基于板卡的測(cè)控系統(tǒng)及其

1、第5章 基于板卡的測(cè)控系統(tǒng)及其典型應(yīng)用實(shí)例第5章 基于板卡的測(cè)控系統(tǒng)及其典型應(yīng)用實(shí)例在各種計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中，PC插卡式是最基本最廉價(jià)的構(gòu)成形式。它充分利用了PC計(jì)算機(jī)的機(jī)箱、總線、電源及軟件資源。本章以研華（中國(guó)）公司生產(chǎn)的PCI-1710HG多功能數(shù)據(jù)采集卡為例，詳細(xì)介紹數(shù)據(jù)采集卡的軟、硬件安裝過(guò)程，并以此為基礎(chǔ)，對(duì)基于板卡的模擬量輸入/輸出、開(kāi)關(guān)量輸入/輸出程序的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的描述。5.1 基于板卡的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的組成基于板卡的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的組成如圖5-1所示，它可分為硬件和軟件兩大部分。圖5-1 基于板卡的測(cè)控系統(tǒng)組成框圖5.1.1 測(cè)控硬件子系統(tǒng)1傳感器傳感器的作用是把非電物理

2、量（如溫度、壓力、速度等）轉(zhuǎn)換成電壓或電流信號(hào)。例如，使用熱電偶可以獲得隨著溫度變化而變化的電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)速傳感器可以把轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為電脈沖信號(hào)。2信號(hào)調(diào)理器信號(hào)調(diào)理器（電路）的作用是對(duì)傳感器輸出的電信號(hào)進(jìn)行加工和處理，轉(zhuǎn)換成便于輸送、顯示和記錄的電信號(hào)（電壓或電流）。常見(jiàn)的信號(hào)調(diào)理電路有電橋電路、調(diào)制/解調(diào)電路、濾波電路、放大電路、線性化電路、A/D轉(zhuǎn)換電路及隔離電路等。例如，傳感器輸出信號(hào)是微弱的，就需要放大電路將微弱信號(hào)加以放大，以滿足過(guò)程通道的要求；為了與計(jì)算機(jī)接口方便，需要A/D轉(zhuǎn)換電路將模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào)等。如果信號(hào)調(diào)理電路輸出的是規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（如420mA、15V等），這種信號(hào)

3、調(diào)理電路稱為變送器。在工業(yè)控制領(lǐng)域，常常將傳感器與變送器做成一體，統(tǒng)稱為變送器。變送器輸出的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)一般送往智能儀表或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。3輸入輸出板卡應(yīng)用IPC對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制，首先要采集各種被測(cè)量，計(jì)算機(jī)對(duì)這些被測(cè)量進(jìn)行一系列處理后，將結(jié)果數(shù)據(jù)輸出。計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字量還必須轉(zhuǎn)換成可對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行控制的量。因此，構(gòu)成一個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)，除了IPC主機(jī)外，還需要配備各種用途的I/O接口產(chǎn)品，即I/O板卡。常用的I/O板卡包括模擬量輸入/輸出（AI/AO）板卡、數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸入/輸出（DI/DO）板卡、脈沖量輸入/輸出板卡及混合功能的接口板卡等。各種板卡是不能直接由計(jì)算機(jī)主機(jī)控制的，必須由I/O接口

4、來(lái)傳送相應(yīng)的信息和命令。I/O接口是主機(jī)與板卡和外圍設(shè)備進(jìn)行信息交換的紐帶。目前絕大部分I/O接口都是采用可編程接口芯片，它們的工作方式可以通過(guò)編程設(shè)置。常用的I/O接口有并行接口、串行接口等。4執(zhí)行機(jī)構(gòu)它的作用是接受計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)，并把它轉(zhuǎn)換成執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，使被控對(duì)象按預(yù)先規(guī)定的要求進(jìn)行調(diào)整，保證其正常運(yùn)行。生產(chǎn)過(guò)程按預(yù)先規(guī)定的要求正常運(yùn)行，即控制生產(chǎn)過(guò)程。常用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)有各種電動(dòng)、液動(dòng)及氣動(dòng)開(kāi)關(guān)，電液伺服閥，交直流電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電機(jī)，各種有觸點(diǎn)和無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，電磁閥等。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需根據(jù)系統(tǒng)的要求來(lái)選擇。5驅(qū)動(dòng)電路要想驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，必須具有較大的輸出功率，即向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供大電流、高電壓

5、驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以帶動(dòng)其動(dòng)作。另一方面，由于各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作原理不盡相同，有的用電動(dòng)，有的用氣動(dòng)或液動(dòng)，如何使計(jì)算機(jī)輸出的信號(hào)與之匹配，也是執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須解決的重要問(wèn)題。因此，為了實(shí)現(xiàn)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)的功率配合，一般都要在計(jì)算機(jī)輸出板卡與執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間配置驅(qū)動(dòng)電路。6計(jì)算機(jī)主機(jī)它是整個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的核心。主機(jī)由CPU、存儲(chǔ)器等構(gòu)成。它通過(guò)由過(guò)程輸入通道發(fā)送來(lái)的工業(yè)對(duì)象的生產(chǎn)工況參數(shù)，按照人們預(yù)先安排的程序自動(dòng)地進(jìn)行信息處理、分析和計(jì)算，并作出相應(yīng)的控制決策或調(diào)節(jié)，以信息的形式通過(guò)輸出通道，及時(shí)發(fā)出控制命令，實(shí)現(xiàn)良好的人機(jī)聯(lián)系。目前采用的主機(jī)有PC機(jī)及工業(yè)PC機(jī)（IPC）等。7外圍設(shè)備主要是為了擴(kuò)大計(jì)算機(jī)主

6、機(jī)的功能而配置的。它用來(lái)顯示、存儲(chǔ)、打印、記錄各種數(shù)據(jù)，包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和存儲(chǔ)設(shè)備。常用的外圍設(shè)備有打印機(jī)、記錄儀、圖形顯示器（CRT）、外部存儲(chǔ)器（軟盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)等）、記錄儀、聲光報(bào)警器等。8人機(jī)聯(lián)系設(shè)備操作臺(tái)是人機(jī)對(duì)話的紐帶。計(jì)算機(jī)向生產(chǎn)過(guò)程的操作人員顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)和運(yùn)行參數(shù)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)；生產(chǎn)過(guò)程的操作人員通過(guò)操作臺(tái)向計(jì)算機(jī)輸入和修改控制參數(shù)，發(fā)出各種操作命令；程序員使用操作臺(tái)檢查程序；維修人員利用操作臺(tái)判斷故障等。9網(wǎng)絡(luò)通信接口對(duì)于復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信接口可構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)集成式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用多臺(tái)計(jì)算機(jī)分別執(zhí)行不同的控制功能，既能同時(shí)控制分布在不同區(qū)域的多臺(tái)設(shè)備，又

