基于LabVIEW的多路数据采集系统下位机软件设计
多路时间采集系统的LabVIEW设计
机负责对下位机 （ 单片机 ） 进行控制 ， 同时将下位 机采 集 到的数 据进 行 处 理 和 分 析 ， 最后 将 结 果 准
确直 观 地 反 馈 给用 户 。在 设 计 中实 现 Ｌｂ ＩＷ ａＶ Ｅ 的 串行通 信和 数据 的处 理 是 重点 ， 它直 接 关 系 到
整个系统上位机 与下 位机的数据通信是否 能实
中 图法 分 类 号 ：Ｐ ７ Ｔ ２４ 文 献标 识 码 ： Ａ
１ 引 言
随着信 息技术 的快 速发 展 ， 工业 生产 、 在 系统
序单元 ， 有 ３个 主要 部分 ： 面板 、 图、 它 前 框 图标 及 连接 器 。前 面板 是 Ｖ 的交 互式 用户 界面 ， Ｉ 包括 多
维普资讯
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武 汉理 工大学学 报 ・ 信息与管理工程版
２０ ０ ７年 ２月
ＶＳ Ｉ Ａ是虚拟仪器软件结构体 系（ ｉｕｌ ｎ Ｖｒ ａ Ｉ． ｔ
ｓ ｕ ｎ ｏｔａｅＡ ｃｉ ｃｕｅ 的 简 称 。Ｖ Ｓ 是 ｔ ｍｅｔＳｆ ｒ ｒｈｔ ｔｒ ） ｒ ｗ ｅ ＩＡ
Ｖ０ ． ９ Ｎ ． １２ ｏ ２ Ｆ ｂ２ Ｏ ｅ ．０７
文章编号 ：０７—１４ ２０ ）２— ０ ５— ３ １０ ４ Ｘ（ ０７ ０ ００ ０
多路 时 间采 集 系统 的 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 设计 ａＶＥ
廖传 书 ， 刘 单
，
（ 武汉理工大学 信息工程学院 ， 湖北 武汉 ４ ０７ ） ３ ０ ０
产 品。笔者 针对空 气延 时头设 计 了一 套多路 时 间 检测 系统 ， 同时 对 多 个 延 时 头 进 行 数 据 采 集 。 可 该系统 以单 片机作 为下 位机 进行数 据 采集 ，Ｃ计 Ｐ
负责对下位机器进行控制 ， 另一方面对下位机采 集到的数据进行处理和分析 ， 并将结果真实准确 地反馈给用户。笔者主要介绍多路时间采集系统 上位 机 的 Ｌｂ ＩＷ 系统设 计 。 ａＶＥ
利用LabVIEW开发完整的数据采集、分析、显示及存储系统
针对多种应用搭建测试系统
实验台综合测试
机器状态监控
车载数据记录
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应用开发软件
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中国地区数据采集和仪器控制领域最常用的软件
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30%
National Instruments LabVIEW Microsoft - Visual C++ The MathWorks, Inc. MATLAB® Microsoft - Visual Basic National Instruments LabWindows/CVI T&M Programmer’s Toolkit
• STFT, Gabor等谱分析，时变滤波器设计
– 小波分析
• 离散、连续小波变换，特征提取，去噪去趋势
– 时间序列分析
• 相关性与多通道谱分析，ARMA建模，熵，ICA，PCA
– 多达90多个高级信号处理应用范例
Demo
36
更多的LabVIEW工具包
• 滤波器设计工具包
– – – – – IIR, FIR, Special filter设计(陷波、梳状滤波器等) 滤波器特性分析，相频响应等 滤波器结构变换，级联转换，参数均衡 多速率滤波器(MultiRate filter)设计与分析 定点滤波器设计与转换，可自动生成代码并移植 入CRIO中的FPGA模块
声音振动分析工具包
失真度，倍频程分析, 正弦扫 频, 振动级,声级, 频率测量, 过限测试, 瞬态, 时域积分, 加 权或者权重, 瀑布图, …
阶次分析工具包
阶次跟踪, 阶次提取, 在线阶 次分析, 阶次谱图选取, 转速 信号处理, 瀑布图, 轴心轨迹 图/极坐标图, 波特图, …
基于LabVIEW和Wi-Fi技术的无线数据采集系统
采 集通 信模 块包 括 信 号 调 理 电路 、 Ａ ／ Ｄ转换
