研华数据采集卡培训-PPT课件.pptx

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1、CSC技术支持技术支持2019-06培训安排培训安排数据采集系统的应用案例数据采集系统的应用案例数据采集系统简介数据采集系统简介研华数据采集卡的分类研华数据采集卡的分类研华数据采集研华数据采集卡的卡的功能介绍功能介绍采集卡驱动采集卡驱动安装安装及软件操作说明及软件操作说明常见常见问题及问题及解决解决办法办法总结总结数据采集卡数据采集卡的应用案例的应用案例电阻式触摸板测试电阻式触摸板测试方案的架构方案的架构DO063PCI-1752USOPCI-1711ULAI0AI1触摸板PCI-1752依序输出控制触摸指的点击，同时PCI-1711采集触摸板反馈出来的两路电压值，软件绘制出2D模型，判断此触

2、摸点是否功能正常。太阳能电池板同步测试太阳能电池板同步测试对光伏电池及电池板的制造商而言，最重要的即是 I-V特性 的测试，光伏电池的光电转换效率测量结果直接影响产品价格。PCI-1706 开放式系统架构，方便进行I/O模块及外围设备的扩展 灵活的系统软件，可以进行测试参数设定及数据统计分析 在线虚拟仪控功能，方便系统在线调试及实时分析，自动实现I-V曲线测试。 能够实现Voc、Isc、Pmax、Imp、Vmp、FF、Rsh、 Rs、MAX等状态参数的测量 8GW 50M数据采集系统简介数据采集系统简介 数据采集系统的架构数据采集系统的架构包含传感、变送、采集和控制功能的系统总称包含传感、变送

3、、采集和控制功能的系统总称典型架构主要由以下几个部分组成：典型架构主要由以下几个部分组成： - 传感器传感器- 变送器变送器- 数据采集卡数据采集卡- 计算机计算机- 应用软件应用软件应用应用： 测试与测量系统和工业自动化现场测试与测量系统和工业自动化现场数据采集控制系统数据采集控制系统DA&C 系统系统模拟量输入模拟量输入数字数字量输入量输入计数器计数器模拟量输出模拟量输出数字量输出数字量输出多路多路AD采集采集采样采样输出控制输出控制显示和运算显示和运算热电偶、热电阻、应变片等热电偶、热电阻、应变片等放大放大衰减衰减滤波滤波隔离隔离PC-base DAQ 板卡板卡继电器，驱动器继电器，驱动

4、器PC、笔记本电脑、笔记本电脑传感器传感器变送器变送器研华数据采集研华数据采集卡的分类卡的分类数据采集卡的分类数据采集卡的分类ISAISA板卡板卡USBUSB模块模块PCIPCI板卡板卡PC104PC104总线总线PCIEPCIE板卡板卡CPCICPCI板卡板卡ISA (Industry Standard Architecture) 总线总线由由IBM定义，也被叫做定义，也被叫做AT总线总线易于设计易于设计数据传输速率数据传输速率: 8.33 X 2 = 16.66 MHz-低速低速只支持只支持16位数据格式位数据格式不支持即插即用不支持即插即用需要硬件配置需要硬件配置由于传输速率等性能低于由

5、于传输速率等性能低于PCI总线总线, ISA总线正在逐步被总线正在逐步被 USB、PCI等总线代替。等总线代替。ISA系列板卡举例系列板卡举例: PCL-818HG100 kS/s, 12-bit ISA总线多功能采集卡总线多功能采集卡特点特点 16路单端或者8路差分模拟量输入 12位A/D转换芯片，最高采集速率可达100KS/s量程可以程序设定自动通道/增益扫描 板载FIFO缓存(1024点) 16路数字量输入，16路数字量输出 板载可编程计数器 PCI 总线总线32位标准总线带宽位标准总线带宽,最大传输速率最大传输速率133 Mbytes/s扩展至扩展至64位带宽时最大可达到位带宽时最大可