7、能實(shí)現(xiàn)管理功能。數(shù)據(jù)采集硬件的選擇要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合并考慮到自己現(xiàn)有的技術(shù)資源。5.1.2 測(cè)控軟件子系統(tǒng)軟件使PC和數(shù)據(jù)采集硬件形成了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)采集、分析和顯示系統(tǒng)。沒(méi)有軟件，數(shù)據(jù)采集硬件是毫無(wú)用處的或者使用比較差的軟件，數(shù)據(jù)采集硬件也幾乎無(wú)法工作。大部分?jǐn)?shù)據(jù)采集應(yīng)用實(shí)例都使用了驅(qū)動(dòng)軟件。軟件層中的驅(qū)動(dòng)軟件可以直接對(duì)數(shù)據(jù)采集硬件的寄存器編程，管理數(shù)據(jù)采集硬件的操作并把它和處理器中斷，將DMA和內(nèi)存這樣的計(jì)算機(jī)資源結(jié)合在一起。驅(qū)動(dòng)軟件隱藏了復(fù)雜的硬件底層編程細(xì)節(jié)，為用戶提供了容易理解的接口。隨著數(shù)據(jù)采集硬件、計(jì)算機(jī)和軟件復(fù)雜程度的增加，好的驅(qū)動(dòng)軟件就顯得尤為重要。合適的驅(qū)動(dòng)軟件可以最佳地

8、結(jié)合靈活性和高性能，同時(shí)還能極大地降低開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集程序所需的時(shí)間。為了開(kāi)發(fā)出用于測(cè)量和控制的高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用戶必須了解組成系統(tǒng)的各個(gè)部分。在所有數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的組成部分中，軟件是最重要的。這是由于插入式數(shù)據(jù)采集設(shè)備沒(méi)有顯示功能，軟件是您和系統(tǒng)的惟一接口。軟件提供了系統(tǒng)的所有信息，您也需要通過(guò)它來(lái)控制系統(tǒng)。軟件把傳感器、信號(hào)調(diào)理、數(shù)據(jù)采集硬件和分析硬件集成為一個(gè)完整的多功能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。組態(tài)軟件Kingview（即組態(tài)王）是目前國(guó)內(nèi)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、市場(chǎng)占有率相對(duì)較高的組態(tài)軟件。組態(tài)王運(yùn)行于Microsoft Windows 9x/NT/XP平臺(tái)，主要特點(diǎn)：支持真正客戶/服務(wù)器和Intern

9、et/Intranet瀏覽器技術(shù)，適應(yīng)各種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，支持分布式網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)；可直接插入第三方ActiveX控件；可以導(dǎo)入導(dǎo)出ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)；組態(tài)王既是OPC客戶，又是OPC服務(wù)器；允許Visual Basic、Visual C+直接訪問(wèn)組態(tài)王等。組態(tài)王的應(yīng)用領(lǐng)域幾乎囊括了大多數(shù)行業(yè)的工業(yè)控制，采用了多線程、COM組件等新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多任務(wù)，軟件運(yùn)行可靠。5.1.3 測(cè)控系統(tǒng)的特點(diǎn)隨著計(jì)算機(jī)和總線技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的科學(xué)家和工程師采用基于PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)室研究和工業(yè)控制中的測(cè)試測(cè)、量任務(wù)?；赑C的DAQ系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱PCs）的基本特點(diǎn)是，輸入/輸出裝置為板卡的形式，并將板卡直接

10、與個(gè)人計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線相連，即直接插在計(jì)算機(jī)主機(jī)的擴(kuò)展槽上。這些輸入/輸出板卡往往按照某種標(biāo)準(zhǔn)由第三方批量生產(chǎn)，開(kāi)發(fā)者或用戶可以直接在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)，也可以由開(kāi)發(fā)者自行制作。一塊板卡的點(diǎn)數(shù)（指測(cè)控信號(hào)的數(shù)量）少的有幾點(diǎn)，多的可達(dá)24點(diǎn)、32點(diǎn)甚至更多。構(gòu)成PCs的計(jì)算機(jī)可以用普通的商用機(jī)，還可以使用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。早期使用比較多的是STD總線，近年來(lái)占主導(dǎo)地位的是ISA總線和PCI總線，且PCI總線有取代ISA總線的趨勢(shì)。PCs的操作系統(tǒng)早期都采用DOS操作系統(tǒng)，20世紀(jì)90年代中期后，Windows和Windows NT操作系統(tǒng)開(kāi)始流行。應(yīng)用軟件可以由開(kāi)發(fā)者利用C、VisualC+、Visual

11、 Basic、 Delphi等語(yǔ)言自行開(kāi)發(fā)，也可以在市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)后生成。早期的PCs的最大問(wèn)題就是性能不夠可靠。20世紀(jì)90年代中期后，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，PCs的可靠性已越來(lái)越高，特別是工控機(jī)，其機(jī)箱、電源、主板等都進(jìn)行了強(qiáng)化，可靠性直逼PLC。總之，PCs具有價(jià)格低廉、組成靈活、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、結(jié)構(gòu)開(kāi)放、配件供應(yīng)來(lái)源廣泛、應(yīng)用軟件豐富等特點(diǎn)，是一種很有應(yīng)用前景的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)。5.2 PCI-1710HG多功能板卡的安裝PCI-1710HG多功能板卡介紹圖5-2 PCI-1710HG多功能卡PCI-1710HG是一款功能強(qiáng)大的低成本多功能PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，如圖5-2

12、所示。其先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)使得它具有更高的質(zhì)量和更多的功能，這其中包含5種最常用的測(cè)量和控制功能：16路單端或8路差分模擬量輸入、12位A/D轉(zhuǎn)換器（采樣速率可達(dá)100kHz）、2路12位模擬量輸出、16路數(shù)字量輸入、16路數(shù)字量輸出及計(jì)數(shù)器/定時(shí)器功能。PCI-1710HG多功能板卡的主要特性如下。（1）單端或差分混合的模擬量輸入。PCI-1710HG有一個(gè)自動(dòng)通道/增益掃描電路。該電路能代替軟件控制采樣期間多路開(kāi)關(guān)的切換?？ㄉ系腟RAM存儲(chǔ)了每個(gè)通道不同的增益值及配置。這種設(shè)計(jì)能讓您對(duì)不同通道使用不同的增益，并可自由組合單端和差分輸入來(lái)完成多通道的高速采樣（可達(dá)100kHz）。 （2）卡上FI

13、FO存儲(chǔ)器。PCI-1710HG卡上有一個(gè)FIFO（先入先出）緩沖器，它能存儲(chǔ)4KB的A/D采樣值。當(dāng)FIFO半滿時(shí)，PCI-1710HG會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷。 （3）卡上可編程計(jì)數(shù)器。PCI-1710HG提供了可編程的計(jì)數(shù)器，用于為A/D變換提供觸發(fā)脈沖。計(jì)數(shù)器芯片8254或與8254兼容的芯片，它包含3個(gè)16位的10MHz時(shí)鐘的計(jì)數(shù)器。 （4）支持即插即用功能。PCI-1710HG完全符合PCI規(guī)格Rev2.1標(biāo)準(zhǔn)，支持即插即用。在安裝插卡時(shí)，用戶不需要設(shè)置任何調(diào)線和DIP撥碼開(kāi)關(guān)，所有與總線相關(guān)的配置，比如基地址、中斷等均由即插即用功能完成。PCI-1710HG多功能板卡組成的測(cè)控系統(tǒng)用PCI

