虛擬儀器課程設(shè)計(jì)2

1、<p>　　第一章 虛擬儀器課程設(shè)計(jì)的意義及任務(wù)1</p><p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的意義1</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明2</p><p>　　第二章 虛擬電子秤的設(shè)計(jì)3</p><p>　　2.1虛擬電子秤的設(shè)計(jì)思想3</p><p><b>　　2.2硬件設(shè)計(jì)3&l

2、t;/b></p><p>　　2.2.1全橋測(cè)量電路4</p><p>　　2.2.2三運(yùn)放電路5</p><p>　　2.2.3數(shù)據(jù)采集卡6</p><p><b>　　2.3軟件設(shè)計(jì)7</b></p><p><b>　　2.3.1標(biāo)定8</b><

3、/p><p><b>　　2.3.2稱重9</b></p><p>　　2.3.3查看歷史記錄10</p><p>　　2.4系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試11</p><p>　　第三章 流量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ——基于虛擬網(wǎng)絡(luò)控制器13</p><p>　　3.1 系統(tǒng)總

4、體設(shè)計(jì)方案13</p><p>　　3.2硬件設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.2.1虛擬網(wǎng)絡(luò)控制器14</p><p>　　3.2.2CFP-AIO-610模擬量輸入輸出模塊15</p><p>　　3.2.3流量控制對(duì)象15</p><p>　　3.3軟件設(shè)計(jì)16</p><p>

5、;　　3.3.1系統(tǒng)監(jiān)控界面17</p><p>　　3.3.2控制算法設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.4系統(tǒng)調(diào)試23</p><p>　　第四章 收獲與體會(huì)25</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p>　　第一章 虛擬儀器課程設(shè)計(jì)的意義及任務(wù)</p&g

6、t;<p>　　1.1課程設(shè)計(jì)的意義</p><p>　　虛擬儀器技術(shù)在國(guó)外已經(jīng)比較熟了，由于其很強(qiáng)的靈活性，使得該技術(shù)非常適用于現(xiàn)代復(fù)雜的測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)中。 虛擬儀器是多媒體計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，是多學(xué)科交叉、滲透的產(chǎn)物，其中濃縮了許多高、精、尖的科學(xué)技術(shù)。虛擬儀器不是儀器卻高于儀器，它大大縮短了新型儀器的開(kāi)發(fā)周期，節(jié)省了儀器開(kāi)發(fā)的費(fèi)用，它不僅是開(kāi)發(fā)儀器的工具，而且也是進(jìn)行科學(xué)研究的有力手段。虛

7、擬儀器是儀器計(jì)算機(jī)化的產(chǎn)物，是集成化儀器的基礎(chǔ)，是儀器行業(yè)的一場(chǎng)革命，它的研制與開(kāi)發(fā)具有深遠(yuǎn)的意義。近幾年，虛擬儀器技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展勢(shì)也越來(lái)越受到重視。成熟的虛擬儀器技術(shù)由三大部分組成：高效的軟件編程環(huán)境、模塊化儀器和一個(gè)支持模塊化I/O集成的開(kāi)放的硬件構(gòu)架，該課程設(shè)計(jì)的目的就是，通過(guò)一些功能簡(jiǎn)單的儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要在這三個(gè)方面上有更深一步的了解。</p><p>　　1.2課程設(shè)計(jì)任務(wù)說(shuō)明</p>

8、<p>　　本課程設(shè)計(jì)分為兩部分，其一為一個(gè)虛擬電子秤的設(shè)計(jì)，其二為流量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這兩部分的具體要求如下：</p><p><b>　　一、電子秤</b></p><p>　　在LabVIEW 8.5的軟件環(huán)境下，應(yīng)用NI數(shù)據(jù)采集卡、壓力傳感器和一些運(yùn)放電路設(shè)計(jì)一個(gè)電子秤，其功能要求如下：</p><p><b>　

9、　可以現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定；</b></p><p>　　可以連續(xù)稱量物品，并對(duì)稱量結(jié)果進(jìn)行記錄，以便以后查看；</p><p>　　物品超重時(shí)可以報(bào)警。</p><p><b>　　流量控制系統(tǒng)</b></p><p>　　在LabVIEW 8.5的軟件環(huán)境下,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)虛擬控制器CFP-2120、流量控制對(duì)象和以太網(wǎng)設(shè)