6、达到266 Mbytes/s同时支持同时支持5V和和3.3V两种电压标准两种电压标准 通用通用PCI 总线总线操作频率最高操作频率最高 33 MHz通过总线管脚完成多设备选通通过总线管脚完成多设备选通通过软件和寄存器进行配置通过软件和寄存器进行配置可以配合可以配合32位或者位或者64位板卡使用位板卡使用PCI总线板卡举例总线板卡举例: PCI-1710HG特点特点 16路单端或8路差分模拟量输入，或组合输入方式 12位A/D转换器，采样速率可达 100 kHz 每个输入通道增益可以独立编程自动通道/增益扫描 板载4KFIFO缓冲区 2路12位模拟量输出 16路数字量输入和16路数字量输出板载可

7、编程计数器BoardID 开关选择100 kS/s, 12位位, PCI总线高增益多功能数据采集卡总线高增益多功能数据采集卡USB 总线接口总线接口USB (Universal Serial Bus通用串行总线) 目前使用的大部分PC机都带有此接口 PC机最多可以连接127个外部USB设备 (可能需要通过集线器)支持即插即用USB 1.1 (2019年制定)最高传输速率可达到12Mbps 至少能向外部设备提供1.5Mbps带宽USB 2.0 (2019年制定)480 Mbps数据传输速率 = 比前一代标准高出40倍USB 系列模块系列模块 : USB-4711AUSB-4711A多功能多功能数

8、据采集模块数据采集模块特点：特点： 支持USB 2.016路模拟输入通道12位分辨率采样速率高达150kS/s带有接线端子适合DIN导轨安装便携设计总线供电锁紧式USB电缆用于紧固式连接USB-4711A系列包括即插即用数据采集模块，因此无需再打开计算机机箱来安装板卡。仅需插上模块，便可以采集到数据，简单高效。简单高效。研华数据采集研华数据采集卡卡功能介绍功能介绍数据数据采集采集卡功能卡功能研华数据采集板卡分为以下五种功能：研华数据采集板卡分为以下五种功能：模拟量输入（电压、电流）模拟量输入（电压、电流）模拟量输出（电压、电流）模拟量输出（电压、电流）数字量输入（数字量输入（05V05V、05

9、0V050V）数字量输出（数字量输出（TTLTTL电平输出、隔离输出、继电器输出）电平输出、隔离输出、继电器输出）计数器（计数、测频、脉冲输出、计数器（计数、测频、脉冲输出、PWMPWM）模拟量输入采集功能模拟量输入采集功能SystemDA&C CardSignal 电压或电流信号电压或电流信号 信号来自传感器信号来自传感器或者或者变送器变送器 热电偶热电偶 模拟量值模拟量值 (ex. 1.234) 波形图波形图 模拟量输入或多功能卡ISA, PCI, PCIE and USB Series模拟量输入产品的规格模拟量输入产品的规格 - 采样通道数 - 输入模式: 差分或者单端- 极性: 单极性

10、 (010V) 或 双极性 (+/- 5V)- 分辨率: 12-bit, 16-bit- 数据获取方式: 轮询, 中断, DMA- 采集速率 (共享或独享)- 采集时钟:轮询, 内部, 外部- FIFO 大小模拟量输入采集功能模拟量输入采集功能模拟量输入采集功能模拟量输入采集功能模拟量输入：输入模式模拟量输入：输入模式- 单端模式下, 电压输入的参考端为同一个地 - 差分模式下，差分通道的配对是固定的 (ch0 & ch1, ch2 & ch3, , ch14 & ch15). - 差分模式下的通道数只有单端模式的一半。- 某些板卡允许混合输入的模式 Single EndedDifferent

11、ial模拟量输入采集功能模拟量输入采集功能模拟量输入：采集速率模拟量输入：采集速率- 大部分卡片只有一个大部分卡片只有一个ADC器件器件 = 采样速率会被所有通道平分采样速率会被所有通道平分 例如: PCI-1711 最高采集速率为100KS/s 那么对于每一个通道, 最大传输速率= 100kHz/通道数 对通道03 采集时, 最大采集速率是 100kHz/ 4 = 25kHz/通道- 例外：例外：PCI1714/UL 的的4个通道使用个通道使用 4 个个ADC = 板卡的 30MS/s 和10MS/s 都是针对每个通道的。 不需要再把此速率用通道数量来平分。模拟量输入采集功能模拟量输入采集功