14、-1710HG板卡構(gòu)成完整的測(cè)控系統(tǒng)還需要接線端子板和通信電纜，如圖5-3所示。電纜采用PCL-10168型，如圖5-4所示。是兩端針型接口的68芯SCSI-II電纜，用于連接板卡與ADAM-3968接線端子板。該電纜采用雙絞線，并且模擬信號(hào)線和數(shù)字信號(hào)線是分開(kāi)屏蔽的，這樣能使信號(hào)間的交叉干擾降到最小，并使EMI/EMC問(wèn)題得到了最終的解決。接線端子板采用ADAM-3968型，如圖5-5所示，是DIN導(dǎo)軌安裝的68芯SCSI-II接線端子板，用于各種輸入輸出信號(hào)線的連接。 圖5-3 PCI-1710HG產(chǎn)品的成套性圖5-4 PCL-10168電纜圖5-5 ADAM-3968接線端子板用PCI-

15、1710HG板卡構(gòu)成的控制系統(tǒng)框圖如圖5-6所示。使用時(shí)用PCL-10168電纜將PCI-1710HG板卡與ADAM-3968接線端子板連接，這樣PCL-10168的68個(gè)針腳和ADAM-3968的68個(gè)接線端子一一對(duì)應(yīng)。PCI 1710HG多功能卡圖5-6 基于PCI-1710板卡的控制私系統(tǒng)框圖接線端子板各端子的位置及功能如圖5-7所示，信號(hào)描述如表5-1所示。AI0 68AI2 67AI4 66AI6 65AI8 64AI10 63AI12 62AI14 61AIGND 60AO0_REF 59AO0_OUT 58AOGND 57DI0 56DI2 55DI4 54DI6 53DI8 5

16、2DI10 51DI12 50DI14 49DGND 48DO0 47DO2 46DO4 45DO6 44DO8 43DO10 42DO12 41DO14 40DGND 39CNT0_CLK 38CNT0_OUT 37CNT0_GATE 36+12V 3534 AI133 AI332 AI531 AI730 AI929 AI1128 AI1327 AI1526 AIGND25 AO0_REF24 AO1_OUT23 AOGND22 DI121 DI320 DI519 DI718 DI917 DI1116 DI1315 DI1514 DGND13 DO112 DO311 DO510 DO79 D

17、O98 DO117 DO136 DO155 DGND4 PACER_OUT3 TRG_GATE2 EXT_TRG1 +5V圖5-7 ADAM-3968接線端子板信號(hào)端子位置及功能表5-1ADAM-3968接線端子板各端子信號(hào)功能描述信 號(hào) 名 稱參 考 端方 向描 述AI < 015 >AIGNDInput模擬量輸入通道：015AIGND-模擬量輸入地AO0_REFAO1_REFAOGNDInput模擬量輸出通道0/1外部基準(zhǔn)電壓輸入端AO0_OUTAO1_OUTAOGNDOutput模擬量輸出通道：0/1AOGND-模擬量輸出地DI < 015 >DGNDInput數(shù)

18、字量輸入通道：015DO < 015 >DGNDOutput數(shù)字量輸出通道：015DGND-數(shù)字地（輸入或輸出）CNT0_CLKDGNDInput計(jì)數(shù)器0通道時(shí)鐘輸入端CNT0_OUTDGNDOutput計(jì)數(shù)器0通道輸出端CNT0_GATEDGNDInput計(jì)數(shù)器0通道門(mén)控輸入端續(xù)表信 號(hào) 名 稱參 考 端方 向描 述PACER_OUTDGNDOutput定速時(shí)鐘輸出端TRG_GATEDGNDInputA/D外部觸發(fā)器門(mén)控輸入端EXT_TRGDGNDInputA/D外部觸發(fā)器輸入端+12VDGNDOutput+12V直流電源輸出+5VDGNDOutput+5V直流電源輸出PCI-1

19、710HG板卡設(shè)備的安裝首先進(jìn)入研華公司官方網(wǎng)站找到并下載下列程序：PCI1710.exe、DevMgr.exe、PortIO.exe、All_Examples.exe、Utility.exe等。1安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序在測(cè)試板卡和使用研華驅(qū)動(dòng)編程之前必須首先安裝研華設(shè)備管理程序Device Manager和32位DLL驅(qū)動(dòng)程序。（1）首先執(zhí)行DevMgr.exe程序，根據(jù)安裝向?qū)瓿膳渲霉芾碥浖陌惭b。（2）接著執(zhí)行PCI1710.exe程序，按照提示完成驅(qū)動(dòng)程序的安裝。（3）安裝完Device Manager后，相應(yīng)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)手冊(cè)Device Drivers Manual也會(huì)自動(dòng)安裝。有關(guān)研華3

20、2位DLL驅(qū)動(dòng)程序的函數(shù)說(shuō)明、例程說(shuō)明等資料在此獲取?？旖莘绞降奈恢脼椋洪_(kāi)始程序Advantech AutomationDevice ManagerDevice Drivers manual。2安裝硬件（1）關(guān)閉計(jì)算機(jī)電源，打開(kāi)機(jī)箱，將PCI-1710HG板卡正確地插到一空閑的PCI插槽中，如圖5-8所示，檢查無(wú)誤后合上機(jī)箱。注意，在用手持板卡之前，請(qǐng)先釋放手上的靜電（例如，通過(guò)觸摸計(jì)算機(jī)機(jī)箱的金屬外殼釋放靜電），不要接觸易帶靜電的材料（如塑料材料），手持板卡時(shí)只能握它的邊沿，以免手上的靜電損壞面板上的集成電路或組件。圖5-8 PCI-1710HG板卡安裝（2）重新開(kāi)啟計(jì)算機(jī)，進(jìn)入Window

21、s XP系統(tǒng)。首先出現(xiàn)“找到新的硬件向?qū)А睂?duì)話框，選擇“自動(dòng)安裝軟件”項(xiàng)，然后單擊“下一步”按鈕，計(jì)算機(jī)將自動(dòng)完成Advantech PCI-1710HG Device驅(qū)動(dòng)程序的安裝。系統(tǒng)自動(dòng)地為PCI板卡設(shè)備分配中斷和基地址，用戶無(wú)需關(guān)心。一些其他公司的PCI設(shè)備一般都會(huì)提供相應(yīng)的.inf文件，用戶可以在安裝板卡的時(shí)候指定相應(yīng)的.inf文件給安裝程序。（3）檢查板卡是否安裝正確。右擊“我的電腦”圖標(biāo)，單擊“屬性”項(xiàng)，彈出“系統(tǒng)屬性”對(duì)話框，選中“硬件”項(xiàng)，單擊“設(shè)備管理器”按鈕，進(jìn)入“設(shè)備管理器”畫(huà)面。若板卡安裝成功后會(huì)在設(shè)備管理器列表中出現(xiàn)PCI-1710HG的設(shè)備信息，如圖5-9所示。（