10、計(jì)一個(gè)流量實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下功能:</p><p>　　可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)、自動(dòng)控制；</p><p>　　至少應(yīng)有3種PID控制算法并可實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)在線整定；</p><p>　　有監(jiān)控界面可實(shí)時(shí)顯示流量控制曲線。</p><p>　　第二章 虛擬電子秤的設(shè)計(jì)</p><p>　　2.1虛擬電子秤的設(shè)計(jì)思想</

11、p><p>　　電子秤的稱重原理是，重物放在稱重托盤上，壓力傳感器將重物的壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換秤電壓信號(hào)，電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)前端放大器、濾波器之后，通過(guò)NI數(shù)據(jù)采集卡采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)里，稱重VI子程序?qū)Σ杉降男盘?hào)進(jìn)行處理，完成電壓——重量的量程變換，最終在顯示控件上將實(shí)際重量值顯示出來(lái)。電壓——重量的變換關(guān)系可用下式表示：</p><p><b>　　其中</b>&l

12、t;/p><p>　　y表示物品重量，x表示采集到的壓力信號(hào)</p><p>　　關(guān)系式中的a和b可通過(guò)標(biāo)定VI子程序確定，其方法是將采集到的壓力信號(hào)值和相應(yīng)的實(shí)際重量值通過(guò)線性擬合，求出a、b。</p><p><b>　　2.2硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電子秤的硬件結(jié)構(gòu)包括測(cè)量傳感器電路、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理三

13、部分。</p><p>　　圖2-1為電子秤的硬件結(jié)構(gòu)圖。</p><p>　　圖2-1電子秤硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　下面分別介紹圖2-1中各個(gè)部分</p><p>　　2.2.1全橋測(cè)量電路</p><p>　　在測(cè)量電路中使用了電阻應(yīng)變式傳感器，它是將被測(cè)量的力，通過(guò)它產(chǎn)生的金屬?gòu)椥宰冃无D(zhuǎn)換成電阻變化的元件

14、。由電阻應(yīng)變片和測(cè)量線路兩部分組成。常用的電阻應(yīng)變片有兩種：電阻絲應(yīng)變片和半導(dǎo)體應(yīng)變片，本設(shè)計(jì)中采用的是電阻絲應(yīng)變片，為獲得高電阻值，電阻絲排成網(wǎng)狀，并貼在絕緣的基片上，電阻絲兩端引出導(dǎo)線，線柵上面粘有覆蓋層，起保護(hù)作用。</p><p>　　電阻應(yīng)變片也會(huì)有誤差，產(chǎn)生的因素很多，所以測(cè)量時(shí)我們一定要注意，其中溫度的影響最重要，環(huán)境溫度影響電阻值變化的原因主要是：</p><p>　?。?

15、）電阻絲溫度系數(shù)引起的。</p><p>　?。?）電阻絲與被測(cè)元件材料的線膨脹系數(shù)的不同引起的。</p><p>　　對(duì)于因溫度變化對(duì)橋接零點(diǎn)和輸出，靈敏度的影響，即使采用同一批應(yīng)變片，也會(huì)因應(yīng)變片之間稍有溫度特性之差而引起誤差，所以對(duì)要求精度較高的傳感器，必須進(jìn)行溫度補(bǔ)償，解決的方法是在被粘貼的基片上采用適當(dāng)溫度系數(shù)的自動(dòng)補(bǔ)償片，并從外部對(duì)它加以適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。非線性誤差是傳感器特性中最重

16、要的一點(diǎn)。產(chǎn)生非線性誤差的原因很多，一般來(lái)說(shuō)主要是由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定，通過(guò)線性補(bǔ)償，也可得到改善。 滯后和蠕變是關(guān)于應(yīng)變片及粘合劑的誤差。由于粘合劑為高分子材料，其特性隨溫度變化較大，所以稱重傳感器必須在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)使用。全橋測(cè)量電路中，將受力性質(zhì)相同的兩應(yīng)變片接入電橋?qū)?，?dāng)應(yīng)變片初始阻值：R1＝R2＝R3＝R4，其變化值ΔR1＝ΔR2＝ΔR3＝ΔR4時(shí)，其橋路輸出電壓Uout＝KEε。其輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性

