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实验3、基于研华数据采集卡的数据采集系统实验一、实验目的1. 学习研华4716数据采集卡的原理、功能。
2. 掌握研华4716数据采集的接线方法。
3.熟悉组态王开发软件的开发环境和基本的图形化编程方法。
二、实验装置1. 集成采集转换试验箱，2. 组态王软件三、实验任务及要求利用研华USB-4716模块实现对实验箱电压的测试及实时显示，采用组态王软件编制数据采集程序，实现对实验箱电压的采集，并对电压数据进行波形显示及实时数据显示。
数据采集及显示界面参考图1。
图1 基于组态王的数据采集及显示界面四、实验步骤1.硬件连接：按要求接线（连接4716实验箱）。
2.启动实验箱电源按钮，让实验箱处于工作状态。
3.创建新工程：双击桌面组态王快捷方式启动组态王软件，创建一个名为“基于4716的数据采集系统”的新工程，将新工程路径设为桌面，并定为当前工程。
4.创建组态画面：双击工程器管理器中的新工程进入工程浏览器，工程浏览器对话框如图2所示。
在工程浏览器工程目录显示区中，鼠标左键双击“新建”图标，弹出新建画面对话框，新建画面对话框界面如图3所示。
图2 “工程浏览器”对话框图3“新建画面”对话框在图3中“画面名称”处输入新的画面名称，如Test，其它属性目前不用更改。
点击“确定”按钮进入内嵌的组态王画面开发系统。
组态王画面开发系统对话框如图4所示。
在图4组态王开发系统中从“工具箱”中分别选择“实时趋势曲线”和三个“文本”图标，将实时趋势曲线调整到合适的尺寸，将三个文本分别设置成如图5所示。
图4 “画面开发系统”对话框图5 基于研华USR—4716的电压采集系统对话框到此组态画面创建完成，完成时保存全部。
5.定义IO设备：进入工程浏览器，选择左侧大纲项“设备\COM1”，在工程浏览器右侧用鼠标左键双击“新建”图标，运行界面如图6的“设备配置向导”，选择板卡—研华—yanhuaUSB4716—板卡，完成选择后运行“下一步”进入图7界面为外部设备取一个名称，如usb4716，记住逻辑名称不能只是数字。
研华插入式IO板卡培训教材初级1、研华插入式IO产品简介。
研华插入式IO卡片，指的是能够插入计算机系统插槽的数据采集板卡。
这种板卡是计算机系统和外部进行数据交换和信息获取的一种渠道，也在现代工业控制现场被大量采用。
下面的内容里，我们将对这种产品进行详细的介绍。
2、插入式IO产品的分类。
研华插入式IO产品（以下简称DAS卡）可以按照不同的分类标准进行，下面我们进行分别介绍。
2.1、按照总线的分类。
研华的DAS卡可以适应目前工业控制用计算机的多种总线形式，具体来说，包括ISA、PCI、CPCI、USB、PC-104等几种，下面我们进行分类介绍。
2.1.1、ISA总线简介。
ISA总线(Industry Standard Architecture:工业标准体系结构）是IBM公司为PC/AT电脑而制定的总线标准，为16位体系结构，只能支持16位的I/O设备，数据传输率大约是8MB/S。
也称为AT标准。
ISA插槽是基于ISA总线（Industrial Standard Architecture，工业标准结构总线）的扩展插槽，其颜色一般为黑色，比PCI接口插槽要长些，位于主板的最下端。
其工作频率为8MHz左右，为16位插槽，最大传输率16MB/sec，可插接显卡，声卡，网卡已及所谓的多功能接口卡等扩展插卡。
其缺点是CPU资源占用太高，数据传输带宽太小，是已经被淘汰的插槽接口。
目前还能在许多老主板上看到ISA插槽，现在新出品的主板上已经几乎看不到ISA插槽的身影了，但也有例外，某些品牌的845E主板甚至875P 主板上都还带有ISA插槽，估计是为了满足某些特殊用户的需求。
接口卡的外观由于IBM-PC./XT/AT系统总线的开放性，全世界的PC机制造商纷纷向IBM 靠拢，从而使IBM-PC系列风靡全球。