22、4）從“資源”選項(xiàng)卡中，可獲得計(jì)算機(jī)分配給板卡的地址輸入輸出范圍：C000-C0FF，其中首地址為C000，分配的中斷號(hào)為22，如圖5-10所示。 圖5-9 設(shè)備管理器中的板卡信息圖5-10 板卡資源信息界面3配置板卡在測(cè)試板卡和使用研華驅(qū)動(dòng)編程之前必須首先對(duì)板卡進(jìn)行配置，通過(guò)研華板卡配置軟件Device Manager來(lái)實(shí)現(xiàn)。（1）從開(kāi)始菜單所有程序Advantech AutomationDevice Manager打開(kāi)設(shè)備管理程序Advantech Device Manager，如圖5-11所示。當(dāng)用戶的計(jì)算機(jī)上已經(jīng)安裝好某個(gè)產(chǎn)品的驅(qū)動(dòng)程序后，設(shè)備管理軟件支持的設(shè)備列表前將沒(méi)有紅色叉號(hào)，說(shuō)

23、明驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)安裝成功。例如，圖5-11中Supported Devices列表的Advantech PCI-1710/L/HG/HGL前面就沒(méi)有紅色叉號(hào)，選中該板卡，單擊“Add”按鈕，該板卡信息就會(huì)出現(xiàn)在Installed Devices列表中。PCI總線的插卡插好后計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別，在Device Managerde的Installed Devices欄中My Computer下會(huì)自動(dòng)顯示出所插入的器件，這一點(diǎn)和ISA總線的板卡不同。（2）單擊“Setup”按鈕，彈出“PCI-1710HG Device Setting”對(duì)話框，如圖5-12所示。在對(duì)話框中可以設(shè)置A/D通道是單端

24、輸入還是差分輸入，可以選擇兩個(gè)D/A轉(zhuǎn)換輸出通道通用的基準(zhǔn)電壓來(lái)自外部還是內(nèi)部，也可以設(shè)置基準(zhǔn)電壓的大小（05V還是010V），設(shè)置好后，單擊“OK”按鈕即可。 圖5-11 配置板卡界面圖5-12 板卡A/D、D/A通道配置界面到此，PCI-1710HG數(shù)據(jù)采集卡的硬件和軟件已經(jīng)安裝完畢，可以進(jìn)行板卡測(cè)試了。4板卡測(cè)試可以利用板卡附帶的測(cè)試程序?qū)Π蹇ǖ母黜?xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試。運(yùn)行設(shè)備測(cè)試程序：在研華設(shè)備管理程序Advantech Device Manager對(duì)話框中單擊“Test”按鈕，出現(xiàn)“Advantech Device Test”對(duì)話框，通過(guò)不同選項(xiàng)卡可以對(duì)板卡的“Analog Input”、

25、“Analog Output”、“Digital Input”、“Digital Output”、“Counter”等功能進(jìn)行測(cè)試。（1）模擬量輸入功能測(cè)試。選擇“Analog Input”選項(xiàng)卡，如圖5-13所示。圖5-13 模擬量輸入功能測(cè)試界面測(cè)試界面說(shuō)明。· Channel No：模擬量輸入通道號(hào)（016）。· Input range：輸入電壓范圍選擇。· Analog input reading：模擬量輸入通道讀取的電壓數(shù)值。· Channel mode：通道設(shè)定模式。· Sampling period：采樣時(shí)間間隔。測(cè)試時(shí)可用PCL

26、-10168電纜將PCI-1710HG板卡與ADAM-3968接線端子板連接，這樣PCL-10168的68個(gè)針腳就和ADAM-3968的68個(gè)接線端子一一對(duì)應(yīng)，可通過(guò)將輸入信號(hào)連接到接線端子來(lái)測(cè)試PCI-1710HG的管腳。例如，在單端輸入模式下，測(cè)試通道1，需將待測(cè)信號(hào)接至通道1所對(duì)應(yīng)接線端子的34（AI1）與60（AIGND）管腳，這時(shí)在通道1對(duì)應(yīng)的Analog input reading框中將顯示輸入信號(hào)的電壓值。（2）模擬量輸出功能測(cè)試。選擇“Analog Output”選項(xiàng)卡，如圖5-14所示。圖5-14 模擬量輸出功能測(cè)試界面兩個(gè)模擬輸出通道可以通過(guò)軟件設(shè)置選擇輸出正弦波、三角波、

27、方波，也可以設(shè)置輸出波形頻率以及輸出電壓幅值。例如，要使通道0輸出4.5V電壓，在“Manual Output”中設(shè)置輸出值為4.5V，單擊“Out”按鈕，即可在管腳58（AO0_OUT）與57（AOGND）之間輸出4.5V電壓，這個(gè)值可用萬(wàn)用表測(cè)得。（3）數(shù)字量輸入功能測(cè)試。選擇“Digital Input”選項(xiàng)卡，如圖5-15所示。用戶可以方便地通過(guò)數(shù)字量輸入通道指示燈的顏色，得到相應(yīng)數(shù)字量輸入通道輸入的是低電平還是高電平（紅色為高，綠色為低）。例如，將通道0對(duì)應(yīng)管腳DI0與數(shù)字地DGND短接，則通道0對(duì)應(yīng)的狀態(tài)指示燈（Bit0）變綠；在DI0與數(shù)字地之間接入+5V電壓，則指示燈變紅。圖5

28、-15 數(shù)字量輸入功能測(cè)試界面（4）數(shù)字量輸出功能測(cè)試。選擇“Digital Output”選項(xiàng)卡，如圖5-16所示。用戶可以通過(guò)單擊界面中的方框?qū)?duì)應(yīng)的輸出通道設(shè)為高電平或低電平，高電平為+5V，低電平為0V。用電壓表測(cè)試相應(yīng)管腳，可以測(cè)到這個(gè)電壓。例如，圖中低八位輸出98，高八位輸出09（十六進(jìn)制）。圖5-16 數(shù)字量輸出功能測(cè)試界面（5）計(jì)數(shù)器功能測(cè)試。選擇“Counter”選項(xiàng)卡，如圖5-17所示。用戶可以選擇Event counting（事件計(jì)數(shù)）或者Pulse out（脈沖輸出）兩種功能。選擇事件計(jì)數(shù)時(shí)，將信號(hào)發(fā)生器輸出接到管腳CNT0_CLK，當(dāng)CNT0_GATE懸空或接+5V時(shí)

29、，事件計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù)。例如，在管腳CNT0_CLK接100Hz的方波信號(hào)，計(jì)數(shù)器將累加方波信號(hào)的頻率。如果選擇脈沖輸出，管腳CNT0_OUT將輸出頻率信號(hào)，輸出信號(hào)的頻率可以設(shè)置。如圖5-17所示，設(shè)置輸出信號(hào)的頻率為1kHz。圖5-17 計(jì)數(shù)器功能測(cè)試界面5.3 計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)的輸入與輸出信號(hào)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)測(cè)控的前提是，必須將工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的工藝參數(shù)、工況邏輯和設(shè)備運(yùn)行狀況等物理量經(jīng)過(guò)傳感器或變送器轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)可以識(shí)別的電信號(hào)（電壓或電流）或邏輯量。傳感器和變送器輸出的信號(hào)有多種規(guī)格，其中毫伏（mV）信號(hào)、05V電壓信號(hào)、15V電壓信號(hào)、010mA電流信號(hào)、420mA電流信號(hào)、電阻信號(hào)

