基于虚拟仪器的液位控制系统设计

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1、常州信息职业技术学院常州信息职业技术学院学生毕业设计（论文）报告系别：电子与电气工程学院专业：电气自动化班号：电气111学生姓名：刘静学生学号：1105093127设计（论文）题目：基于虚拟仪器的液位控制系统设计指导教师：宋艳设计地点：常州信息职业技术学院起迄日期：毕业设计（论文）任务书专业电气自动化班级电气111姓名刘静实践单位名称：实践岗位名称：岗位职责：岗位能力要求：一、课题名称：二、主要技术指标（或基本要求）：三、主要工作内容：四、主要参考文：______________________

2、________________________________________学生（签名）年月日常州信息职业技术学院指导教师（签名）年月日教研室主任（签名）年月日系主任（签名）年月日毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于虚拟仪器的液位控制系统设计一、选题的背景和意义：传统的液位控制系统大多采用PLC和组态软件来实现，也有用单片机控制的系统，是所谓的实时测控系统。但是在实际生产中，绝大多数的工业对象的时间常数通常在秒级到分钟级的范围内。因此除了少数小时间常数的对象外，可以由计算机系统来直接

3、安全、有效地完成连续生产中的过程自动控制任务。二、课题研究的主要内容：工业液位控制中,常常用到液位控制，因此有必要对液位控制进行自动的、实时的监控。整个系统从被测对象开始，通过传感器转换成电信号，经过信号调理模块进行简单的信号处理，将信号送至PCLD-1710接线板，然后通过PCI总线送入PCI-1710多功能数据采集卡进行数据采集，然后用软件进行处理。在采集过程中将数据保存起来，以便以后的历史数据查询。常州信息职业技术学院一、主要研究（设计）方法论述：①完成对液位信号的采集；②实现对一个液位控

4、制的单回路PID控制算法或串级PID算法，并通过数据采集卡输出控制信号。③显示采集信号并保存一定时段的液位采集数据和控制信号四、设计（论文）进度安排：时间（迄止日期）工作内容常州信息职业技术学院五、指导教师意见：　　　　　　　　　　　　指导教师签名：年月日六、系部意见：　　　　　　　　　系主任签名：年月日基于虚拟仪器的液位控制系统设计目录摘要Abstract第1章绪论11.1引言11.2课题背景11.2.1虚拟仪器技术的国内外发展现状11.2.2虚拟仪器技术发展趋势21.3虚拟仪器的开发软件41

5、.3.1虚拟仪器的开发语言4常州信息职业技术学院1.3.2图形化虚拟仪器开发平台——Labview41.3.3基于Labview平台的虚拟仪器程序设计41.4本设计所做的工作5第2章系统设计理论及硬件平台62.1数据采集理论62.1.1数据采集技术概论62.1.2采集系统的一般组成72.1.3传感器82.1.4信号调理82.1.5输入信号的连接方式82.1.6选择合适的测量系统102.2PID控制理论102.2.1控制规律的选择112.3数据采集卡的选择132.3.1数据采集卡的主要性能指标13

6、2.3.2数据采集卡(DAQ卡)的组成142.3.3PCI-1710HG数据采集卡142.4PC机142.5液位控制对象152.6本设计的信号流图17第3章系统软件设计183.1程序模块化设计概述183.1.1软件系统的模块化设计原则18常州信息职业技术学院3.1.2本设计的软件系统模块划分193.1.3系统总体程序流程图203.1.4设计过程中的量程变换213.2系统各模块应用程序213.2.1数据采集与输出程序213.2.2PID控制算法程序213.2.3数据保存程序223.2.4历史数据读

7、取程序23第4章系统软件的具体实现244.1系统监控界面244.2实验步骤及其调试结果244.3历史数据读取25第5章总结27参考文献28致谢30常州信息职业技术学院基于虚拟仪器的液位控制系统设计摘要虚拟仪器VI（VisualInstrument）正在成为当今世界流行的一种仪器构成方案，它把计算机平台与具有标准接口的硬件模块及开发测试软件结合起来构成系统。虚拟仪器系统利用了计算机系统的强大功能，大大突破了传统仪器在数据采集、处理、显示、存储等方面的限制，用户可以自由定义，自由组合计算机平台、硬件

8、、软件以及完成系统功能所需的附件，可以方便的对其进行维护、扩展、升级，因此“SoftisInstruments(软件就是仪器)的观念正逐步被人们接受。常州信息职业技术学院本设计采用PCI-1710多功能数据采集卡，运用虚拟仪器进行实验水箱液位控制系统的设计。该系统具有数据实时采集、采集数据实时显示、存储和对水箱液位进行单回路或串级PID控制，并通过数据采集卡输出控制信号对液位信号实时控制等功能。本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够高效的实现各种测控