液位采集,虚拟仪器

1、设计基于Labview 的温液位采集控制器设计沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：基于Labview的液位采集控制器设计 系 别 自控系 班级 学生姓名 学号 指导教师 职称 课程设计进行地点： 任 务 下 达 时 间： 13年 3月4日起止日期： 13年3月4日起至13年3月8日止教研室主任 年 月 日批准1.设计主要内容及要求；设计基于Labview 的温液位采集控制器设计。要求：1）掌握NI-DAQ使用方法。 2）了解液位测量及控制方法。3）搭建液位系统模型，编写能控制此液位系统进出水、水平显示、预警等信息的程序，绘出液位变化曲线。2.对设计论文撰写内容、格式、字数的要求；（1）.课

2、程设计论文是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。（2）.学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计论文的结构及各部分内容要求可参照沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。（3）.论文要求打印，打印时按沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范的要求进行打印。（4）. 课程设计论文装订顺序为：封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献。3.时间进度安排；顺序阶段日期计 划 完 成 内 容备注13月4日教师讲解题目，学生查阅相关资料23月5日进行方案论证，确定程序流程，熟悉NI-D

3、AQ使用方法33月6日程序设计43月7日调试程序53月8日撰写论文，成果验收沈 阳 工 程 学 院 液位采集控制器 课程设计成绩评定系（部）：自动控制工程系 班级 学生姓名： 指 导 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作， 0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规

4、范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12） 分加权分合计指 导 教 师 签 名： 年 月 日评 阅 教 师 评 审 意 见评价内容具 体 要 求权重评 分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评 阅 教 师 签 名： 年 月 日课 程 设 计 总 评 成 绩分摘 要虚拟仪器就是通过虚拟的软件来模仿实际或者操控实际的器件来运行，以

5、方便实际的需要。虚拟仪器课设中，我的课题是基于Labview的液位采集控制器设计 。课设之中用到了Labview，就必须了解它。LabVIEW 程序又称虚拟仪器，即 VI，其外观和操作类似于真实的物理仪器（如示波器和万用表）。 LabVIEW 拥有一整套工具用于采集、分析、显示和存储数据，以及解决用户编写代码过程中可能出现的问题。LabVIEW 提供众多输入控件和显示控件用于创建用户界面，即前面板。 输入控件指旋钮、按钮、转盘等输入装置。 显示控件指图形、指示灯等输出显示装置。 创建用户界面后，可添加各种 VI 和结构作为代码，从而控制前面板对象。 代码在程序框图中编写。LabVIEW 不仅可

6、与数据采集、视觉、运动控制设备等硬件进行通信，还可与 GPIB、 PXI、 VXI、 RS232 以及 RS485 等仪器通信。因为液位采集在十几种多方面使用，比如说汽车的油量、三峡大坝的水位以及水箱的水量等等被广泛使用，故而液位测量就有了液位采集控制器设计，我的课设要求是 1）掌握NI-DAQ使用方法。2）了解液位测量及控制方法。3）搭建液位系统模型，编写能控制此液位系统进出水、水平显示、预警等信息的程序，绘出液位变化曲线。虚拟仪器用软件中的虚拟器件代替实物实现了液位的检测，并且在超过最低警戒和最高境界的时候加水和出水，完全符合实际生活中的状况。当然当今社会的发展不仅仅局限于单方面，故而在观

7、察液位变化和调节水量的同时还要检测水文变化，所以就少不了添加波形显示控件显示水文变化。Labview所显示的东西很直观，就如我的课设之中，用数值显示控件来代替液位器，用波形显示控件代替水文波形图。关键词 Labview 液位采集控制器 虚拟仪器 目 录1设计任务描述11.1设计课题11.2设计要求12设计思路23设计框图34各部分程序设计及参数44.1 数据采集44.2 低于警戒水位44.3 正常水位54.4 高于警戒水位65工作过程分析86主要器件介绍9总 结10致 谢11参考文献12121设计任务描述1.1设计课题设计基于Labview 的温液位采集控制器设计1.2设计要求1）掌握NI-D

8、AQ使用方法。2）了解液位测量及控制方法。3）搭建液位系统模型，编写能控制此液位系统进出水、水平显示、预警等信息的程序，绘出液位变化曲线。2设计思路从资料得知LabVIEW 程序又称虚拟仪器，即 VI，其外观和操作类似于真实的物理仪器（如示波器和万用表）。 LabVIEW 拥有一整套工具用于采集、分析、显示和存储数据，以及解决用户编写代码过程中可能出现的问题。LabVIEW 提供众多输入控件和显示控件用于创建用户界面，即前面板。 输入控件指旋钮、按钮、转盘等输入装置。 显示控件指图形、指示灯等输出显示装置。 创建用户界面后，可添加各种 VI 和结构作为代码，从而控制前面板对象。 代码在程序框图