电路 、 ５ １ 单 片机 系 统 、 Ｂ Ｃ Ｍ ８ ０ ０ ０无 线 数 据 收发 模 块及状 态 指 示 灯 等 ， 该模块将数据进 行转换 、 放 大、 去 噪及储 存 等处理后 发送 到 Ｂ Ｃ Ｍ８ ０ ０ ０无 线模 块， 并 通 过 内置 的 Ｉ Ｐ通 信 协 议 （ Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｕ Ｄ Ｐ ） 与 上 位机 进 行 无 线 全 双 工 通 信 。Ｂ Ｃ Ｍ８ ０ ０ ０是 加 密 型 嵌入 式 ８ ０ ２ ． １ ｌ ｂ ／ ｇ Ｗｉ ． Ｆ ｉ 模块 ， 内置 完整 的 Ｉ Ｐ通 信协 议 。该 模 块 非 常 节 能 ， 当 Ｉ ／ Ｏ工作在 ３ ． ３ Ｖ 时， 内核工 作在 １ ． ２ Ｖ， 节 能模 式 下 功 耗 将 降 至更 低 。其 固件 （ 包括 Ｉ Ｐ协 议栈 和 Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｅ ｔ 配 置参数 ） 被储 存 在 外 部 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ中 ， 并 支持 远 程 更 新 。供 电 模块 负 责给其 他 模 块 提供 稳 定 电源 ， 可 以选 择 干
操 作与 平时无 线上 网 的操作无 任何 区别 。在上 位
机 上运 行基 于 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 语言 编写 的上 位 机软 件 ，
如果 网络连 接成 功 ， 通 过 该 软 件 向下 位 机 发送 指
令 就能 控制 下位机 的工 作状态 。
１ ． ２ 下 位机组 成
系统下 位 机 （ 即 无线 传 感 节 点 硬 件 部 分 ） 由 感知模块 、 采 集 通 信 模 块 和 供 电 模 块 ３部 分 组 成 ， 感 知模 块 由 Ｈ Ｓ Ｂ Ｇ ． Ｖ ３ ２ ０ ０ 振 动 传 感 器 和 Ｓ Ｈ Ｔ １ １数字 温湿 度传 感 器 组 成 ， 用 来采 集 中低 频
基于LabVIEW的实时温度采集系统设计
基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备，可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。
本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。
2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中，传感器的选择十分重要。
常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
在本系统中，我们选择了DS18B20温度传感器，这是一种数字温度传感器，具有精确度高、精度稳定等特点，适合于实时温度采集系统的应用。
2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，并通过接口与上位机进行通信。
在本系统中，我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块，它不仅具有良好的性能和稳定性，而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。
2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理，以提高系统的稳定性和准确性。
常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。
2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。
在本系统中，我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。
3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境，可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。
在本系统中，我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。
3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中，数据处理和算法设计是十分重要的部分。
根据采集到的温度数据，我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。
通过结合LabVIEW的图形化编程特点，我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。
4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案，我们可以开始进行系统的实施和测试工作。
首先，按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接，然后进行LabVIEW程序的开发和调试。
LabVIEW数据采集系统的设计与实现
随着计算机技术的迅速发展，虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。