17、誤差和溫度誤差均得到改善。全橋測(cè)量電路圖如下所示。</p><p>　　圖2-2全橋測(cè)量電路圖</p><p>　　常規(guī)的電阻應(yīng)變片K值很小，約為2，機(jī)械應(yīng)變度約為0.000001—0.001，所以，電阻應(yīng)變片的電阻變化范圍為0.0005—0.1歐姆。所以測(cè)量電路應(yīng)當(dāng)能精確測(cè)量出很小的電阻變化，在電阻應(yīng)變傳感器中做常用的是橋式測(cè)量電路。</p><p>　　橋式測(cè)量

18、電路有四個(gè)電阻，其中任何一個(gè)都可以是電阻應(yīng)變片電阻，電橋的一個(gè)對(duì)角線接入工作電壓U，另一個(gè)對(duì)角線為輸出電壓Uo。其特點(diǎn)是：當(dāng)四個(gè)橋臂電阻達(dá)到相應(yīng)的關(guān)系時(shí)，電橋輸出為零，或則就有電壓輸出，可利用靈敏檢流計(jì)來(lái)測(cè)量，所以電橋能夠精確地測(cè)量微小的電阻變化。</p><p>　　測(cè)量電路是電子秤設(shè)計(jì)電路中是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，我們?cè)谥谱鞯倪^(guò)程中應(yīng)盡量選擇好元件，調(diào)整好測(cè)量的范圍的精確度，以避免減小測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差。</p&

19、gt;<p>　　2.2.2三運(yùn)放電路</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)中，需要一個(gè)放大電路，我們將采用三運(yùn)放大電路，主要的元件就是三運(yùn)放大器。在許多需要用A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字采集的單片機(jī)系統(tǒng)中，多數(shù)情況下，傳感器輸出的模擬信號(hào)都很微弱，必須通過(guò)一個(gè)模擬放大器對(duì)其進(jìn)行一定倍數(shù)的放大，才能滿足A/D轉(zhuǎn)換器對(duì)輸入信號(hào)電平的要求，在此情況下，就必須選擇一種符合要求的放大器。三運(yùn)放電路圖如下。</p>

20、;<p>　　圖2-3三運(yùn)放電路圖</p><p>　　2.2.3數(shù)據(jù)采集卡</p><p>　　PCI－6024E 數(shù)據(jù)采集卡是一塊基于32位PCI總線的多功能數(shù)據(jù)采集控制卡，支持DMA方式和雙緩沖區(qū)模式，保證了實(shí)時(shí)信號(hào)的不間斷采集和存儲(chǔ)。它支持8路單極和4路差動(dòng)模擬輸入，信號(hào)為0～10V和-10～10V；2路獨(dú)立的D/A輸出通道；16線TTL數(shù)字I/O；3各16位的定時(shí)計(jì)

21、數(shù)器等多種功能。將PCI－6024E 數(shù)據(jù)采集卡插到計(jì)算機(jī)主板上的一個(gè)空閑PCI插槽中，接好各種附件，包括一條50芯的數(shù)據(jù)線和一個(gè)轉(zhuǎn)接板。</p><p>　　PCI－6024E卡同NI公司的絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集卡一樣是即插即用型的設(shè)備，硬件正確安裝后，如果機(jī)器安裝了LabVIEW和NI－DAQ，就會(huì)出現(xiàn)在Measurement & Automation Explorer的Configuration>M

22、ysystem> Devices and Interfaces列表中。在設(shè)備名PCI-6024E上單擊右鍵，彈出對(duì)話框，選擇NI PCI－6024E：“DEV1”，然后進(jìn)行Properties對(duì)話框配置、自我配置、Test Panels、AO測(cè)試、DI/O測(cè)試、Counter I/O 測(cè)試、復(fù)位設(shè)備、創(chuàng)建任務(wù)。</p><p>　　在使用DAQ設(shè)備的模擬I/O或數(shù)字I/O功能時(shí)，必須首先配置設(shè)備的通道。在M

23、easurement & Automation Explorer中配置通道步驟如下：</p><p>　?、?右鍵單擊Data Neighbourhood圖標(biāo)，選擇彈出菜單中的Insert，系統(tǒng)會(huì)彈出Insert New對(duì)話框。單擊Finish。</p><p>　　② 在彈出的Create New Channel對(duì)話框中將通道類型設(shè)置為Analog Input，單擊下一步。<

