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4路数据采集器

USB2.0-4-20AD 数据采集控制系统

一、产品简介:

 

图片关键词     本采集控制系统包含软硬件两部分。硬件部分是一款USB总线高精度20位采集模块。它具有4路模拟输入、开关量4路输入/4路输出、二路24位减法计数器(支持脉冲间隔或频率测量功能)、两路20位脉冲发生器。采用USB总线,支持即插即用、实时采集。此采集模块的所有功能设置都可以通过软件控制,不需要硬件跳线。
   软件部分包括参数设置、数据采集、曲线显示、数据分析、数据查询、报表打印等菜单,可采集4路不同传感器数据(如压力、温度、流量等),把采集信号以曲线形式显示,实现以图线形式实时显示采集数据,并可以EXCEL格式存储数据,界面直观,易于观察。
     同时,可实现开关量输出通道的手自动控制:通过手动启动、停止按钮控制开关量输出通道,驱动外部设备;还可通过设置4通道上限(或下限)值自动控制对应的开关量输出通道,同样实现外部设备的驱动。

二、技术性能 : 

  ●AD部分
    ① 电压:4路单端输入,输入电压:±5V。
    ② AD转换器:20位AD,速度1000Hz (连续采集模式)。
    ③ 通道输入阻抗:10兆欧姆。
    ④ 输入插座:20线扁平电缆插座。
    ⑤ 系统精度:±0.03% FSR(电压精度:±3mV)。
    ⑥ 有效分辨率:大于18位。
    ⑦ 噪音(峰值):小于±3LSB(20位,100个采样点)。
   ⑧ 输入具有过压保护,可以承受瞬时±20伏的电压。
 ●开关量部分
   1、4路输入通道,性能:
       输入电压:TTL电平,兼容3伏电平。
       高电平:大于2伏。
       低电平:小于0.8伏。
        输入电压范围:0-5伏。
      输入端口内部通过10K电阻上拉到3伏。因此悬空时,输入=1。
 2、4路输出通道,性能:
       输出电压:5伏电平,兼容TTL电平。
       高电平:大于2.5伏。
       低电平:小于0.5伏。
       最大输出电流:10毫安/路。
       开关量输出上电自动清零。

 三、连接器插座定义

    ①采集模块有两个扁平电缆连接器:P1脚、P2脚。
    ②P1: 20脚扁平电缆插座对应4路模拟输入。
       P2: 40脚扁平电缆插座对应8路开关量。

四、电路连接图:

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五、系统运行界面的主菜单包括:

      ●设备号 ●权限管理 ●设置●查询报表 ●开始采集 ●停止采集 ●退出

六、主要运行界面如下:

1、初始界面

 

软件启动后,出现如下的欢迎界面:

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等待3秒钟后,欢迎界面关闭。如果此程序已经设置了密码,则会出现如下的密码输入窗口:

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此时要求用户输入正确的密码,如果密码输入错误,将无法进入主界面。

2、主界面

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系统主菜单如下:
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3、权限管理:

单击主界面中工具栏的图片关键词按钮,即可弹出用户管理窗口,为该程序设置或者取消密码。用户管理窗口如下:

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    在更改或取消密码时,用户首先要正确输入旧密码,如果旧密码输入错误,密码将无法更改或取消。

    如果“取消密码”的复选框选中,则输入的新密码无效,按取消密码对待。

4、写入设备号

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    每台硬件设备有对应的设备号,只有当上位机软件与硬件设备的设备号一致时才可实现通讯,完成采集、显示及控制等功能。

5、通道参数设置:

  在程序的主界面中点击图片关键词按钮,即可进入通道信息设置窗口,为采集器设置相应的选项。

通道信息设置窗口如下:

图片关键词

 其中,
  最小值是指相应通道输入为4mA时所对应的值。
  最大值是指相应通道输入为20mA时所对应的值。
  校正值是指采集器的偏离值。
  单位是指外界被测量物理量的单位,设定好后可以显示在主界面相应的通道中。
  重绘曲线是指重新开始绘制相应通道的曲线,按下相应通道的按钮,则该通道曲线重新开始绘制。

       通道设置界面后半部分可实现开关量控制,如上限(或下限)报警,驱动继电器通断以启停外部设备等功能。用户可根据工程需要自行选择:
上下限选择及上下限值:
  例如,当用户需要实现当采样值(如温度)大于上下限值设定的值(如30℃)时,可选择上限,则当采样值大于该设定值时,DO状态输出高电平,外接发光二极管点亮,此时用户还根据实际需要控制外部设备(如启动降温设备使温度下降);
  同理,当用户需要实现当采样值(如温度)小于上下限值设定的值(如10℃)时,可选择下限,则当采样值小于该设定值时,DO状态输出低电平,外接发光二极管熄灭,此时用户还根据实际需要控制外部设备(如停止降温设备)。
 