虚拟仪器的概念是由美国ＮＩ公司提出来的，是指在通用的计算机平台上，用户根据自己的需求定义和设计具有测试功能的仪器系统，即虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统。
虚拟仪器的三大主要功能是：数据采集；数据测试和分析；结果输出显示。
数据采集是一切测试测量过程的第一步。
本数据采集系统就是一个虚拟仪器系统，它的任务主要是实现对燃料电池汽车上锂动力电池组电压电流的采集。
由于电压和电流的范围很大（电压３００多伏特，电流±１００多安培），因此需要外接信号调理电路，使信号变换到数据采集设备的输入范围之内。
电压采用电阻分压，比例为１：１００；电流采用霍耳传感器（１：２０００），输出是电流信号，而且输出信号较弱，因而接入一个４０（３）单通道最高采样速率达１．２５ＭＳ／ｓ，多通道时最高１ＭＳ／ｓ（时分复用）；（４）电压范围最大为±１０Ｖ（可编程）；（５）板上自带４０９６字内存（ＦＩＦＯ）等。
操作系统支持Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００和ＸＰ等操作系统，软件平台推荐使用ＬａｂＶＩＥＷ、ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ和Ｍｅａｓｕ－ｒｅｍｅｎｔＳｔｕｄｉｏ，也可使用ＶＢ、ＶＣ＋＋等软件。
需要提及的是ＵＳＢ６２５１不再支持传统的ＮＩ－ＤＡＱ，只支持ＮＩ－ＤＡＱｍｘ驱动程序。
２．２ＬａｂＶＩＥＷ简介ＬａｂＶＩＥＷ是目前较为成功、应用广泛的虚拟仪器软件开发环境，ＬａｂＶＩＥＷ（ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋｂｅｎｃｈ，实验室虚拟仪器工作平台）是ＮＩ公司在１９８６年首次推出的，最新版本为ＬａｂＶＩＥＷ８．２。
它是一个高效的图形化程序设计环境，结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的Ｇ编程语言；提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，在这个平台上，各种领域的专业工程师和科学家们通过定义和连接代表各种功能模块的图标来方便迅速地建立高水平的应用程序；支持多种系统平台，在任何一个平台上开发的ＬａｂＶＩＥＷ应用程序可直接移植到其它平台上。
基于Lab VIEW的网络数据采集系统研究
基于Lab VIEW的网络数据采集系统研究Lab VIEW是由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的一套用于数据采集、仪器控制和实时数据分析的软件系统。
以其丰富的功能和易于使用的特点，在科学实验、工业自动化、仪器仪表等领域得到了广泛的应用。
本文将重点介绍基于Lab VIEW的网络数据采集系统的研究。
网络数据采集系统是指利用网络技术实现对分布在不同地点的数据采集设备进行远程监测和控制的一种系统。
它主要包括远程数据采集、数据传输和数据处理等功能。
我们需要设计一个可靠的远程数据采集系统。
该系统需要能够连接到各个数据采集设备，并实现对其进行数据采集和控制。
Lab VIEW提供了丰富的数据采集接口和控制函数，可以方便地与各种常见的数据采集设备（如传感器、计量仪器等）进行通信。
Lab VIEW还支持多种通信协议，如TCP/IP、UDP等，可以方便地实现与远程设备的数据交换。
我们需要建立一个稳定的数据传输通道。
网络数据采集系统通常需要通过互联网进行数据传输，因此必须确保数据的安全和可靠性。
Lab VIEW提供了多种数据传输方式，如FTP、HTTP等，可以选择合适的方式进行数据传输。
Lab VIEW还支持数据压缩和加密等功能，可以进一步增强数据传输的安全性。
我们需要进行数据处理和分析。
网络数据采集系统通常会产生大量的数据，需要进行处理和分析以提取有用的信息。
Lab VIEW提供了丰富的数据处理和分析工具，如信号滤波、频谱分析、统计分析等，可以方便地对数据进行处理和分析。
Lab VIEW还支持数据可视化，可以将处理后的数据以图表、曲线等形式直观地显示出来，方便用户进行观察和分析。
基于Lab VIEW的网络数据采集系统具有功能丰富、易于使用和高度可定制等特点，适用于各种不同的数据采集和监测应用。
通过合理地设计和实现，可以实现对分布在不同地点的数据采集设备进行远程监测和控制，提高工作效率和数据质量，为科学研究和工业生产提供强有力的支持。
基于NI-myDAQ的数据采集系统的设计
江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院电子信息学院专业电子信息工程学生姓名赵越班级学号1140302124指导教师张贞凯二零一五年六月江苏科技大学本科毕业论文基于NI myDAQ的数据采集系统的设计Design of data acquisition system based on myDAQ摘要在从前，各种数据采集都是通过人工的方式进行的，所以一直存在很大的局限性，即无法做到对大量的实验数据的分析处理。