30、是計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)經(jīng)常用到的信號(hào)規(guī)格。在實(shí)際工程中，通常將這些信號(hào)分為模擬量信號(hào)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)和脈沖量信號(hào)3大類。針對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程設(shè)計(jì)一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，必須了解輸入輸出信號(hào)的規(guī)格、接線方式、精度等級(jí)、量程范圍、線性關(guān)系、工程量換算等諸多要素。許多來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)信號(hào)都是模擬信號(hào)，如液位、壓力、溫度、位置、PH值、電壓、電流等，通常都是將現(xiàn)場(chǎng)待檢測(cè)的物理量通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)；許多執(zhí)行裝置所需的控制信號(hào)也是模擬量，如調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)機(jī)、電力電子的功率器件等的控制信號(hào)。模擬信號(hào)是指隨時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)，這些信號(hào)在規(guī)定的一段連續(xù)時(shí)間內(nèi)，其幅值為連續(xù)值，即從一個(gè)量變到下一個(gè)量時(shí)中間沒(méi)有間斷。模擬信號(hào)

31、有兩種類型：一種是由各種傳感器獲得的低電平信號(hào)；另一種是由儀器、變送器輸出的420mA的電流信號(hào)或15V的電壓信號(hào)。這些模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣和A/D轉(zhuǎn)換輸入計(jì)算機(jī)后，常常要進(jìn)行數(shù)據(jù)正確性判斷、標(biāo)度變換、線性化等處理。模擬信號(hào)非常便于傳送，但它對(duì)干擾信號(hào)很敏感，容易使傳送中的信號(hào)的幅值或相位發(fā)生畸變。因此，有時(shí)還要對(duì)模擬信號(hào)做零漂修正、數(shù)字濾波等處理。模擬量輸出信號(hào)可以直接控制過(guò)程設(shè)備，而過(guò)程又可以對(duì)模擬量信號(hào)進(jìn)行反饋。閉環(huán)PID控制系統(tǒng)采取的就是這種形式。模擬量輸出還可以用來(lái)產(chǎn)生波形，這種情況下D/A變換器就成了一個(gè)函數(shù)發(fā)生器。模擬信號(hào)的常用規(guī)格有如下幾種。（1）15V電壓信號(hào)。此信號(hào)規(guī)格有時(shí)稱為

32、DDZ-型儀表電壓信號(hào)規(guī)格。15V電壓信號(hào)規(guī)格通常用于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的過(guò)程通道。工程量的量程下限值對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)為lV，工程量上限值對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)為5V，整個(gè)工程量的變化范圍與4V的電壓變化范圍相對(duì)應(yīng)。過(guò)程通道也可輸出15V電壓信號(hào)，用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。（2）420mA電流信號(hào)。420mA電流信號(hào)通常用于過(guò)程通道和變送器之間的傳輸信號(hào)。工程量或變送器的量程下限值對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)為4mA，量程上限對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)為20mA，整個(gè)工程量的變化范圍與16mA的電流變化范圍相對(duì)應(yīng)。過(guò)程通道也可以輸出420mA的電流信號(hào)，用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。有的傳感器的輸出信號(hào)是毫伏級(jí)的電壓信號(hào)，如K分度熱電偶在l000時(shí)輸出

33、信號(hào)為41.296mV。這些信號(hào)要經(jīng)過(guò)變送器轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（420mA）再送給過(guò)程通道。熱電阻傳感器的輸出信號(hào)是電阻值，一般要經(jīng)過(guò)變送器轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)（420mA），再送到過(guò)程通道。對(duì)于采用420mA電流信號(hào)的系統(tǒng)，只需采用250電阻就可將其變換為15V直流電壓信號(hào)。有必要說(shuō)明的是，以上兩種標(biāo)準(zhǔn)都不包括零值在內(nèi)，這是為了避免和斷電或斷線的情況混淆，使信息的傳送更為確切；這樣也同時(shí)把晶體管器件的起始非線性段避開(kāi)了，使信號(hào)值與被測(cè)參數(shù)的大小更接近線性關(guān)系，所以受到國(guó)際的推薦和普遍的采用。當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出模擬信號(hào)需要傳輸較遠(yuǎn)的距離時(shí)，一般采用電流信號(hào)而不是電壓信號(hào)，因?yàn)殡娏餍盘?hào)在一個(gè)回路中不會(huì)衰

34、減，因而抗干擾能力比電壓信號(hào)好。當(dāng)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)輸出模擬信號(hào)需要傳輸給多臺(tái)其他儀器儀表或控制對(duì)象時(shí)，一般采用直流電壓信號(hào)而不是直流電流信號(hào)。有許多的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備往往只對(duì)應(yīng)于兩種狀態(tài)。例如，按鈕、行程開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)、馬達(dá)的啟動(dòng)和停止、指示燈的亮和滅、儀器儀表的BCD碼、繼電器或接觸器的釋放和吸合、晶閘管的通和斷、閥門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉等，可以用開(kāi)關(guān)輸出信號(hào)去控制或者對(duì)開(kāi)關(guān)輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。開(kāi)關(guān)量信號(hào)是指在有限的離散瞬時(shí)上取值間斷的信號(hào)。在二進(jìn)制系統(tǒng)中，開(kāi)關(guān)量信號(hào)是由有限字長(zhǎng)的數(shù)字組成，其中每位數(shù)字不是0就是1。開(kāi)關(guān)量信號(hào)的特點(diǎn)是，它只代表某個(gè)瞬時(shí)的量值，是不連續(xù)的信號(hào)。開(kāi)關(guān)量信號(hào)的處理主要是監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)器件

35、的狀態(tài)變化。開(kāi)關(guān)量信號(hào)反映了生產(chǎn)過(guò)程、設(shè)備運(yùn)行的現(xiàn)行狀態(tài)、邏輯關(guān)系和動(dòng)作順序。例如，行程開(kāi)關(guān)可以指示出某個(gè)部件是否達(dá)到規(guī)定的位置，如果已經(jīng)到位，則行程開(kāi)關(guān)接通，并向工控機(jī)系統(tǒng)輸入1個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)；又如工控機(jī)系統(tǒng)欲輸出報(bào)警信號(hào)，則可以輸出1個(gè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)，通過(guò)繼電器或接觸器驅(qū)動(dòng)報(bào)警設(shè)備，發(fā)出聲光報(bào)警。如果開(kāi)關(guān)量信號(hào)的幅值為T(mén)TL/CMOS電平，有時(shí)又將一組開(kāi)關(guān)量信號(hào)稱之為數(shù)字量信號(hào)。開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)有觸點(diǎn)輸入和電平輸入兩種方式。觸點(diǎn)又有常開(kāi)和常閉之分，其邏輯關(guān)系正好相反，猶如數(shù)字電路中的正邏輯和負(fù)邏輯。工控機(jī)系統(tǒng)實(shí)際上是按電平進(jìn)行邏輯運(yùn)算和處理的，因此工控機(jī)系統(tǒng)必須為輸入觸點(diǎn)提供電源，將觸點(diǎn)輸入轉(zhuǎn)換為

