虚拟仪器大作业.docx

Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】 虚拟仪器大作业 《基于虚拟仪器的高低温报警系统的设计》 专业班级：测控技术与仪器1201 学号：8 姓名：张乃凡 目 录 TOC \o "1-3" \h \u 1．虚拟仪器大作业选题意义 随着社会的不断进步，信息科学领域各种技术也在不断发展。传统靠人工控制的温度、湿度、液位等信号的测压﹑力控系统，外围电路比较复杂，测量精度较低，分辨力不高，需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等)；且它们的体积较大、使用不够方便，更重要的是参数的设定需要有其它仪表的参与，外界设备多，成本高，因而越来越适应不了社会的要求。在对多类型、多通道信号同时进行检测和控制中，传统的测控系统能力有限。如何将计算机与各种设施、设备结合，简化人工操作并实现自动控制，满足社会的需求，成为一个很迫切的问题。温度是工业控制中主要的被控参数之一，且温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。 2.设计要求 编写LABVIEW温度报警实验程序，要求可以产生随机温度，并且统计温度参数，记录下最大值，最小值，平均值。 利用LABVIEW中的波形图图表，观察温度曲线的变化情况。 3.设计方案及具体步骤 设计方案 本设计是基于LabVIEW 的温度监测系统，采用一个随机取值，能用波形显示器显示温度曲线，能实时显示温度，在一定时间内能统计最大值最小值以及平均值，温度达到上限温度或者下限温度时能报警。 通过实验，初步了解虚拟仪器的概念，基本掌握LabVIEW的操作方法，掌握各种控件和编程函数的用法。如图所示，本次设计是简易的温度采集，思路是“采集-显示-统计-报警”，由一个随机选作为温度的产生，由波形图示显示温度的变化，统计最大值最小值以及平均值，设定上限下限值，用两个比较器件比较，超出设定值时报警。 SHAPE 图 设计步骤 （1）温度产生 如图所示，温度的产生由一个随机数产生数据和100叉乘。把模拟信号数据变成模拟温度数据，这样就能产生出0度到100度的温度范围。 图（2）温度显示 温度显示有三个器件：波形显示、温度计、温度显示，通过了波形图，温度计表，数值显示三种显示方式显示当前温度大小。如图所示为程序框图中的温度显示程序，如图所示为前面板三个显示器件。 图图（3）高低温报警 由两个比较器来比较实时温度，当有大于90度或者小于20度的信号传递时，指示灯会显示报警灯，蜂鸣器发出警报。如图所示为程序框图中的高低温报警显示灯和报警器。如图所示为前面板的高低温报警提示灯。 图图（4）数据统计 数据统计由信号收集器、统计器件以及相关数值显示组成，信号收集模块是一个属于信号操作Express的子VI，此子VI的功能是把数据进行收集，采样数为2000，收集的信号在经过统计模块，统计模块也是属于信号操作Express的子VI，此子VI的功能是把经过收集的信号进行内部计算，得出平均值，最大值，最小值，方便观测程序的温度变化。如图所示为程序框图的信号收集，统计，出值的模块。如图所示为前面板的平均值，最大值，最小值显示控件。 图图（5）时间延迟 由于系统的默认时间过快，无法观察温度变化之间的数字和曲线，为了更好的观察温度变化，增加了时间延迟器，时间延迟器执行过程控制Express的子VI，设置延迟时间为秒，秒为指定延迟时间，这样温度在变化间能更好的观察，如图所示为程序框图中的时间延迟。 图（6）while循环结构 while循环是一种结构，把停止设置为条件端子，如果想要让程序停止工作，只需在停止按钮上选中，这样，程序就会经过while循环停下来。如图所示为程序框图中的while循环，如图所示为前面板的停止按钮。 图图设计结果 (1)前面板设计 前面板界面如图所示，左边为4个温度显示控件，能通过数值直观的反应最大值，平均值，最小值，和温度显示。前面板中间为波形图表，能显示温度变化曲线，更好的观察温度的变化。前面板右上角为两个高温报警器，当温度超过90度时，高温报警器为发亮并发出警报声，当温度低于10度时，低温报警器会发亮并发出警报声。前面板的右下角为温度计，温度计通过拟真的方式让观察温度更能生动的展现温度当前的数值。 图程序框图设计 如图所示，程序框图的设计原则是从左至右，左边产生模拟的温度信号，经过显示控件，判断高低温逻辑，和信号