为了满足众多PC兼容机厂商的要求，美国电气和电子工程师学会(IEEE)成立了一个委员会，并确定以PC/AT总线为标准，称之为工业标准体系结构ISA(Industry Standard Architecture)，即ISA总线标准。
PCI-1710快速安装使用手册PCI-1710快速安装使用手册 (1)第一章产品介绍 (2)1.1 概述 (2)1.1.1 即插即用功能 (2)1.1.2 单端或差分混合的模拟量输入 (2)1.1.3 卡上FIFO(先入先出)存储器 (2)1.1.4 卡上可编程计数器 (2)1.1.5 用于降低噪声的特殊屏蔽电缆 (2)1.1.6 16路数字输入和16路数字输出 (3)1.1.7 短路保护 (3)1.2 特点： (3)1.3 一般特性： (3)第二章安装与测试 (3)2.1 初始检查 (3)2.2 Windows2K/XP/9X下板卡的安装 (4)2.2.1 软件的安装： (6)2.2.2 硬件的安装： (7)2.3 测试 (8)2.3.1 模拟输入功能测试 (8)2.3.2 模拟输出功能测试 (9)2.3.3 数字量输入功能测试 (10)2.3.4 数字量输出功能测试 (11)2.4.5 计数器功能测试 (12)第三章信号连接 (13)3.1 模拟信号输入连接： (15)3.1.1 单端模拟输入连接 (15)3.1.2 差分式模拟输入连接 (15)模拟信号输出连接 (17)触发源连接 (17)3.3.1 内部定时器触发连接 (17)3.3.2 外部触发源连接 (18)第四章例程使用详解 (18)4.1 板卡支持例程列表4.2 常用例子使用说明 (18)4.2.1 ADSOFT/ADTRIG〔软件触发方式例程〕 (18)4.2.2 ADint〔中断方式进展数据采集的例程〕 (19)4.2.3 DIGOUT〔数字量输出〕： (21)4.2.4 COUNTER〔计数程序〕 (23)4.2.5 Digin (数字量输入例程) (24)4.2.6 PULSE(脉冲输出例程) (24)4.2.7 MADint(多通道中断采集例程) (25)第五章遇到问题，如何解决？ .................. 错误!未定义书签。
工控机培训资料一、常见操作系统1、实时操纵系统：QNXVXWorks2、分时操作系统：Windows ：XP /CE(20M左右)/ XPE（200M-600M左右）/2000/2003Mac OSLinux Unix二、嵌入式主板分类：Mini ITX PC-104 SOM 饼干板（biscuit）半场卡1、PC-104特点：尺寸96mmX90mm （国际标准尺寸）104板的插口是ISA总线变化来的，插座和透针有104跟，故名为104板。
104板在对接的时候无上下之分，将透针插入接口插座即可。
104板没有海岸线分类：按插口总线类型分为 PC-104（ISA总线接口）和PCI-104（PCI总线接口）集成了PC-104接口和PCI-104接口的主板称为PC-104+例： CAN卡1680 是 PCI-104的CAN卡3680 是 PC-104 的（CAN是总线的一种，一种串行总线）IT888是一种桥接芯片PCM-10486 是 PC-104转 ISA槽的转接卡PCM-200是 PCI-104转PCI槽的转接卡PCM-3343 Vortex86/CF卡/4USB2.0/100M网卡2个/SATA1个/LVDS和TTL/AT电源/功耗低于5W/板载256内存料号规律：（1）、 3开头的就是PC-104板型（2）104板和饼干版都是PCM开头的（3）33是104主板（4）364是104串口（COM）模块（5）366是104网口模块（6）368是104CAN卡模块(7) 32是网络模块（8）38是转换卡模块（9）39是电源模块（10）31是特殊接口模块特殊：3353：96mm X 115mm CPU是LX800的104主板3355：支持SATA的104主板PCM-4190 带太阳神设计的104板（太阳神就是恒温设计）PCM-4386 宽温设计的104板（料号带Z的就是宽温设计的）正常情况下PC-104是最小的板，但有时候有些SOM板由于需要可以做的更小。
