8路數據采集控制系統

USB2.0-8-20AD

一、產品簡介

    8路數據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，它具有8路模擬輸入、開關量8路輸入/8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。此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8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。

該產品可實現開關量輸出通道的手自動控制，通過手動啟動、停止按鈕控制開關量輸出通道，驅動外部設備；還可通過設置8通道上限（或下限）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：8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、8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、8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采集模塊有兩個扁平電纜連接器：P1腳、P2腳。
     ② P1: 20腳扁平電纜插座對應8路模擬輸入。
        P2: 40腳扁平電纜插座對應16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SQL2000數據庫中。

8、報表打印：

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，但不推薦這樣做。

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。