24、;/p><p>　?、?在Enter Channel Name and Description對(duì)話框中，將通道名稱設(shè)置為ScropA，并甜上適當(dāng)?shù)耐ǖ烂枋?，單擊下一步?lt;/p><p>　?、?在Channel Wizard對(duì)話框中，選擇傳感器或測(cè)量信號(hào)類型，單擊下一步。</p><p>　　⑤ 設(shè)置單位為Volts，量程為－5V～5V，單擊下一步。</p>

25、<p>　?、?設(shè)置縮放比例因子為NoScaling，單擊下一步。</p><p>　?、?指定DAQ硬件為Dev1:PCI-6024E，通道編號(hào)為0；模擬輸入方式為Differential,單擊完成。</p><p><b>　　2.3軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電子秤的軟件程序在Labview8.5軟件環(huán)境下，用圖形

26、化編程語(yǔ)言進(jìn)行編輯，程序可以分為三個(gè)部分，即：標(biāo)定、稱重和查看歷史稱重記錄。程序總體流程圖如下所示：</p><p>　　圖2-4電子秤軟件流程圖</p><p>　　下面將介紹各部分程序</p><p><b>　　2.3.1標(biāo)定</b></p><p>　　標(biāo)定程序的主要任務(wù)是求出物品重量與測(cè)量電路輸出電壓的關(guān)系，即

27、求出等式中的系數(shù)a和b，并將物品重量與測(cè)量電路輸出電壓的關(guān)系用圖形表示出來(lái)，實(shí)現(xiàn)這部分功能的程序如下圖所示。</p><p>　　圖2-5標(biāo)定采集樣本</p><p>　　圖2-7 標(biāo)定前面板</p><p><b>　　2.3.2稱重</b></p><p>　　稱重部分程序比較簡(jiǎn)單，就是將DAQ助手采集到的電壓信號(hào)濾

28、波、求平均值之后，根據(jù)等式計(jì)算出實(shí)際重量值，并將重量值在儀表盤上顯示出來(lái)?？梢愿鶕?jù)使用者的需要，將稱重值和稱重的時(shí)間作為一條記錄存檔，以便以后查看。如果有系統(tǒng)誤差的話，還可以進(jìn)行調(diào)零。該虛擬電子秤的最大量程為500g，當(dāng)物品重量超過(guò)500g時(shí)，程序會(huì)彈出對(duì)話框提示物品超重。其程序如下圖。</p><p>　　圖2-8 稱重程序圖</p><p><b>　　圖2-9稱重前面板&l

29、t;/b></p><p>　　2.3.3查看歷史記錄</p><p>　　查看歷史記錄程序就是將之前稱重時(shí)記錄下來(lái)的稱重記錄讀出來(lái)以列表的形式顯示出來(lái)，供使用者查看。其程序如下圖所示。</p><p>　　圖2-10查看歷史記錄程序</p><p>　　圖2-11查看歷史記錄前面板</p><p><b&

30、gt;　　2.4系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果有下圖可以看出，運(yùn)行情況良好</p><p>　　圖2-11 標(biāo)定開(kāi)始</p><p><b>　　圖2-12實(shí)時(shí)稱重</b></p><p>　　圖 2-13 重量超重</p><p>　　圖2-16 查看歷史稱重

31、記錄</p><p>　　第三章 流量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ——基于虛擬網(wǎng)絡(luò)控制器</p><p>　　3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案</p><p>　　基于虛擬網(wǎng)絡(luò)控制器的流量控制系統(tǒng)采用雙層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，上層為管理監(jiān)控層，系統(tǒng)程序運(yùn)行于該層的PC機(jī)上，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)控程序的運(yùn)行情況，在線調(diào)整控制算法和控制參數(shù)；下層為過(guò)程控制執(zhí)行層，由虛擬網(wǎng)

32、絡(luò)控制器和過(guò)程控制對(duì)象組成，該層負(fù)責(zé)接收監(jiān)控管理層下達(dá)的控制命令，經(jīng)控制器處理后作用于電子閥門，控制進(jìn)入水箱的流水速度，并將水箱的流量信息采集上來(lái)，經(jīng)過(guò)控制器的處理后上傳到監(jiān)控管理層。上下兩層通過(guò)交換機(jī)組成局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)上下兩層間的實(shí)時(shí)通信。該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如下所示。</p><p>　　圖3-1流量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　圖3-2 實(shí)驗(yàn)接線說(shuō)明</p><p