12、能模拟量输入：采集精度模拟量输入：采集精度研研华的华的AD卡采样精度误差由两部分组成，一部分由分辨率引入，另一卡采样精度误差由两部分组成，一部分由分辨率引入，另一部分由采样量程误差引入，每块卡的手册中除了标出具体分辨率位数部分由采样量程误差引入，每块卡的手册中除了标出具体分辨率位数以外，还会标出每个不同以外，还会标出每个不同AD量程对应的量程对应的Gain error。例如，。例如，PCI-1716手册中有如下表格：手册中有如下表格： 若采用若采用010V这一量程，也就是这一量程，也就是Gain=1这一档，对应的这一档，对应的Gain error=0.03%： 相应的总采样精度约等于：相应的总

13、采样精度约等于：0.03%*1010/65535=0.00315V模拟量输出功能模拟量输出功能SystemDA&C CardSignal 电压信号电压信号 电流信号电流信号 连续的输出控制连续的输出控制 生成一个波形生成一个波形 驱动马达等设备驱动马达等设备 输出值输出值 (ex. 1.234) 虚拟滑块或者旋虚拟滑块或者旋钮钮模拟量输出或多功能卡模拟量输出或多功能卡ISA, PCI, PCIE and USB series模拟量输出功能模拟量输出功能规格说明：规格说明： - 使用通道数- 极性：单极性或双极性- 分辨率: 12bit, 14bit, 16bit- 数据传输方式: 软件轮询,

14、DMA - 输出模式: 静态更新 或者波形输出 (PCI-1712, PCI-1721)- FIFO 大小模拟量输出功能模拟量输出功能接线：接线：可直接在可直接在AO和和GND之间外接负载之间外接负载 数字量输入功能数字量输入功能 电平信号电平信号 按钮信号按钮信号 干结点信号或湿干结点信号或湿结点信号结点信号SystemDA&C CardOn /Off 布尔逻辑布尔逻辑 状态指示状态指示数字量输入卡片数字量输入卡片ISA, PCI, PCIE and USB Series数字量输入功能数字量输入功能规格说明规格说明 - 通道数目 - 输入方式: TTL电平标准或者隔离数字量输入- 输入范围-

15、 中断功能- 数据传输模式: 轮询, DMA(仅有PCI-1755) 数字量输入功能数字量输入功能数字量输入：输入方式数字量输入：输入方式 TTL电平：0-5V 隔离输入：干结点或湿结点TTL DI隔离输入隔离输入数字量数字量输出功能输出功能 开关控制开关控制 使能报警使能报警 继电器或电继电器或电磁阀磁阀SystemDA&C CardOn /Off 布尔逻辑布尔逻辑 开关或按钮开关或按钮 数字量输出卡片数字量输出卡片ISA, PCI, PCIE and USB Series数字量数字量输出功能输出功能规格说明规格说明 - 通道个数- 输出方式: TTL电平, 隔离数字量输出, 继电器 (A,

16、 B, C型)- 输出范围- 数据传输模式: 轮询、DMA(仅PCI-1755) 数字量数字量输出功能输出功能TTL电平输出电平输出隔离输出隔离输出 数字量输出：输出类型数字量输出：输出类型 TTL电平：0-5V 隔离输出：外部接负载，并且外部提供电源数字量输出功能数字量输出功能数字量输出：继电器类型数字量输出：继电器类型 A型：单刀单掷，常开型 B型：单刀单掷，常闭型 C型：单刀双掷 NCNONCNO计数器功能计数器功能 电平信号电平信号 连续脉冲信号连续脉冲信号SystemDA&C CardSquare Wave 数据处理数据处理 波形波形显示显示计数器卡片计数器卡片ISA, PCI, P

17、CIE and USB Series计数器功能计数器功能计数器的规格说明计数器的规格说明 - 使用通道数- 位数 (代表了计数器的最大计数值) - 方式：计数、计频、脉冲输出、PWM_IN、PWM_OUT计数器的接线计数器的接线 驱动说明驱动说明旧版驱动旧版驱动 Device Manager - 支持的操作系统：Win2000 / WinVista / WinXP (32-bit的操作系统) - 支持的编程语言：VB6，MFC，Console，BCB，Delphi，Labview新版驱动新版驱动 DAQNAVI - 支持的操作系统： WinXP /Win7 / Win8 / Win10 / W