随着电子科技的发展,人们可以同时采集大量的信号数据并且通过计算机处理分析这些数据。
虚拟仪器仅是一个程序化的仪器，这种仪器和计算机结合使用，使得人们可以在事先编好的程序下完成对数据的一系列处理分析工作。
本文着重研究了几种典型的基于NI myDAQ的数据采集系统，设计了很多实用的虚拟仪器。
如虚拟数字电压表，它代替了传统的电压表，提高了测量效率和精准度。
连续脉冲序列产生VI，它能够产生任意占空比，任意频率的方波。
在脉冲宽度测量中，可以通过设置计数方式等方便快捷地测量出脉冲序列的宽度。
连续信号采集则是通过DAQmx API 采集信号，执行连续的硬件定时信号采集。
简单的边沿计数VI可以选择计数的方式，方便快捷地统计出一个方波的波峰个数。
同时本文在原有数据采集系统的基础上对部分系统进行升级改进，实现了更加丰富的功能。
关键词：虚拟仪器；LabVIEW；NI myDAQAbstractIn the past, a variety of data acquisition is performed by artificial means, it has a lot of limitations, which can not be done on a large number of experimental data .With the development of electronic technology, people can collect and processing large amounts of signal data and analyze the data through computers .Virtual instrument is only a procedural instrument. It is possible to complete a series of data processing and analysis work in the pre-programmed procedures with the combination of virtual instrument and computers.This paper focuses on some typical data acquisition system based on NI myDAQ and designs many useful virtual instrument. Such as Virtual digital voltmeter, which replaced the traditional voltmeter and improved the efficiency and accuracy. Continuous pulse sequence VI, it can generate a any duty and any frequency square wave. Pulse width measurement can measure the width of the pulse sequence quickly and easily by setting the counting methods. Continuous signal acquisition is to acquire signals by using DAQmx API. Simple Edge Count VI can choose the way of counting, it can count the number of a square wave crest quickly and easily. Meanwhile, based on the original data acquisition system .This paper upgrade part of the system to achieve a richer function.Keywords: Virtual instrument; LabVIEW,; NI myDAQ目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 虚拟仪器 (2)1.3.1 虚拟仪器产生的背景 (2)1.3.2 虚拟仪器的概念 (3)1.3.3 虚拟仪器的开发语言 (3)1.4 本文的主要结构 (4)第二章 DAQ简介 (5)2.1 数据采集卡的硬件简介 (5)2.2 数据采集卡的软件简介 (6)2.3 设置NI myDAQ设备 (6)2.4 本章小结 (10)第三章 LabVIEW简介 (11)3.1 LabVIEW和G语言的概述 (11)3.2 LabVIEW编程环境 (12)3.2.1 启动界面 (13)3.2.2 前面板 (13)3.2.3 程序框图 (14)3.3 浅谈G语言 (16)3.3.1 G 语言简介 (16)3.3.2 G 语言的特色——数据流 (18)3.3.3 G 语言的基本结构 (20)3.4 LabVIEW界面设计 (23)3.5 本章小结 (23)第四章基于NI myDAQ的数据采集系统 (24)4.1 虚拟数字电压表 (24)4.1.1 电压表的前面板布置 (24)4.1.2 电压表的程序框图 (24)4.1.3 测试过程 (25)4.1.4 测试结果 (25)4.2 连续信号采集 (26)4.2.1 程序框图的设计 (26)4.2.2 系统前面板的布置 (26)4.2.3 测试过程 (27)4.2.4 测试结果 (27)4.3 简单的边沿计数 (27)4.3.1 程序框图的设计 (27)4.3.2 系统前面板的布置 (28)4.3.3 测试过程 (28)4.3.4 测试结果 (29)4.4 脉冲宽度测量 (29)4.4.1 程序框图的设计 (29)4.4.2 系统前面板布置 (30)4.4.3 测试过程 (30)4.4.4 测试结果 (31)4.5 连续脉冲序列产生 (31)4.5.1 程序框图的设计 (31)4.5.2 系统前面板的布置 (32)4.5.3 测试过程 (32)4.5.4 测试结果 (33)4.6 本章小结 (33)本文总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论本章主要讲述了基于NI MyDAQ的数据采集系统设计的背景和意义，国内外所设计的数据采集系统的开发现状以及尚未解决的问题，随后简要提及了虚拟仪器的基本知识，最后列出本文的主要结构。
基于LabVIEW的虚拟信号发生和数据采集系统
是一种 图形化 的编 程语言 ，它广 泛地 被工业 界 、学
术界和研究实验室所接受，能够实现标准的数据采 集 和仪器控制 功能 。 ａＶＥ 集 成 了与满足 Ｇ Ｉ Ｌ ｂ ＩＷ ＰＢ、 Ｖ 、Ｒ －３ ＸＩ Ｓ２２和 Ｒ －８ Ｓ４ ５协 议 的硬件 及 数据采集 卡 通 讯 的全 部功 能 ，它 还 内置 了便 于 应 用 Ｔ ＰＩ、 Ｃ／ Ｐ
摘要 ：介绍 了由 ＮＩＰ ．２ ９采集卡和 Ｌ ｂ Ｅ 编程语 言组 成的虚拟信号发 生和数据 采集系统的硬 ＣＩ ５ ６ ａＶＩＷ
件组成及软件 设计 ，该 系统硬 件组成 简单、性价 比高 ，生成的软件交互性好 ，操作方 便 ，并且可 以根据用
户的需求进行功 能扩充 ，为低 成本下构建信 号发生和数据采集系统提供参 考。 关键词 ：Ｌ ｂ Ｅ ；虚拟仪器 ；信号发生 ；数据采集 ａ ＶＩＷ
Ｌ ｂ ＥＷ （ａ ｏａｏｙ Ｖ ｒ ａ ｉｓ ｕ ｎ ｎ ｉ ｅｉｇ ａ ＶＩ Ｌ ｂ ｒｔｒ ｉｕ ｌ ｎｔ ｍｅｔＥ ｇｎ ｒ ） ｔ ｒ ｅ ｎ
器 、功放和发 射换能 器 为外 围设备 。整个系统 的流
程由计算机来控制。信号发生时由软件系统调用信 号发生模块进行信号发射，发射的信号通过功率放 大器 和 匹配 电路 ，经发 射换 能器将 信号发 射 出去 ； 与此 同时，数据采集模块被启动 ，由水听器接收到 的水 声信 号首 先进 入系 统 的信 号调理 部分 ，进行 衰 减或放 大 、整形 ，接着 由数据 采集 卡 Ａｆ 口进 入 Ｄ端 计算机 ，最后 ，在个人计算机中调理后的接收信号 被显 示 、分析 、处理 和存盘 。
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汪鑫等：基于Ｌｂ ＩＷ ａＶＥ 的虚拟信号发生和数据采集系统
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基于LabVIEW的多路数据采集系统下位机软件设计江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院电子信息学院江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：电子信息学院专业：学生姓名：学号：指导教师：职称：毕业设计（论文）题目：基于LabVIEW的多路数据采集系统下位机软件设计一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1 提供条件：Step7软件：2 设计内容与要求：（1）. 能够熟练的在Step7软件环境下进行各种编程操作（2）. 熟悉多路数据采集系统的原理及其各种应用（3）. 完成基于LabVIEW的多路数据采集系统软件设计（4）. 系统调试二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1. 毕业设计论文一份（不少于1.5万字）：2. 外文译文一篇（不少于5000英文单词）：3. 软件源代码一份。
三、完成日期及进度2011年2月21日至2011年6月10日。