33、>　　說(shuō)明：所有的模擬量輸入輸出均使用電流端口，其中AI-/AO-是指模擬量輸入輸出的公共端。</p><p>　　FT1、FT2分別指內(nèi)流量和外流量的變送器接線端，TT1、TT2分別指內(nèi)容器和外外容器的溫度變送器接線端，VL1、VL2分別指內(nèi)流量和外流量閥門接線端。</p><p>　　在接線時(shí)，應(yīng)首先把溫度流量實(shí)驗(yàn)裝置接線板上的24V+接入流量變送器FT的+端，把24V+接入流量

34、變送器TT的+端。</p><p>　　當(dāng)做溫度實(shí)驗(yàn)時(shí)需要把AO1和VL1的接線拆下，把AO1從新接到可控硅接線端上。</p><p><b>　　3.2硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要包括局域網(wǎng)的組建和過(guò)程控制層的配置，這里主要介紹一下過(guò)程控制層的配置。過(guò)程控制層由控制器電源模塊、CFP-2120網(wǎng)絡(luò)化控制器、CFP

35、-AIO-610模擬量輸入輸出模塊、CFP-DIO-550數(shù)字量輸入輸出模塊、CFP-CB-3接線盒、背板以及流量控制對(duì)象組成。下面簡(jiǎn)單介紹一下主要硬件。</p><p>　　3.2.1虛擬網(wǎng)絡(luò)控制器</p><p>　　Compact FieldPoint 2120（簡(jiǎn)稱CFP-2120）即堅(jiān)固的帶有可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)的智能CFP以太網(wǎng)控制器接口模塊。NI CFP包括了用于將CFP系統(tǒng)連接至

36、RS232網(wǎng)絡(luò)的串行接口。控制工程師常在工業(yè)環(huán)境中，將NI CFP-2120控制器用以運(yùn)行PID控制回路、驅(qū)動(dòng)閥門及電機(jī)，并可進(jìn)行測(cè)量、實(shí)時(shí)分析和仿真、記錄數(shù)據(jù)及基于串口、電話和以太網(wǎng)等方式的通信。 部署完畢后，控制器可與其他CFP-21xx智能FieldPoint控制器或基于以太網(wǎng)的設(shè)備進(jìn)行同等級(jí)通信。此外，CFP-2120接口可通過(guò)內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)瀏覽器將I/O數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)布于運(yùn)行LabVIEW的計(jì)算機(jī)上，或?qū)?shù)據(jù)發(fā)布于用戶指定的OPC客戶

37、端或HMI/SCADA軟件。</p><p>　　3.2.2CFP-AIO-610模擬量輸入輸出模塊</p><p>　　CFP-AIO-610是用于CFP的8通道組合模擬輸入/輸出模塊。此模塊可從工業(yè)傳感器和發(fā)射器測(cè)量10路電壓或毫安電流的閉環(huán)，且可輸出4路0到10V或±10V的電流以控制閥門、量表和其他工業(yè)激勵(lì)器。 </p><p>　　AIO-610

38、的內(nèi)部更新率達(dá)1.4 kHz，是低通道數(shù)系統(tǒng)或PID控制的理想選擇，此模塊包括滿量程和板載診斷的功能，從而確保無(wú)故障安裝和維護(hù)，同時(shí)，通過(guò)對(duì)輸入和輸出信號(hào)的自動(dòng)縮放和線性化處理簡(jiǎn)化編程，避免了在控制或監(jiān)測(cè)軟件中將二進(jìn)制數(shù)字轉(zhuǎn)換為工程單位，AIO-610模塊根據(jù)NIST校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保精確可靠的模擬測(cè)量和控制。</p><p>　　3.2.3流量控制對(duì)象</p><p>　　實(shí)驗(yàn)采用位

39、置式PID算法，如式下圖所示。</p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　為當(dāng)前時(shí)刻控制器輸出值</p><p>　　為比例系數(shù)，對(duì)應(yīng)控制參數(shù)“P”</p><p>　　為當(dāng)前時(shí)刻的給定量和檢測(cè)量的偏差</p><p><b>　　為控制周期</b>&l