18、inServer2019 / WinServer2019 / WinVista (32/64-bit的操作系统) - 支持的编程语言：VB6，MFC，BCB，Delphi，Labview，C#， C#_Console，C+_Console，Java，Matlab，VB.Net 建议：同一台电脑的同一操作系统尽量不要同时安装以上建议：同一台电脑的同一操作系统尽量不要同时安装以上两两套套驱动！驱动！新新旧驱动对比旧驱动对比新新旧驱动下载路径旧驱动下载路径 旧驱动说明：旧驱动说明：预装Device manager和板卡对应的驱动关机、插卡添加相应板卡并测试参考例程进行编程操作流程：操作流程： 旧驱动

19、说明：旧驱动说明：添加板卡设置界面设置界面点击“Setup”按钮设置参数测试硬件测试硬件运行 Test程序测试I/O功能参考例程：参考例程：如何查找板卡支持的例程如何查找板卡支持的例程参考例程：参考例程：操作流程：操作流程：预装DAQ Navi SDK和板卡对应的驱动关机、插卡在Navigator中添加卡片并进行测试参考例程进行编程 新驱动说明：新驱动说明：DAQNavi快捷方式快捷方式驱动安装驱动安装安装安装Navigator中识别板卡中识别板卡启动启动Navigator用用Navigator测试设备功能测试设备功能启动启动NavigatorVideo Tutorial 手把手教你编程手把手

20、教你编程启动启动Navigator查看文档，学习如何编程查看文档，学习如何编程样例程序默认路径样例程序默认路径查看查看板卡支持的例程板卡支持的例程名称名称常见问题及解决思路常见问题及解决思路常见问题及解决思路常见问题及解决思路1. 使用硬件平台尽量是工控机使用硬件平台尽量是工控机2. 操作系统尽量不用操作系统尽量不用Ghost的操作系统的操作系统3. 安装时需要将安装时需要将360安全卫士关闭或卸载安全卫士关闭或卸载4. 驱动保证是官方网站上最新版驱动，不能装错驱动保证是官方网站上最新版驱动，不能装错5. 测试过程中周围尽量不要有大功率设备干扰测试过程中周围尽量不要有大功率设备干扰6. 尽量用

21、研华提供的软件测试，排除软件问题尽量用研华提供的软件测试，排除软件问题7. 先先不要接实际设备，用前面讲的方法测试板卡基本功能不要接实际设备，用前面讲的方法测试板卡基本功能8. 注意接线问题，不能不接、虚接、接错管脚等现象出现注意接线问题，不能不接、虚接、接错管脚等现象出现9. 端子板和线缆不能搭配错误端子板和线缆不能搭配错误驱动安装和测试过程的注意事项驱动安装和测试过程的注意事项常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：在PCI板卡驱动已装，电脑的设备管理器里面已经识别到板卡，为什么在Device Manager软件中不显示？分析：分析：解决办法：解决办法：请客户确认是否将旧版驱动和新

22、版驱动同时安装，建议客户在同一系统中只用其中的一个驱动。问题问题11新旧驱动安装问题，出现频率最高新旧驱动安装问题，出现频率最高常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：系统里同时安装了新旧两版驱动，如何在不卸载新驱动的情况下，使用旧版驱动？解决办法解决办法：问题问题2 2承接问题承接问题1 1，新旧驱动安装问题，新旧驱动安装问题常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：Device Manager软件中无法点击add按钮添加PCI卡片分析：分析： 解决办法：解决办法： PCI板卡系统自动识别，无需手动 添加，直接在Device Manager软件 中显示。问题问题3 3添加板卡的