9、中编写。LabVIEW 不仅可与数据采集、视觉、运动控制设备等硬件进行通信，还可与 GPIB、 PXI、 VXI、 RS232 以及 RS485 等仪器通信。从拿到这个课题之后，我分析了课设的要求，就是三点：1）掌握NI-DAQ使用方法。2）了解液位测量及控制方法。3）搭建液位系统模型，编写能控制此液位系统进出水、水平显示、预警等信息的程序，绘出液位变化曲线。既然要使用NI-DAQ，则就将其作为数据采集器，用电压来代替液位的变化，调节电压的变化来代替水位的变化。而水位的情况有三中，其一就是低于警戒水位，其二就是正常水位，那其三就是超过警戒水位，因而需要条件结构，条件结构分为三部分代替三种情况，

10、在低于警戒水位时显示低于警戒并报警加水一直加到正常水位；当水位正常时，屏幕显示水位正常;当水位超过水位警戒时提示水位超过警戒，并且报警放水到正常水位。以上是三种条件的选择，则在后面板上选择条件结构，并且按照以上方式连接。在三种情况中有两种情况需要调节，在水位超高或者低于警戒水位是调节，并且在前面板中显示出来，用图形和数字双重显示更符合实际，要想在液位器中显示液位的变化，就需要用循环结构，使得液位中的数值不断的加或者减一直到液位正常。在要求中还要求加液位的变化，故而在采集信息或用波形图来表示。我们用DAQ采集的数据是一组数据，故而在使用的时候须要选出适合的数据来用，故而采用了平均值。以上就是我的

11、设计过程，选择结构三种情况代替三种液位，并且用循环结构来加水和出水。 3设计框图采集数据选择 低于警 戒水位正常 高于警戒水位报警，加水 正常显示 报警，出水显示水文图4各部分程序设计及参数4.1 数据采集 用DAQ来采集电压来代替液位的变换，因为电压的取值范围在0到5V范围之内，故而将采集的数据乘以200，然后选择最小值作为液位的标准。4.2 低于警戒水位用选择结构来表示三种情况，以上是低于警戒水位，当发生这种情况时，低水位警戒报警，并且进行加水，因为要观察水位的变化，故而用循环结构和移位寄存器来不断的加水，又有条件结构和循环结构运行速度快，故而加10毫秒延时以观察液位变化。以下是加水过程和

12、当前状况的水文变化 4.3 正常水位条件结构中在200到800之间是正常水位，不需要加水或者出水，只需在前面板上显示水位正常，就如以下图4.4 高于警戒水位当水位高于800时，超过了水位警戒，在实际中就会出现危险，故而就必须放掉一部分水，一直降到正常水位，故而我在设计的时候我在出现这种情况的时候就会报警，并且降低数据如以下操作 水位随着水量的减少而降低，一直达到正常水位，也就是液位降到图中的200到800之间5工作过程分析我在写报告时，我的课设内容已经完成，这里也加入了一部分感慨。首先得到这个课题后我加以分析，课题内容：设计基于Labview 的温液位采集控制器设计.要求1）掌握NI-DAQ使

13、用方法。 2）了解液位测量及控制方法。3）搭建液位系统模型，编写能控制此液位系统进出水、水平显示、预警等信息的程序，绘出液位变化曲线。既然要使用NI-DAQ，则就将其作为数据采集器，用电压来代替液位的变化，调节电压的变化来代替水位的变化。而水位的情况有三中，其一就是低于警戒水位，其二就是正常水位，那其三就是超过警戒水位，因而需要条件结构，条件结构分为三部分代替三种情况，在低于警戒水位时显示低于警戒并报警加水一直加到正常水位；当水位正常时，屏幕显示水位正常;当水位超过水位警戒时提示水位超过警戒，并且报警放水到正常水位。以上是三种条件的选择，则在后面板上选择条件结构，并且按照以上方式连接。在三种情

14、况中有两种情况需要调节，在水位超高或者低于警戒水位是调节，并且在前面板中显示出来，用图形和数字双重显示更符合实际，要想在液位器中显示液位的变化，就需要用循环结构，使得液位中的数值不断的加或者减一直到液位正常。在要求中还要求加液位的变化，故而在采集信息或用波形图来表示。我们用DAQ采集的数据是一组数据，故而在使用的时候须要选出适合的数据来用，故而采用了平均值，当然，这只是思路，如果要正真按照自己的意愿运行还要进行实际操作，我用NI-DAQ采集数据，故而在函数选板中选择DAQ助手，选择电压作为数据采集的对象，调节电压的大小最为液位。在采集一组数据之后用选择结构来表示三种情况，以上是低于警戒水位，当

15、发生这种情况时，低水位警戒报警，并且进行加水，因为要观察水位的变化，故而用循环结构和移位寄存器来不断的加水，又有条件结构和循环结构运行速度快，故而加10毫秒延时以观察液位变化。以下是加水过程和当前状况的水文变化。 条件结构中在200到800之间是正常水位，不需要加水或者出水，只需在前面板上显示水位正常；当水位高于800时，超过了水位警戒，在实际中就会出现危险，故而就必须放掉一部分水，一直降到正常水位，故而我在设计的时候我在出现这种情况的时候就会报警。在我一开始的时候我就用这种思路去完成，但是当出现两个循环结构的时候就会出现同时加水和出水的情况，无法于实际同步，仔细研究之后我就改变了循环体的位置