40、t;/p><p>　　為積分時(shí)間，對(duì)應(yīng)控制參數(shù)“I”</p><p>　　為微分時(shí)間，對(duì)應(yīng)控制參數(shù)“D” </p><p>　　上一時(shí)刻的給定量和檢測(cè)量的偏差</p><p>　　該裝置由三個(gè)相同大小的容器、流量檢測(cè)變送儀表及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，配套的儀表屏上安裝了配有帶連接信號(hào)插座孔的整個(gè)工藝過(guò)程模擬流程圖。工藝過(guò)程模擬流程圖如圖3-2所示 。<

41、;/p><p>　　圖3-3 帶連接信號(hào)插座孔的流量裝置工藝模擬流程圖</p><p>　　上圖中，標(biāo)有字母的方塊為各種儀表，○為各儀表輸入、輸出信號(hào)的單線接插件的插座孔（＋，－插孔）。</p><p>　　流量控制系統(tǒng)控制原理如圖3-3所示</p><p>　　Hs - Hi u Q

42、 H </p><p><b>　　+ Hf</b></p><p>　　圖3-4 流量控制系統(tǒng)原理方框圖</p><p><b>　　3.3軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件之前，需要先將PC機(jī)和虛擬網(wǎng)絡(luò)控制器連接起來(lái)，然后打開(kāi)M

43、AX軟件，對(duì)控制器的硬件進(jìn)行必要的配置，主要包括：虛擬網(wǎng)絡(luò)控制器的IP地址和PC機(jī)的IP地址要在同一網(wǎng)段內(nèi)（這里前者為200.200.200.2），模擬輸入通道的信號(hào)范圍限制在0 - 0.024毫安,輸出通道信號(hào)范圍為0 - 10.2伏。配置完成之后，建立一個(gè)實(shí)時(shí)項(xiàng)目，以后所有的設(shè)計(jì)文件都包含在項(xiàng)目文件夾中，這樣便于管理。</p><p>　　3.3.1系統(tǒng)監(jiān)控界面</p><p><

44、;b>　　初始界面</b></p><p><b>　　圖3-5初始界面</b></p><p><b>　　控制界面</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)在監(jiān)控界面中可以選擇控制對(duì)象和控制算法，可以點(diǎn)擊手動(dòng)/自動(dòng)按鈕改變控制方式，自動(dòng)控制時(shí)可以從鍵盤輸入設(shè)定值、控制參數(shù)，手動(dòng)控制時(shí)可以輸入閥門開(kāi)度值

45、，界面中顯示實(shí)時(shí)控制曲線及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　圖3-6 控制界面</b></p><p><b>　　實(shí)時(shí)監(jiān)控界面</b></p><p>　　圖3-7實(shí)時(shí)監(jiān)控畫(huà)面</p><p>　　3.3.2控制算法設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)課程設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)至少

46、能夠?qū)崿F(xiàn)三種控制算法，本設(shè)計(jì)采用了常規(guī)PID算法、帶死區(qū)PID算法和積分分離PID算法。系統(tǒng)程序如下所示</p><p>　　圖3-8 系統(tǒng)總程序</p><p>　　下面介紹一下各個(gè)算法的程序。</p><p><b>　　常規(guī)PID算法</b></p><p>　　圖3-9常規(guī)PID算法</p><

47、;p><b>　　帶死區(qū)PID算法</b></p><p>　　圖3-10帶死區(qū)PID算法</p><p><b>　　積分分離PID算法</b></p><p>　　圖3-11積分分離PID算法</p><p>　　系統(tǒng)總體程序流程圖如下</p><p>　　圖3-1

48、2系統(tǒng)總體程序流程圖</p><p><b>　　3.4系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果如下圖所示：</p><p><b>　　圖3-13調(diào)試結(jié)果</b></p><p>　　圖3-14 調(diào)試結(jié)果二</p><p>　　圖3-15 調(diào)試結(jié)果三</p&

49、gt;<p>　　圖3-16 調(diào)試結(jié)果四</p><p><b>　　收獲與體會(huì)</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程。</p><p>　　這也激發(fā)了我今后努力學(xué)習(xí)的興趣，我想這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)產(chǎn)生積極的影

