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16路數據采集控制系統
一、產品簡介
本采集控制系統包含軟硬件兩部分。硬件部分是一款USB總線高精度20位采集模塊。硬件部分具有16路模擬輸入、開關量16路輸入/16路輸出、二路24位減法計數器（支持脈沖間隔或頻率測量功能）、兩路20位脈沖發生器。采用USB總線，支持即插即用、實時采集。采集模塊的所有功能設置都可以通過軟件控制，不需要硬件跳線。
軟件部分包括參數設置、數據采集、曲線顯示、數據分析、數據查詢、報表打印等菜單，可采集16路不同傳感器數據（如壓力、溫度、流量等），把采集信號以曲線形式顯示，實現以圖線形式實時顯示采集數據，并可以EXCEL格式存儲數據，界面直觀，易于觀察。
同時，可實現開關量輸出通道的手自動控制:通過手動操作啟停按鈕控制開關量輸出，驅動外部設備；還可通過設置16通道上下限值自動控制對應的開關量輸出通道，同樣實現外部設備的驅動
二、技術性能
● AD 部分
① 電壓： 16 路單端輸入，輸入電壓：± 5V 。
② AD 轉換器： 20 位 AD ，速度 1000Hz （連續采集模式）。
③ 通道輸入阻抗： 10 兆歐姆。
④ 輸入插座： 20 線扁平電纜插座。
⑤ 系統精度：± 0.03% FSR( 電壓精度：± 3mV) 。
⑥ 有效分辨率：大于 18 位。
⑦ 噪音（峰值）：小于± 3LSB(20 位， 100 個采樣點 ) 。
⑧ 輸入具有過壓保護，可以承受瞬時 -±20 伏的電壓。
● 開關量部分
1 、16 路輸入通道，性能：
輸入電壓： TTL 電平，兼容 3 伏電平。
高電平：大于 2 伏。
低電平：小于 0.8 伏。
輸入電壓范圍： 0-5 伏。
輸入端口內部通過 10K 電阻上拉到 3 伏。因此懸空時，輸入 =1 。
2 、16 路輸出通道，性能：
輸出電壓： 5 伏電平，兼容 TTL 電平。
高電平：大于 2.5 伏。
低電平：小于 0.5 伏。
zui大輸出電流： 10 毫安 / 路。
開關量輸出上電自動清零。
三、連接器插座定義
① MX217有兩個扁平電纜連接器：P1-20腳、P2-40腳。
② P1: 20腳扁平電纜插座對應16路模擬輸入。
P2: 40腳扁平電纜插座對應32路開關量。
四、電路連接圖：
五、系統運行界面的主菜單包括：
● 設備號、 ● 權限管理、 ● 設置、 ● 查詢、 ● 報表、 ● 開始采集、 ● 停止采集、 ● 退出。
六、主要運行界面如下：
1、初始界面
軟件啟動后，出現如下的歡迎界面：
等待 3 秒鐘后，歡迎界面關閉。如果此程序已經設置了密碼，則會出現如下的密碼輸入窗口：
此時要求用戶輸入正確的密碼，如果密碼輸入錯誤，將無法進入主界面。
2 、主界面
系統主菜單如下：
用戶權限管理
通道信息設置
開始采集數據
停止采集數據
保存數據
采集數據查詢
報表打印
清除歷史數據
重繪曲線
顯示幫助
退出系統
3、權限管理：
單擊主界面中工具欄的 
按鈕，即可彈出用戶管理窗口，為該程序設置或者取消密碼。用戶管理窗口如下：
在更改或取消密碼時，用戶首先要正確輸入舊密碼，如果舊密碼輸入錯誤，密碼將無法更改或取消。
如果“取消密碼”的復選框選中，則輸入的新密碼無效，按取消密碼對待。
4、寫入設備號
每臺硬件設備有對應的設備號，只有當上位機軟件與硬件設備的設備號*時才可實現通訊，完成采集、顯示及控制等功能。
5 、通道參數設置：
在程序的主界面中點擊 
按鈕，即可進入通道信息設置窗口，為采集器設置相應的選項。
通道信息設置窗口如下：
其中， zui小值 是指相應通道輸入為 4mA 時所對應的值。
zui大值 是指相應通道輸入為 20mA 時所對應的值。
校正值 是指采集器的偏離值。
單位 是指外界被測量物理量的單位，設定好后可以顯示在主界面相應的通道中。
重繪曲線 是指重新開始繪制相應通道的曲線，按下相應通道的 
按鈕，則該通道曲線重新開始繪制。
通道設置界面后半部分可實現開關量控制，如上限（或下限）報警，驅動繼電器通斷以啟停外部設備等功能。用戶可根據工程需要自行選擇：
上下限選擇 及 上下限值 ：
例如，當用戶需要實現當采樣值（如溫度）大于上下限值設定的值（如 30 ℃）時，可選擇上限，則當采樣值大于該設定值時， DO 狀態輸出高電平 
，外接發光二極管點亮，此時用戶還根據實際需要控制外部設備（如啟動降溫設備使溫度下降）；
同理， 當用戶需要實現當采樣值（如溫度）小于上下限值設定的值（如 10 ℃）時，可選擇下限，則當采樣值小于該設定值時， DO 狀態輸出低電平 