进度安排：2月21日至3月1日消化任务书，查找资料3月2日至3月15日消化资料，书写开题报告3月16日至4月1日熟悉Step7软件4月1日至5月10日编写软件5月10日至5月22日调试修改程序5月22日至5月30日改进程序的不足，最终完成设计5月30至6月10日撰写毕业论文，答辩四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）：[1]吴中俊等. 可编程控制器原理及应用。
北京：机械工业出版社，2003[2]张万忠等. 电器与PLC控制技术。
北京：化学工业出版社，2003[3]王磊等.精通LabVIEW 8.0。
北京：电子工业出版社，2007系(教研室)主任：（签章）年月日学院主管领导：（签章）年月日摘要PLC( Programmable Logic Controller，可编程序控制器)控制系统是20世纪60年代末随着计算机技术飞速发展而发展起来的一种先进的工业计算机控制系统。
PLC与其他微型计算机相比，更适于在恶劣的工业环境中运行，且数据处理功能大大增强。
本文结合实际生产需要，介绍了PLC在多路数据采集过程中的作用以及工作过程，并给出相应的算法和程序图。
该系统由上位机和下位机两大部分组成。
使用PLC（选用西门子公司的S7-200系列）作为下位机进行温度，压力，流量等多种数据的采集，并可以根据实际需要增加或替换新的模块，以便更好的适应现场的工作环境，然后对数据实现模数转化、数据比较、蜂鸣器报警、警示灯闪烁等各种功能。
上位机部分使用装有美国国家仪器NI公司的LabVIEW软件的PC机。
该系统可应用于船舶与各种生产环境的数据采集以及相应的过程控制。
关键词：船舶机舱；数据采集；下位机；PLCAbstractPLC (Programmable Logic Controller) control system is an advanced industrial computer control system. Which is developed along with the rapid development of computer technology in the end of 1960s. Compared with other micro-computer, PLC is more suitable for running in abominable industrial environments, and its data processing function is greatly enhanced. Combined with the production practices, this paper introduces the role and the working process of PLC in multiplex data-acquisition, This paper also presented the relevant arithmetic and program.This system consists two parts of an upper and a lower machine. PLC（Selected Siemens S7-200 series）as a lower machine, to collect the temperature, pressure, flow and other data, and do some functions to the date about code conversion, data comparison, buzzer alarming, warning lights flashing and other functions. Take a PC with LabVIEW to be the upper machine. The system can be used in the ships and a variety of other production environments for data-acquisition and the corresponding process control.Keywords：Ship’s engine room; data acquisition; lower machine; PLC目录第一章绪论 (1)1.1 数据采集系统概述 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 本文主要研究内容 (3)第二章下位机系统软硬件介绍 (4)2.1 PLC简单介绍 (4)2.1.1 PLC的基本概念 (4)2.1.2 PLC的基本结构 (5)2.1.3 PLC的工作原理 (5)2.1.4 PLC内部运作方式 (6)2.2 系统硬件选择 (7)2.2.1各型号硬件比较及选择依据 (7)2.2.2 系统硬件配置 (8)2.3 系统软件介绍 (9)第三章柴油机监控概论 (12)3.1 船用柴油机监控报警装置 (12)3.1.1 主要监视报警装置及工作过程 (12)3.1.2 本系统主要需实现的功能 (13)3.1.3 系统报警参数 (14)3.1.4 本系统的特点 (16)3.2 LabVIEW简介及做上位机的优势 (16)第四章采集系统编程实现 (17)4.1 数据采集硬件需求 (17)4.1.1 传感器及其工作原理 (17)4.1.2 转换器及其工作过程 (19)4.2 系统的功能及工作过程 (19)4.3 程序实现方法及详解 (20)4.3.1主程序分析与理解 (21)4.3.2 数据采集子程序的分析与理解 (22)4.3.2 数据转换与运算子程序的分析与理解 (23)4.3.3 数据比较子程序的分析与理解 (25)4.3.4 闪烁电路子程序的分析与理解 (25)4.3.5 报警子程序的分析与理解 (26)结语 (30)感谢 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1 数据采集系统概述“数据采集”是指将温度、压力、流量、位移等模拟量采集转换成数字量后，再由计算机进行存储、处理、显示或打印的过程。
相应的系统称为数据采集系统。
从严格意义上说，数据采集系统应该是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测，并且能够对数据实行存储、处理、分析计算，以及从检测的数据中提取可用的信息，供显示、记录、打印或描绘的系统。
总之，不论在哪个应用领域中，数据的采集与处理越及时，工作效率就越高，取得的经济效益就越大。
数据采集系统的任务，具体地说，就是传感器从被测对象获取有用信息，并将其输出信号转换为计算机能识别的数字信号，然后送入计算机进行相应的处理，得出所需的数据。
同时，将计算得到的数据进行显示、储存或打印，以便实现对某些物理量的监视，其中一部分数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来进行某些物理量的控制。
数据采集系统一般由数据输入通道、数据存储与管理、数据处理、数据输出及显示这五个部分组成。
输入通道要实现对被测对象的检测、采样和信号转换等工作。
数据存储与管理要用存储器把采集到的数据存储起来，建立相应的数据库，并进行管理和调用。
数据处理就是从采集到的原始数据中，删除干扰噪声、无关信息和不必要的信息，提取出反映被测对象特征的重要信息。
另外，就是对数据进行统计分析，以便于检索：或者把数据恢复成原来的物理量形式，以可输出的形态在输出设备上输出，如打印、显示、绘图等。
数据输出及显示就是把数据以适当的形式进行输出和显示。
在本系统中，数据采集过程主要指下位机从传感器和其它设备中获取电压、电流、温度、压力或声音等各种外界的物理现象，并将这些数据转换成规则的电信号传送到上位机中进行分析、处理的过程。
在计算机广泛应用的今天，计算机可以快速的进行复杂的运算进而帮助人类解决很多靠人不能解决的问题，但是，计算机可以识别的信息是有限的，因此，这就需要我们尽可能多的对数据进行采集，并转化成计算机可以识别的数字信号提供给计算机，然后由计算机对采集到的信号进行处理，由此可见，数据采集的重要性是十分显著的，它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。
数据采集系统性能的好坏，主要取决于它的精度和速度。
在保证精度的条件下，应有尽可能高的采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制的要求。
比如在生产过程中，对生产中的工艺参数进行实时采集、监测，并以此判断当前设备的运行状况，进而采取相应措施，便可以为提高效率，降低成本。
很多工业现场具有高温度，高湿度以及强干扰等恶劣的环境，本文研究采用PLC 做下位机对船舶机舱进行数据采集[1]，并将采集到的数据传送给PC机，通过运行在PC机上的LabVIEW软件对这些数据进行分析，以此判断当前运行设备的状况，进而采取相应措施，本系统具有精度高、运行稳定、实时性好、抗干扰能力强、性价比高等特点，可以在各种工业场合中广泛应用，可以达到我们的设计初衷。
1.2 国内外研究现状国内外对数据采集的方法有很多，比如基于ARM，单片机，FPGA等方式，而这些方式又都有其各自的优缺点：(1)基于ARM的数据采集：优点：功能强大，与传统的8位微处理器相比速度更快，性能更强，资源丰富；缺点：价格相对比较贵，开发也有些难度，在低端应用时ARM性价比较低，开发难度也更大，新手入门较困难。
(2)基于单片机的数据采集：优点：成本低廉，广泛应用于干扰不强的场合，性价比高；缺点：对电路保护要求高，抗干扰能力弱，容易受外界各种原因影响。
单片机技术含量高，使用灵活但是工作量很大。
(3)基于FPGA的数据采集：优点：相对于单片机工作需要依靠其上运行的软件进行，FPGA全部的控制逻辑是由延时更小的硬件来完成的。
因此，实时性更好。