50、響。其次，這次課程設(shè)計(jì)讓我充分認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性，只有分工協(xié)作才能保證整個(gè)項(xiàng)目的有條不絮。另外在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，當(dāng)我們碰到不明白的問(wèn)題時(shí)，指導(dǎo)老師總是耐心的講解，給我們的設(shè)計(jì)以極大的幫助，使我們獲益匪淺。因此非常感謝老師的教導(dǎo)。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，這將為自己今后的學(xué)習(xí)和工作做出了最好的榜樣。我覺(jué)得作為一名軟件工程專業(yè)的學(xué)生，這次課程設(shè)計(jì)是很有意義的。更重

51、要的是如何把自己平時(shí)所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際中。雖然自己對(duì)于這門課懂的并不多，很多基礎(chǔ)的東西都還沒(méi)有很好的掌握，覺(jué)得很難，也沒(méi)有很有效的辦法通過(guò)自身去理解，但是靠著這三個(gè)多禮拜的“學(xué)習(xí)”，在小組同學(xué)的幫助和講解下，漸漸對(duì)這門課逐漸產(chǎn)生了些許的興趣，自己開(kāi)始主動(dòng)學(xué)習(xí)并逐步從基礎(chǔ)慢慢開(kāi)始弄懂它。</p><p>　　通過(guò)這次labview課程設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。通過(guò)這次labview設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程

52、的理論和實(shí)際知識(shí)液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作的實(shí)際訓(xùn)練從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作能力，鞏固與擴(kuò)充了labview課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握了labview設(shè)計(jì)的方法和步驟，掌握l(shuí)abview設(shè)計(jì)的基本的編程技能懂得了怎樣確定控制方案，了解了各種控制算法，提高了分析能力，設(shè)計(jì)能力，熟悉了規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)各科相關(guān)的課程都有了全面的復(fù)習(xí)，獨(dú)立思考的能力也有了提高。</p><p>　　我認(rèn)為這個(gè)收獲應(yīng)該說(shuō)是相當(dāng)大的。一開(kāi)始我們從參考

53、書(shū)上找來(lái)了課題，但是畢竟是參考書(shū)，做到后來(lái)發(fā)現(xiàn)很多程序都是不完整的，這讓我們傷透了腦筋?？粗鴦e的小組都弄得有模有樣了，可是我們連一個(gè)課題都還沒(méi)有定好。好不容易又找到了課題，可是結(jié)果還是很不盡人意。程序接線什么的都弄好了，調(diào)試也沒(méi)有問(wèn)題，可是就是無(wú)法達(dá)到預(yù)期想要的結(jié)果。參考書(shū)畢竟只是一個(gè)參考，設(shè)計(jì)這種東西最后還是要靠自己動(dòng)腦筋。然后我們大家一起齊心協(xié)力，從平時(shí)做的實(shí)驗(yàn)老師上課的舉例﹑書(shū)本上的知識(shí)以及老師的輔導(dǎo)和其他同學(xué)的幫助下終于完成了。

54、應(yīng)該說(shuō)這是通過(guò)我們小組成員的共同努力和動(dòng)腦完成的，雖然內(nèi)容并不是很復(fù)雜，但是我們覺(jué)得設(shè)計(jì)的過(guò)程相當(dāng)重要，學(xué)到了很多，收獲了很多。我覺(jué)得課程設(shè)計(jì)反映的是一個(gè)從理論到實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程，但是更遠(yuǎn)一點(diǎn)可以聯(lián)系到以后畢業(yè)之后從學(xué)校轉(zhuǎn)到踏上社會(huì)的一個(gè)過(guò)程。小組人員的配合﹑相處，以及自身的動(dòng)腦和努力，都是以后工作中需要的。</p><p>　　所以我認(rèn)為這次的課程設(shè)計(jì)意義很深，和其他同學(xué)的共同學(xué)習(xí)﹑配合和努力的過(guò)程也很愉快，另外

55、還要感謝吳老師的耐心輔導(dǎo)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 侯國(guó)屏.LabVIEW 7.1編程與虛擬儀器設(shè)計(jì),北京：清華大學(xué)出版社, 2005</p><p>　　[2] 石博強(qiáng).labview6.1編程技術(shù)實(shí)用教程. 中國(guó)鐵道出版社，2002</p><p>　　[3] 楊樂(lè)平