     DO状态用来指示当前开关量输出通道的状态,为代表当前通道为低电平;为代表当前通道为高电平。
手动/自动转换开关用来选择手自动模式。自动模式运行时则根据用户设定的上下限自动运行;在手动模式下,按下启动按钮则相应的通道输出高电平,启动外部设备,按下停止按钮则相应的通道输出低电平,关闭外部设备。
    手动状态用来指示手动启停状态,为代表手动停止,为代表手动启动。
 
   采集周期是指数据采集器两次连续采集间隔的大小。采集周期最小可以设置为50ms。  
 
   注意:若用户不需要开关量控制,则可将手自动开关打到手动模式,并按下关闭按钮。该软件默认为手动关闭即不使用开关量控制部分,若用户有需要则可开启。
 
 采集到的电流值可以被计算机自动按比例进行处理,计算机根据如下公式将采集到的电流换算成相应的物理量,并进行存储:
 
   实际物理量=最小值+(采集到的电流值-4mA)*(最大值-最小值)/(20mA-4mA)+校正值

6、开始采集:
  点击主界面工具栏中按钮,即可采集数据,采集速度与“通道信息设置”中采集周期的设置有关。
  系统在采集数据时,可以将数据保存到数据库文件中,以便于以后的查询。具体请参见“保存数据”。
  采集数据时,各通道的实时数据(包括采集到的电流值、经计算机处理后转化为的实际物理量值)都将显示在主界面左侧的编辑栏中,关于将电流值转化为实际物理量值的问题,请参见“通道信息设置”。
  在采集数据的同时,计算机将绘制实际物理量随时间变化的曲线图,方便于用户更直观的观察数据随时间变化的情况。

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7、保存数据:
    在主界面点击工具栏中的按钮,可以使系统保存/不保存当前采集的数据。
    当按钮按下时,保存当前数据;
    当按钮没有按下时,不保存当前数据。
    此按钮与菜单栏中的“数据信息->保存数据”具有统一功能。
    注意:采集到的数据保存在SQL2000数据库中。
8、报表打印:
      点击工具栏中的图片关键词按钮,即可出现如下对话框,进入报表打印功能。
  设置正确的时间后,点击“Excel报表”,系统会打开Excel,并将查询到此时间段的数据写入Excel中。用户可以将此Excel工作簿保存到任何位置,亦可以用Excel提供的打印功能进行打印。
     若点击“QuickReport报表”按钮,系统会将查询到此时间段的数据写入QucikReport,支持保存和打印功能。
     注意:生成的QuickReport报表不可以最小化,否则程序将无法关闭!

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Excel报表:

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QuickReport报表:

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9、数据查询:
           当按下图片关键词按钮时,进入采集数据查询的功能。该功能可以按时间查询历史采集的数据(数据必须已保存到数据库),并可以将查询到的数据制成报表(Excel报表或者QuickReport报表,具体方法参见“报表打印”)。采集数据查询的窗口界面如下:

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   输入正确的查询时间后,点击“查询”,即可查询到符合时间条件的数据,并将数据用图和表格两种形式绘制出来。

  “通道x”复选框可以控制图表中是否绘制此通道的曲线。

   注意:输入查询时间时必须格式正确(year-month-day hour-minute-second),否则将出现错误。

10.清除历史数据:
   点击菜单栏中的图片关键词按钮可以清除历史数据。

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     设置正确的时间后点击“确定”按钮,即可将数据库中相应的数据清除掉,以节省磁盘空间。清除数据后无法恢复。
如果用户安装的了Office Access,用户可以自行到此程序的安装目录下找到data.dmb文件,人工清除历史数据,但不推荐这样做。
注意:请不要改动data.dmb的目录,否则系统无法找到此文件!也不要试图设计data.dmb中的表项
 
11、重绘曲线:
      点击图片关键词将重绘曲线,用户在需要重新绘制所有曲线时,可以点击此按钮。
12、显示帮助:
      点击图片关键词将显示帮助文件,用户在使用此软件时遇到困难,可以查看此帮助文件。帮助文件中包括了数据采集系统硬件安装及软件使用说明。
13、退出系统:
     点击图片关键词按钮可以退出本系统。如果当前正在采集数据,则退出前会出现提示对话框;如果当前没有采集数据,则直接退出系统。
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