36、電平輸入。開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)也有觸點(diǎn)輸出和電平輸出兩種方式。輸出觸點(diǎn)也有常開(kāi)和常閉之分。數(shù)字（開(kāi)關(guān)）信號(hào)輸入計(jì)算機(jī)后，常常需要進(jìn)行碼制轉(zhuǎn)換的處理，如BCD碼轉(zhuǎn)換成ASCII碼，以便顯示數(shù)字信號(hào)。對(duì)于開(kāi)關(guān)量輸出信號(hào)，可以分為兩種形式：一種是電壓輸出，另一種是繼電器輸出。電壓輸出一般是通過(guò)晶體管的通斷來(lái)直接對(duì)外部提供電壓信號(hào)，繼電器輸出則是通過(guò)繼電器觸點(diǎn)的通斷來(lái)提供信號(hào)。電壓輸出方式的速度比較快且外部接線簡(jiǎn)單，但帶負(fù)載能力弱；繼電器輸出方式則與之相反。對(duì)于電壓輸入，又可分為直流電壓和交流電壓，相應(yīng)的電壓幅值可以有5V、12V、24V和48V等。 脈沖量信號(hào)和電平形式的開(kāi)關(guān)量類似，當(dāng)開(kāi)關(guān)量按一定頻率變化

37、時(shí)，則該開(kāi)關(guān)量就可以視為脈沖量，也就是說(shuō)脈沖量具有周期性。測(cè)量頻率、轉(zhuǎn)速等參數(shù)的傳感器都是以脈沖頻率的方式反映被測(cè)值的，有一些測(cè)流量的傳感器或變送器，也是以脈沖頻率為輸出信號(hào)。在運(yùn)動(dòng)控制中，編碼器送出的信號(hào)也是脈沖信號(hào)，根據(jù)脈沖的數(shù)目，可以獲得電動(dòng)機(jī)角位移以及轉(zhuǎn)速的信息。另外，也可以通過(guò)輸出脈沖來(lái)控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)角或速度。脈沖量信號(hào)的幅值通常有TTL電平、CMOS電平、24V直流電平和任意電平等幾種規(guī)格。實(shí)際上，數(shù)據(jù)采集卡的邏輯部件都是TTL/CMOS規(guī)格，其中的過(guò)程通道將不同幅值的脈沖量信號(hào)轉(zhuǎn)換成了TTL/CMOS電平。脈沖量通道或脈沖輸入/輸出板卡對(duì)脈沖量的上升時(shí)間和下降時(shí)間有一定的要求，對(duì)

38、于上升時(shí)間和下降時(shí)間較長(zhǎng)的脈沖信號(hào)，必須增加整形電路，改善脈沖信號(hào)的邊沿，以確保脈沖量通道能有效識(shí)別所輸入的脈沖量信號(hào)。5.4 模擬量輸入（AI）程序設(shè)計(jì)5.4.1 模擬量輸入（AI）程序設(shè)計(jì)目的（1）掌握利用數(shù)據(jù)采集板卡進(jìn)行模擬信號(hào)計(jì)算機(jī)采集的硬件線路連接方法。（2）掌握利用Kingview編寫(xiě)板卡模擬量輸入（AI）程序的方法。5.4.2 模擬量輸入（AI）程序設(shè)計(jì)用軟、硬件本設(shè)計(jì)用到的硬件和軟件清單如表5-2所示。表5-2設(shè)計(jì)用軟、硬件序 號(hào)名 稱數(shù) 量1PC或IPC1續(xù)表序 號(hào)名 稱數(shù) 量2PCI-1710HG多功能板卡+ PCL-10168數(shù)據(jù)線纜+ ADAM-3968接線端子（使用模

39、擬量輸入AI通道）13電位器（10K）14指示燈（DC5V）15直流電源（輸出：DC5V）16Kingview 6.515.4.3 模擬量輸入（AI）程序硬件線路圖5-18中，通過(guò)電位器產(chǎn)生一個(gè)模擬變化電壓（范圍是05V），送入板卡模擬量輸入0通道（管腳68），同時(shí)在電位器電壓輸出端接一信號(hào)指示燈，用以顯示電壓變化情況。多功能板卡圖5-18 計(jì)算機(jī)模擬電壓輸入線路圖5.4.4 模擬量輸入（AI）程序設(shè)計(jì)任務(wù)利用Kingview編寫(xiě)應(yīng)用程序來(lái)實(shí)現(xiàn)PCI-1710HG多功能板卡模擬量輸入。任務(wù)要求如下。首先以間隔或連續(xù)方式讀取電壓測(cè)量值，并以數(shù)值或曲線形式顯示電壓測(cè)量變化值；其次是，當(dāng)測(cè)量電壓小于

40、或大于設(shè)定下限或上限值時(shí)，程序畫(huà)面中相應(yīng)指示燈變換顏色。5.4.5 任務(wù)實(shí)現(xiàn)1建立新工程項(xiàng)目運(yùn)行組態(tài)王程序，出現(xiàn)組態(tài)王工程管理器畫(huà)面。為建立一個(gè)新工程，請(qǐng)執(zhí)行以下操作步驟。（1）在工程管理器中選擇菜單“文件新建工程”或單擊快捷工具欄“新建”命令，出現(xiàn)“新建工程向?qū)е粴g迎使用本向?qū)А睂?duì)話框。（2）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)“新建工程向?qū)еx擇工程所在路徑”對(duì)話框。在此對(duì)話框中選擇或指定工程所在路徑。如果用戶需要更改工程路徑，請(qǐng)單擊“瀏覽”按鈕。如果路徑或文件夾不存在，請(qǐng)創(chuàng)建。（3）單擊“下一步”按鈕，出現(xiàn)“新建工程向?qū)еこ堂Q和描述”對(duì)話框。在對(duì)話框中輸入工程名稱：AI（必需，可以任意指定

41、）；在工程描述中輸入：模擬電壓輸入（可選），如圖5-19所示。圖5-19 創(chuàng)建工程界面（4）單擊“完成”按鈕，新工程建立，單擊“是”按鈕，確認(rèn)將新建的工程設(shè)為組態(tài)王當(dāng)前工程，此時(shí)組態(tài)王工程管理器中出現(xiàn)新建的工程。（5）雙擊新建的工程名，出現(xiàn)加密狗未找到“提示”對(duì)話框，選擇“忽略”項(xiàng)，出現(xiàn)演示方式“提示”對(duì)話框，單擊“確定”按鈕，進(jìn)入工程瀏覽器對(duì)話框。2制作圖形畫(huà)面畫(huà)面名稱：模擬量輸入。執(zhí)行菜單“圖庫(kù)打開(kāi)圖庫(kù)”命令，為圖形畫(huà)面添加一個(gè)儀表對(duì)象，2個(gè)指示燈對(duì)象。利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)工具箱為圖形畫(huà)面添加一個(gè)“實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線”控件。利用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)工具箱為圖形畫(huà)面添加4個(gè)文本對(duì)象：標(biāo)簽“當(dāng)前電壓值”、當(dāng)前電壓值顯示

