一、產品簡介

本采集控制系統(tǒng)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。硬件部分具有 4路模擬輸入、開關量4路輸入/4路輸出、 二路24位減法計數(shù)器（支持脈沖間隔或頻率測量功能）、兩路20位脈沖發(fā)生器。采用 USB總線 ，支持即插即用、實時采集。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(shù)設置、數(shù)據(jù)采集、曲線顯示、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)查詢、報表打印等菜單，可采集 4 路 不同傳感器數(shù)據(jù)（如壓力、溫度、流量等） ，把采集信號以曲線形式顯示，實現(xiàn)以圖線形式實時顯示采集數(shù)據(jù)，并可以 EXCEL 格式存儲數(shù)據(jù)，界面直觀，易于觀察。
同時，可實現(xiàn)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 4 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(xiàn)外部設備的驅動。

二、技術性能

  AD 部分
① 電壓： 4 路單端輸入，輸入電壓：± 5V 。
② AD 轉換器： 20 位 AD ，速度 1000Hz （連續(xù)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(tǒng)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 、4 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 、4 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。
*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4路模擬輸入。
P2: 40腳扁平電纜插座對應8路開關量。

四、電路連接圖

五、系統(tǒng)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(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)主菜單如下：

用戶權限管理

通道信息設置

開始采集數(shù)據(jù)

停止采集數(shù)據(jù)

保存數(shù)據(jù)

采集數(shù)據(jù)查詢

報表打印

清除歷史數(shù)據(jù)

重繪曲線

顯示幫助

退出系統(tǒng)

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一致時才可實現(xiàn)通訊，完成采集、顯示及控制等功能。

5 、通道參數(shù)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，

*小值 是指相應通道輸入為 4mA 時所對應的值。

*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(xiàn)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(jù)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(xiàn)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(tài)輸出高電平 ，外接發(fā)光二極管點亮，此時用戶還根據(jù)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(xiàn)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(tài)輸出低電平 ，外接發(fā)光二極管熄滅，此時用戶還根據(jù)實際需要控制外部設備（如停止降溫設備）。

DO 狀態(tài) 用來指示當前開關量輸出通道的狀態(tài)，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(jù)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(tài) 用來指示手動啟停狀態(tài)，為 代表手動停止，為 代表手動啟動。

采集周期 是指數(shù)據(jù)采集器兩次連續(xù)采集間隔的大小。采集周期*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(jù)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＝*小值＋（采集到的電流值 -4mA)* （*值－*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(shù)據(jù)，采集速度與 “ 通道信息設置 ” 中采集周期的設置有關。

系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)時，可以將數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫文件中，以便于以后的查詢。具體請參見“ 保存數(shù)據(jù) ”。

采集數(shù)據(jù)時，各通道的實時數(shù)據(jù)（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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)隨時間變化的情況。

7 、保存數(shù)據(jù)：

在主界面點擊工具欄中 的按鈕，可以使系統(tǒng)保存 / 不保存當前采集的數(shù)據(jù)。

當按鈕按下時，保存當前數(shù)據(jù)；

當按鈕沒有按下時，不保存當前數(shù)據(jù)。

此按鈕與菜單欄中的“數(shù)據(jù)信息－ > 保存數(shù)據(jù)”具有統(tǒng)一功能。

注意：采集到的數(shù)據(jù)保存在 Access數(shù)據(jù)庫中。

8 、報表打印：

點擊工具欄中的 按鈕，即可出現(xiàn)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(tǒng)會打開 Excel ，并將查詢到此時間段的數(shù)據(jù)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(tǒng)會將查詢到此時間段的數(shù)據(jù)寫入 QucikReport ，支持保存和打印功能。

注意：生成的 QuickReport 報表不可以*小化，否則程序將無法關閉！

Excel 報表：

QuickReport 報表：

9 、數(shù)據(jù)查詢：

當按下 按鈕時，進入采集數(shù)據(jù)查詢的功能。該功能可以按時間查詢歷史采集的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)必須已保存到數(shù)據(jù)庫），并可以將查詢到的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)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(xiàn)錯誤。

10. 清除歷史數(shù)據(jù)：

點擊菜單欄中的 按鈕可以清除歷史數(shù)據(jù)。

設置正確的時間后點擊“ 確定 ”按鈕，即可將數(shù)據(jù)庫中相應的數(shù)據(jù)清除掉，以節(jié)省磁盤空間。 清除數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，但不這樣做。

注意：請不要改動 data.dmb 的目錄，否則系統(tǒng)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(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件安裝及軟件使用說明。

13 、退出系統(tǒng)：

點擊 按鈕可以退出本系統(tǒng)。如果當前正在采集數(shù)據(jù)，則退出前會出現(xiàn)提示對話框；如果當前沒有采集數(shù)據(jù)，則直接退出系統(tǒng)。