虹科案例 | 基于DASYLab的温度监测平台的开发

文将介绍以K型热电偶和NI 6009采集卡作为传感器和采集设备，以DASYLab作为软件开发环境开发的温度监测平台，让用户可以直观地了解DASYLab高效简洁的开发特点。

一、开发准备

硬件设备

温度监测系统需要从外界获取温度物理量，并通过数据采集系统将其转换为电信号，并传输到PC机上的DASYLab进行数据处理，所需要的硬件设备包括：

• K型热电偶*1

• 数据采集系统BNC-2120（搭载NI 6009数据采集卡）*1

• USB转RS232连接线*1

• Windows系统的PC机*1

图1 硬件设备连接图

软件平台

本监测平台基于NI 6009数据采集卡开发，因此需要NI DAQmx对硬件设备进行基本配置，然后再用DASYLab进行功能性的开发。开发过程用到软件有：

• NI DAQmx

• DASYLab

二、DASYLab监测平台简介

功能介绍

基于DASYLab可以开发出功能齐全的温度监测平台，本案例包含的功能有：

• 温度曲线的实时显示

• 温度数值的实时显示

• 温度报警阈值的设定及报警功能

• 带时间的过载温度数据的存储及显示

工作区概览

在DASYLab中开发应用程序，首先需要进行图形化编程，这个过程是在工作区进行的。DASYLab有黑盒子功能，对于所采集温度数据的调节和平均处理的步骤，我们可以放在单个黑盒子里进行处理，这样可以简化我们的工作区的整体布局，并且也便于我们后期的维护处理。

图2 在黑盒中编写的温度数据的处理程序

温度数据处理黑盒中含有针对K型热电偶的线性调整模块，也有可以利用滑块对数据进行进行线性调整。而数据平均模块又可以对采样数据进行算数平均滤波，使数据更加精确。

当然，温度监测平台并不仅限于温度数据的采集处理，更需要对处理后的数据进行显示，存储，以及对过载的温度进行监控和记录。这就需要工程师们利用DASYLab自带的可视化和记录模块对黑盒输出的数据进行功能拓展。关闭黑盒，整体的工作区编程如图3所示。

图3 工作区程序全图

工作区的上方主要包含DASYLab的显示模块，显示内容包括柱状温度显示，温度数值显示、温度曲线显示，这些都可以通过DASYLab自带的显示图表模块实现。温度阈值的设定可以事先设置全局变量再到显示模块和触发模块中进行变量调用，实现阈值曲线的显示和过载温度的触发报警。温度的报警则通过虚拟状态灯进行显示，和脚本模块（结合windows自带的语音API）进行语音报警，而过载的温度则通过数据写入模块和列表模块进行存储和直观显示。运行工作区，打开各显示模块面板，排列整齐后界面如下。

图4 工作区显示界面

Layout概览

虽然编写好工作区的程序后可以直接从工作区进行数据的观察，对于只需要进行简单显示的工程师们来说已经可以到此为止了，但对于更复杂的程序而言，大量的功能模块或许显得并不够简洁。DASYLab为客户提供个性化的前面板设计，工程师们可以在Layout界面自定义需要显示的模块、调整布局、添加logo和文本信息等。

图5 DASYLab独特的Layout界面

三、实际运行效果

工作区与Layout界面设计完成以后，一个完整的DASYLab应用程序就算是设计完成了，配置好硬件设备，点击运行按钮即可运行温度监测程序，实际运行效果如下：

图6 程序运行效果

随着温度曲线的升高，温度超过阈值，程序报警并记录数据，同时我们也可以在指定的文件夹中找到CSV文件格式的数据记录文件。

图7 过载温度存储

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来源：虹科电子-开关与仿真