基于组态王研华板的数据采集系统应用各种计算机测控系统中，PC插卡式是最基本最廉价的构成形式。
它充分利用了PC计算机的机箱、总线、电源及软件资源。
本章以研华（中国）公司生产的PCI-1710HG多功能数据采集卡为例，详细介绍数据采集卡的软、硬件安装过程，并以此为基础，对基于板卡的模拟量输入/输出、开关量输入/输出程序的设计过程进行详细的描述。
5.1 基于板卡的计算机测控系统的组成基于板卡的计算机测控系统的组成如图5-1所示，它可分为硬件和软件两大部分。
图5-1 基于板卡的测控系统组成框图5.1.1 测控硬件子系统1．传感器传感器的作用是把非电物理量（如温度、压力、速度等）转换成电压或电流信号。
例如，使用热电偶可以获得随着温度变化而变化的电压信号，转速传感器可以把转速转换为电脉冲信号。
2．信号调理器信号调理器（电路）的作用是对传感器输出的电信号进行加工和处理，转换成便于输送、显示和记录的电信号（电压或电流）。
常见的信号调理电路有电桥电路、调制/解调电路、滤波电路、放大电路、线性化电路、A/D转换电路及隔离电路等。
例如，传感器输出信号是微弱的，就需要放大电路将微弱信号加以放大，以满足过程通道的要求；为了与计算机接口方便，需要A/D转换电路将模拟信号变换成数字信号等。
如果信号调理电路输出的是规范化的标准信号（如4～20mA、1～5V等），这种信号调组态软件数据采集与串口通信测控应用实战理电路称为变送器。
在工业控制领域，常常将传感器与变送器做成一体，统称为变送器。
变送器输出的标准信号一般送往智能仪表或计算机系统。
3．输入输出板卡应用IPC对工业现场进行控制，首先要采集各种被测量，计算机对这些被测量进行一系列处理后，将结果数据输出。
计算机输出的数字量还必须转换成可对生产过程进行控制的量。
因此，构成一个工业控制系统，除了IPC主机外，还需要配备各种用途的I/O接口产品，即I/O板卡。
常用的I/O板卡包括模拟量输入/输出（AI/AO）板卡、数字量（开关量）输入/输出（DI/DO）板卡、脉冲量输入/输出板卡及混合功能的接口板卡等。
1. 采集模块的安装调试采集模块的生产厂家主要有：台湾的研华、台湾鸿格、台湾威达、国产研详、研发等。
研华的型号是CD40××，台湾鸿格及威达型号是I-70××，研祥型号是D40××，研发型号是D80××。
各种模块的功能均相同，结构和接线方法均相同，区分功能主要是以模块的型号的后二位数，如CD4017、I-7017、D8017的均是8路的模拟量采集模块。
1） 模块的分类：开关量采集（数字量输入 Digital Input Module ）模块：I-7052、I-7053；模拟量I-7017；开关控制输入输出模块I-7065、I-7067、I-7050；通讯转换模块I-7520、I-7520A 。
（1）：数字量输入（DIO ）模块：I-7052 8路光电隔离型数字量输入模块；每个通道完全隔离。
I-7053 16路数字量输入模块，共地接线方法，通道间会相互影响。
I-7052 空脚（不接线）时，输入脚为低电平，而I-7053则为高电平。
7052的典型应用：可以象干接点一样使用此模块，但要注意此模块所能承受的最大电压，模块的阻抗特性为3K 左右，可连接检测如消防、开关状态、门状态、区域性漏水检测、红外报警等接点型的信号。
具体接线图如下：12V(+)信号+12V(-)TO PC COM口IC P C O NI-7520H m fCE-7052000IC P C O N监测开关12V +开关状态监测12V -信号-消防有源信号 开关监测的典型应用（2）：模拟量输入模块：I-7017 8路光电隔离型模拟量输入模块；每个通道完全隔离。
可设定输入的范围+/-10V、+/-5V、+/-1V、+/-500mV、+/-150Mv、+/-20mA等；当模块在采集+/-20mA时需在模块的输入端跨接一个125欧姆的负载电阻。
7017的典型应用：可以像使用一个一个标准的电压或电流表的一样使用7017的每一个通道。