，外接發光二極管熄滅，此時用戶還根據實際需要控制外部設備（如停止降溫設備）。
DO 狀態 用來指示當前開關量輸出通道的狀態，為 
代表當前通道為低電平；為 
代表當前通道為高電平。
手動 / 自動 轉換開關 
用來選擇手自動模式。自動模式 
運行時則根據用戶設定的上下限自動運行；在手動模式 
下，按下啟動按鈕則相應的通道輸出高電平，啟動外部設備，按下停止按鈕則相應的通道輸出低電平，關閉外部設備。
手動狀態 用來指示手動啟停狀態，為 
代表手動停止，為 
代表手動啟動。
采集周期 是指數據采集器兩次連續采集間隔的大小。采集周期zui小可以設置為 50ms 。
注意：若用戶不需要開關量控制，則可將手自動開關打到手動模式，并按下關閉按鈕。該軟件默認為手動關閉即不使用開關量控制部分，若用戶有需要則可開啟。
采集到的電流值可以被計算機自動按比例進行處理，計算機根據如下公式將采集到的電流換算成相應的物理量，并進行存儲：
實際物理量＝zui小值＋（采集到的電流值 -4mA)* （zui大值－zui小值） / （ 20mA － 4mA ）＋校正值
6 、開始采集：
點擊主界面工具欄中 
按鈕，即可采集數據，采集速度與 “ 通道信息設置 ” 中采集周期的設置有關。
系統在采集數據時，可以將數據保存到數據庫文件中，以便于以后的查詢。具體請參見“ 保存數據 ”。
采集數據時，各通道的實時數據（包括采集到的電流值、經計算機處理后轉化為的實際物理量值）都將顯示在主界面左側的編輯欄中，關于將電流值轉化為實際物理量值的問題，請參見“ 通道信息設置 ”。
在采集數據的同時，計算機將繪制實際物理量隨時間變化的曲線圖，方便于用戶更直觀的觀察數據隨時間變化的情況。
7 、保存數據：
在主界面點擊工具欄中 
的按鈕，可以使系統保存 / 不保存當前采集的數據。
當按鈕按下時，保存當前數據；
當按鈕沒有按下時，不保存當前數據。
此按鈕與菜單欄中的“數據信息－ > 保存數據”具有統一功能。
注意：采集到的數據保存在 Access數據庫中。
8 、報表打?。?/p>
點擊工具欄中的 
按鈕，即可出現如下對話框，進入報表打印功能。
設置正確的時間后，點擊“ Excel 報表 ”，系統會打開 Excel ，并將查詢到此時間段的數據寫入 Excel 中。用戶可以將此 Excel 工作簿保存到任何位置，亦可以用 Excel 提供的打印功能進行打印。
若點擊“ QuickReport 報表 ”按鈕，系統會將查詢到此時間段的數據寫入 QucikReport ，支持保存和打印功能。
但是用 “QuickReport 報表 ” 一次只能打印 4 個通道的數據，所以要選擇打印的通道。
注意：生成的 QuickReport 報表不可以zui小化，否則程序將無法關閉！
Excel 報表：
QuickReport 報表：
9 、數據查詢：
當按下 
按鈕時，進入采集數據查詢的功能。該功能可以按時間查詢歷史采集的數據（數據必須已保存到數據庫），并可以將查詢到的數據制成報表（ Excel 報表或者 QuickReport 報表，具體方法參見“ 報表打印 ”）。采集數據查詢的窗口界面如下：
輸入正確的查詢時間后，點擊“ 查詢 ”，即可查詢到符合時間條件的數據，并將數據用圖和表格兩種形式繪制出來。
“通道 x ”復選框可以控制圖表中是否繪制此通道的曲線。
注意：輸入查詢時間時必須格式正確（ year-month-day hour-minute-second ） ，否則將出現錯誤。
10. 清除歷史數據：
點擊菜單欄中的 
按鈕可以清除歷史數據。
設置正確的時間后點擊“ 確定 ”按鈕，即可將數據庫中相應的數據清除掉，以節省磁盤空間。 清除數據后無法恢復 。
如果用戶安裝的了 Office Access ，用戶可以自行到此程序的安裝目錄下找到 data.dmb 文件，人工清除歷史數據，但不*這樣做。
注意：請不要改動 data.dmb 的目錄，否則系統無法找到此文件！也不要試圖設計 data.dmb 中的表項
11 、重繪曲線：
點擊 
將重繪曲線，用戶在需要重新繪制所有曲線時，可以點擊此按鈕。
12 、顯示幫助：
點擊 
將顯示幫助文件，用戶在使用此軟件時遇到困難，可以查看此幫助文件。幫助文件中包括了數據采集系統硬件安裝及軟件使用說明。
13 、退出系統：
點擊 
按鈕可以退出本系統。如果當前正在采集數據，則退出前會出現提示對話框；如果當前沒有采集數據，則直接退出系統。