42、文本“000”，標(biāo)簽“上限指示燈”和“下限指示燈”。設(shè)計(jì)的畫(huà)面如圖5-20所示。圖5-20 圖形畫(huà)面3定義板卡設(shè)備8 在組態(tài)王工程瀏覽器的左側(cè)選擇“設(shè)備”中的“板卡”，在右側(cè)雙擊“新建”，運(yùn)行“設(shè)備配置向?qū)А?。?）選擇智能模塊研華YHPCI1710YHPCI1710，如圖5-21所示。（2）單擊“下一步”按鈕，給要安裝的設(shè)備指定唯一的邏輯名稱，如：PCI-1710HG。（3）單擊“下一步”按鈕，給要安裝的設(shè)備指定地址：C000（與板卡所在插槽的位置有關(guān)）。圖5-21 選擇板卡設(shè)備界面（4）單擊“下一步”按鈕，不改變通信參數(shù)。（5）單擊“下一步”，顯示所安裝設(shè)備的所有信息。（6）請(qǐng)檢查各項(xiàng)設(shè)置

43、是否正確，確認(rèn)無(wú)誤后，單擊“完成”按鈕。設(shè)備定義完成后，用戶可以在工程瀏覽器的右側(cè)看到新建的外部設(shè)備 “PCI1710”。在左側(cè)看到設(shè)備邏輯名稱“PCI1710HG”。在定義數(shù)據(jù)庫(kù)變量時(shí)，用戶只要把I/O變量連接到這臺(tái)設(shè)備上，它就可以和組態(tài)王交換數(shù)據(jù)了。4定義變量8 在工程瀏覽器的左側(cè)樹(shù)形菜單中選擇“數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)詞典”，在右側(cè)雙擊“新建”圖標(biāo)，彈出“定義變量”對(duì)話框。（1）定義變量“模擬量輸入”。變量類型選I/O實(shí)數(shù)，變量的最小值為0、最大值為5（按輸入電壓范圍05V確定）。定義I/O實(shí)數(shù)變量時(shí)，最小原始值、最大原始值的設(shè)置是關(guān)鍵。它們是根據(jù)采集板卡的電壓輸入范圍和A/D轉(zhuǎn)換位數(shù)確定的。因采用的

44、PCI-1710HG板卡模擬電壓輸入范圍是-5+5V，A/D是12位，因此計(jì)算機(jī)采樣值為212-1=4095，即-5V對(duì)應(yīng)0，+5V對(duì)應(yīng)4095。電壓與采樣值成線性關(guān)系，因?yàn)殡娢黄鞯妮敵鲭妷悍秶?5V，那么變量屬性中的最小原始值應(yīng)為2048，最大原始值為4095。連接設(shè)備選PCI-1710HG（前面已定義），電位器的輸出電壓接板卡AI0通道，故寄存器為AD0；數(shù)據(jù)類型選USHORT（注：Kingview 6.0版數(shù)據(jù)類型選UINT）；讀寫(xiě)屬性選只讀。變量“模擬量輸入”的定義如圖5-22所示。圖5-22 定義模擬量輸入I/O實(shí)數(shù)變量界面（2）定義變量“上限燈”、“下限燈”。變量類型選內(nèi)存離散，

45、初始值選關(guān)，如圖5-23所示。圖5-23 定義內(nèi)存離散變量界面5建立動(dòng)畫(huà)連接（1）建立儀表對(duì)象的動(dòng)畫(huà)連接。雙擊畫(huà)面中儀表對(duì)象，彈出“儀表向?qū)А睂?duì)話框，單擊變量名文本框右邊的？號(hào)按鈕，出現(xiàn)“選擇變量名”對(duì)話框。選擇已定義好的變量名“模擬量輸入”，單擊“確定”按鈕，儀表向?qū)?duì)話框變量名文本框中出現(xiàn)“本站點(diǎn)模擬量輸入”，儀表表盤(pán)標(biāo)簽改為（V），填充顏色設(shè)為白色，其他默認(rèn)，如圖5-24所示。（2）建立實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線對(duì)象的動(dòng)畫(huà)連接。雙擊畫(huà)面中實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線對(duì)象。在曲線定義選項(xiàng)中，單擊曲線1文本框右邊的？號(hào)按鈕，選擇已定義好的變量“模擬量輸入”，并設(shè)置其他參數(shù)值，如圖5-25所示。圖5-24 儀表對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接

46、界面圖5-25 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接曲線定義界面在“標(biāo)識(shí)定義”選項(xiàng)卡中，去掉“標(biāo)識(shí)Y軸”項(xiàng)的選取，設(shè)置時(shí)間軸長(zhǎng)度為2min，如圖5-26所示。 圖5-26 實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接標(biāo)識(shí)定義界面（3）建立當(dāng)前電壓值顯示文本對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接。雙擊畫(huà)面中當(dāng)前電壓值顯示文本對(duì)象“000”，出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框。將“模擬值輸出”屬性與變量“模擬量輸入”連接，輸出格式：整數(shù)1位，小數(shù)1位，如圖5-27所示。圖5-27 當(dāng)前電壓值顯示文本對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接界面（4）建立上限燈、下限燈對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接。分別雙擊畫(huà)面中指示燈對(duì)象，將其與變量“上限燈”、“下限燈”連接并設(shè)置閃爍條件：大于等于3.5V上限燈閃爍，小于等于0.5

47、V下限燈閃爍，如圖5-28所示。（5）建立按鈕對(duì)象的動(dòng)畫(huà)連接。雙擊按鈕對(duì)象“關(guān)閉”，出現(xiàn)動(dòng)畫(huà)連接對(duì)話框，如圖5-29所示。選擇命令語(yǔ)言連接功能，單擊“彈起時(shí)”按鈕，在“命令語(yǔ)言”編輯欄中輸入以下命令：“exit(0)；”。 圖5-28 儀表對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接界面 圖5-29 “關(guān)閉”按鈕對(duì)象動(dòng)畫(huà)連接界面6編寫(xiě)命令語(yǔ)言8 在工程瀏覽器左側(cè)樹(shù)形菜單中雙擊命令語(yǔ)言“應(yīng)用程序命令語(yǔ)言”項(xiàng)，出現(xiàn)“應(yīng)用程序命令語(yǔ)言”編輯對(duì)話框，在“運(yùn)行”時(shí)選項(xiàng)卡編輯框中輸入報(bào)警程序，如圖5-30所示。圖5-30 編寫(xiě)應(yīng)用程序命令語(yǔ)言界面7調(diào)試與運(yùn)行8 存儲(chǔ)：設(shè)計(jì)完成后，在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)“文件”菜單中執(zhí)行“全部存”命令將設(shè)計(jì)的畫(huà)面和程