16、，将其放入条件结构之中，只有在符合条件的时候才会出现相应的加水或者出水，完全符合实际。我曾也尝试不用循环结构和条件结构，但是都以失败告终。就在后来的时候我有出现了问题，就是液位的变换无法在同一个液位器上显示，所以我就用了三个液位表示三种情况，后来发现只要将一个液位产生局部变量就可以实现在同一个液位器上显示变化的液位。之后我终于完成了我的课设，符合了我思路中的情况。6主要器件介绍一、简介DAQ是行业术语名词。广泛应用于电子、信息、科技、检测、试验领域。二、名词解释DAQ是英文Data Acquisition （数据采集）的缩写。 数据采集（DAQ）是指测量：电压、电流、温度、压力、声音

17、、编码数据等电气或物理现象的过程。三、相关名词数据采集系统： Data Acquisition System监控与数据采集 SCADA：Supervisory control and data数据采集卡 ：Data Acquisition Board；DAQ Card数据采集设备：计 data acquisition equipment；DAQ；计 DAE DataAcquisitionEquipment；DAF DataAcquisitionFacility数据采集中心：data acquisition center；DAC Data Acquisition Center

18、；data acquisation center；data acquisition center DAC数据采集控制器：data acquisition controller；DAC Data Acquisition Controller；四、应用领域1、Measure & Visualize  2、Data Logging3、Control4、Test Automation5、Monitoring6、Prototyping五、代表应用1、NI DAQ：模拟、数字、频率、PWM信号采集。12、King's DAQ：不局限于从检验仪器中取出检测结果，还包括对实

19、验室的其他信息如环境、样品流转追踪等信息的自动采集。23、长铄科技：银行柜员操作信息采集DAQ。34、泛华测控：数据采集设备、无线数采平台、数据采集软件。总 结经过一周的实训，我获得了不少的东西在这两个星期的课程设计我学习了很多东西，一开始，我自己一个人蒙头操作，虽然有点成就，但是因为自身的缺点和知识的不熟练，中间出现好多错误，后来在听取他人的建议之后，我和组员们一起讨论、一起调试程序终于完成了此次课设。我了解到合作的重要意义，以后不论做什么，都要学会合作。就如一开始的时候我就用这种思路去完成，但是当出现两个循环结构的时候就会出现同时加水和出水的情况，无法于实际同步，仔细研究之后我就改变了循环

20、体的位置，将其放入条件结构之中，只有在符合条件的时候才会出现相应的加水或者出水，完全符合实际。我曾也尝试不用循环结构和条件结构，但是都以失败告终。就在后来的时候我有出现了问题，就是液位的变换无法在同一个液位器上显示，所以我就用了三个液位表示三种情况，后来发现只要将一个液位产生局部变量就可以实现在同一个液位器上显示变化的液位。在于同学们的讨论中的出水位的情况有三中，其一就是低于警戒水位，其二就是正常水位，那其三就是超过警戒水位，因而需要条件结构，条件结构分为三部分代替三种情况，在低于警戒水位时显示低于警戒并报警加水一直加到正常水位；当水位正常时，屏幕显示水位正常;当水位超过水位警戒时提示水位超过

21、警戒，并且报警放水到正常水位。以上是三种条件的选择，则在后面板上选择条件结构，并且按照以上方式连接。在三种情况中有两种情况需要调节，在水位超高或者低于警戒水位是调节，并且在前面板中显示出来，用图形和数字双重显示更符合实际，要想在液位器中显示液位的变化，就需要用循环结构，使得液位中的数值不断的加或者减一直到液位正常在要求中还要求加液位的变化，故而在采集信息或用波形图来表示。我们用DAQ采集的数据是一组数据，故而在使用的时候须要选出适合的数据来用，故而采用了平均值，当然，这只是思路，如果要正真按照自己的意愿运行还要进行实际操作，我用NI-DAQ采集数据，故而在函数选板中选择DAQ助手，选择电压作为

22、数据采集的对象，调节电压的大小最为液位。在采集一组数据之后用选择结构来表示三种情况，以上是低于警戒水位，当发生这种情况时，低水位警戒报警，并且进行加水，因为要观察水位的变化，故而用循环结构和移位寄存器来不断的加水，又有条件结构和循环结构运行速度快，故而加10毫秒延时以观察液位变化。以下是加水过程和当前状况的水文变化。 条件结构中在200到800之间是正常水位，不需要加水或者出水，只需在前面板上显示水位正常；当水位高于800时，超过了水位警戒，在实际中就会出现危险，故而就必须放掉一部分水，一直降到正常水位，故而我在设计的时候我在出现这种情况的时候就会报警。从这次的课设之中我不仅学会了如何去完成任务还学会了如何去共事和与别人的相处，每一个人的能力都是有限的，要学会合作与相处。 致 谢经过一周的辛苦努力，在这次课程设计中，学到了很多，体会也很多。无论是单片机的机构，还是程序的思路，或是语句的对与错。都有了深入的了解。在这两个星期的课程设计我学习了很多东西，一开始，就我自己一个人，虽然有点成就，但是因为自身的缺点和知识的不熟练，中间出现好多错误，后来在听取他人的建议之后，