48、序全部存儲(chǔ)。8 配置主畫(huà)面：在工程瀏覽器中，單擊快捷工具欄上“運(yùn)行”按鈕，出現(xiàn)“運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置”對(duì)話框。單擊“主畫(huà)面配置”選項(xiàng)卡，選中制作的圖形畫(huà)面名稱“模擬量輸入”，單擊“確定”按鈕即將其配置成主畫(huà)面。8 運(yùn)行：在工程瀏覽器中，單擊快捷工具欄上“VIEW”按鈕啟動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動(dòng)電位器旋鈕，改變其輸出電壓（范圍是05V），線路中AI指示燈亮度隨之變化。同時(shí)，程序畫(huà)面文本對(duì)象中的數(shù)字、儀表對(duì)象中的指針、實(shí)時(shí)趨勢(shì)曲線控件中的曲線都將隨電位器輸出電壓變化而變化。當(dāng)測(cè)量電壓小于等于或大于等于設(shè)定下限電壓值（0.5V）或上限電壓值（3.5V）時(shí)，程序畫(huà)面中相應(yīng)指示燈變換顏色并閃爍。程序運(yùn)行畫(huà)面如圖5-31

49、所示。圖5-31 程序運(yùn)行畫(huà)面5.4.6 Kingview與Visual Basic之間動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換1Kingview作為服務(wù)程序向Visual Basic應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)Kingview通過(guò)板卡驅(qū)動(dòng)程序從下位機(jī)采集數(shù)據(jù)，Visual Basic應(yīng)用程序又向Kingview請(qǐng)求數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流向如圖5-32所示。圖5-32 數(shù)據(jù)流向圖建立Kingview工程項(xiàng)目的步驟如下。（1）建立新項(xiàng)目。工程名稱：VBDDE1；工程描述：Kingeiew向Visual Basic應(yīng)用程序傳遞數(shù)據(jù)。（2）定義板卡設(shè)備。選擇設(shè)備板卡新建智能模塊研華YHPCI-1710YHPCI-1710。設(shè)備邏輯名稱為PCI-17

50、10HG；設(shè)備地址為C000。（3）定義I/O變量fromViewtoVB，變量類型選I/O實(shí)數(shù)，寄存器設(shè)為AD0，數(shù)據(jù)類型選USHORT，讀寫(xiě)屬性選“只讀”；選中“允許DDE訪問(wèn)”，如圖5-33所示。圖5-33 定義IO變量界面（4）制作圖形畫(huà)面。畫(huà)面名稱：數(shù)據(jù)交換；圖形畫(huà)面中有一個(gè)文本對(duì)象“#”。（5）建立動(dòng)畫(huà)連接。將文本對(duì)象“#”的“模擬值輸出”屬性與I/O變量“fromViewtoVB”連接；輸出格式為：整數(shù)位數(shù)設(shè)為1，小數(shù)位數(shù)設(shè)為2。將設(shè)計(jì)的畫(huà)面全部存儲(chǔ)并配置成主畫(huà)面。建立Visual Basic工程項(xiàng)目的步驟如下。（1）建立Visual Basic工程。運(yùn)行可視化編程工具Visua

51、l Basic，新建窗體Form1。在窗體中加入兩個(gè)Text控件：Text1和Text2。以“vbdde1.frm”及“vbdde1.vbp”存儲(chǔ)工程。（2）編寫(xiě)Visual Basic應(yīng)用程序。雙擊Form1窗體中任何沒(méi)有控件的區(qū)域，在代碼編輯窗口內(nèi)編寫(xiě)Form_Load子程序，同時(shí)編寫(xiě)Text1_Change子程序，如下所示。Private Sub Text1_Change() k = (4095 - 4095 / 2) / 5 data = (Val(Text1.Text) - 4095 / 2) / k Text2.Text = Format$(data, "0.00&quo

52、t;)End SubPrivate Sub Form_Load() Text1.LinkTopic = "view|tagname" Text1.LinkItem = "PCI1710HG.AD0" Text1.LinkMode = 1 End Sub當(dāng)Kingview工程項(xiàng)目與VB工程項(xiàng)目建立完成后，先運(yùn)行Kingview 畫(huà)面程序；再啟動(dòng)Visual Basic應(yīng)用程序。旋轉(zhuǎn)電位器旋鈕，改變組態(tài)王畫(huà)面中測(cè)量電壓值，這時(shí)就可在Visual Basic應(yīng)用程序窗口Form1的文本框Text2中看到從Kingview傳遞過(guò)來(lái)的電壓測(cè)量值，如圖5-34所示。

53、 組態(tài)王畫(huà) Visual Basic窗體圖5-34 Kingview向Visual Basic傳遞數(shù)據(jù)2Kingview作為顧客程序從Visual Basic應(yīng)用程序得到數(shù)據(jù)Visual Basic應(yīng)用程序向Kingview傳遞數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流向如圖5-35所示。圖5-35 數(shù)據(jù)流向建立Visual Basic工程項(xiàng)目的步驟如下。（1）建立Visual Basic工程。運(yùn)行可視化編程工具Visual Basic，新建窗體Form1，在窗體中加入一個(gè)Text控件Text1。 （2）屬性設(shè)置。將窗體Form1的LinkMode屬性設(shè)置為1，LinkTopic屬性設(shè)置為FormToView。將控件Tex

54、t1的名稱設(shè)為：TextToView。以窗體名“vbdde2.frm”及工程名“vbdde2.vbp”存儲(chǔ)工程。建立Kingview工程項(xiàng)目的步驟如下。（1）建立新項(xiàng)目。工程名稱：VBDDE2；工程描述：Kingview與Visual Basic應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)交換數(shù)據(jù)。（2）定義DDE設(shè)備。在工程瀏覽器中，從左邊的工程目錄顯示區(qū)中選擇“設(shè)備DDE”，然后在右邊的內(nèi)容顯示區(qū)中雙擊“新建”圖標(biāo)，則彈出“設(shè)備配置向?qū)А?，按下面配置進(jìn)行：選擇“DDE”設(shè)備。DDE設(shè)備邏輯名稱為PCIDDE（用戶自己定義）。服務(wù)程序名為vbdde2（必須與Visual Basic應(yīng)用程序的工程名一致）。主題名為FormToView（必須與Visual Basic應(yīng)用程序窗體的LinkToPic屬性值一致）。數(shù)據(jù)交換方式為選擇“標(biāo)準(zhǔn)的Windows項(xiàng)目交換”。（3）定義變量。變量名為fromVBtoView（用戶自己定義，在“組態(tài)王”內(nèi)部使用）。變量類型為I/O字符串。連接設(shè)備為PCIDDE（用來(lái)定義服務(wù)器程序的信息，已在前面定義）。項(xiàng)目名為T(mén)extToView（必須與Visual Basic應(yīng)用程序中提供數(shù)據(jù)的文本框控件名一致）。（4）制作圖形畫(huà)面。畫(huà)面名稱：數(shù)據(jù)交換；圖形畫(huà)面中有一個(gè)文本對(duì)象“#”。（5）建立動(dòng)畫(huà)連接。將文本對(duì)象“#”的“字符