23、问题添加板卡的问题常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：系统设备管理器中显示叹号，识别不了板卡，在管理软件中也无法显示解决办法：解决办法：在系统设备管理器中用手动识别新硬件的方法添加板卡即可解决问题问题4 4驱动安装问题驱动安装问题常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：两台电脑，分别安装同一型号板卡，同一编程代码，一个好用，一个不好用，驱动是Device Manager驱动分析：分析： 解决办法：解决办法： 将程序中对应的设备号修改 之后就正常了问题问题5 5驱动与程序的对应关系案例驱动与程序的对应关系案例常见问题及解决思路常见问题及解决思路硬件拨码硬件拨码设置基地址设置基

24、地址IRQ跳线设置跳线设置设置中端设置中端DMA跳线设置跳线设置设置设置DMA资源资源以上三个的设置原则：以上三个的设置原则： 不能和系统中的其他资源冲突！不能和系统中的其他资源冲突！具体查看方法：具体查看方法：问题问题6 6ISA板卡硬件设置问题板卡硬件设置问题常见问题及解决思路常见问题及解决思路需要设置的主要有三个：基地址、中断、需要设置的主要有三个：基地址、中断、DMA1. 基地址的具体设置方法基地址的具体设置方法： 以基地址0 x300为例问题问题66ISA板卡硬件设置问题板卡硬件设置问题A7 A6 A5 A40 0 0 00BinaryHexA9 A81 13 A3 A2 A1 A0

25、0 0 0 00SWI/OON A9 A8 A7 A6 A5 A4* ON = 0 OFF=1常见问题及解决思路常见问题及解决思路需要设置的主要有三个：基地址、中断、需要设置的主要有三个：基地址、中断、DMA2. 中断的具体设置方法中断的具体设置方法： 以中断4为例3. DMA的的具体设置方法具体设置方法： 以DMA1为例问题问题66ISA板卡硬件设置问题板卡硬件设置问题 2 3 4 5 6 7IRQ level13DMA常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：采集设备的电压信号时，偶尔会有一个尖峰电压的干扰？ 解决解决办法办法： 1. 更新驱动2. 用研华的管理软件测试3. 接入恒定

26、的电压源来测试，比如电池信号4. 在端子板处同时接入示波器，捕捉干扰信号5. 测试距离尽量缩短6. 条件允许，可以换其他板卡做对比测试 扩展问题：扩展问题：客户自己的程序，测试传感器信号，测到的信号不准确，偏离精度很大。问题问题77采集采集电压电压信号信号有干扰有干扰常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：研华数据采集板卡如何采集电流信号？ 分析：分析：研华数据采集板卡的AD采集只能设置电压的量程范围，故采集电流信号只能通过间接的方法获取，即：外部并联电阻，将电流信号专程电压信号供采集板卡采集之后，在数据处理时再将电压值转成电流值。解决办法解决办法： 在端子板上焊接250欧电阻通过测电

27、压来间接测电流信号，可焊接 电阻的端子板有：PCLD-8710、PCLD-880、PCLD-881B、PCLD-780等。 采集时，选择0-5V或者0-10V等量程都可以进行采集，只有把采集到的数值再除以250就得出了实际的电流值。问题问题88采集电流信号解决方案采集电流信号解决方案常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：某一通道输入恒定电压之后，其他悬空通道显示同一数值？分析分析：悬空的通道显示的是量程范围内的随机值解决办法解决办法：不使用的通道，显示值忽略。问题问题99模拟量输入采集的显示数值模拟量输入采集的显示数值问题问题常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题：问题：为什么某板

28、卡上CPLD芯片摸上去很烫？实测温度在58摄氏度左右 分析：分析：根据客户描述，查询芯片对应的技术资料，获得如下技术指标：junction temp即是结温，即是半导体核心的温度case temp即是壳温，即是封装外壳的温度结论：结论：所以芯片应该是工作在正常的温度范围内问题问题1010温度问题温度问题常见问题及解决思路常见问题及解决思路问题问题1136011360安全卫士的问题安全卫士的问题问题：问题：使用旧版驱动，系统设备管理器显示不出板卡信息 分析：分析：解决办法：检查系统是否安装了解决办法：检查系统是否安装了360安全卫士，关闭或卸安全卫士，关闭或卸载即可。载即可。常见问题及解决思路常

29、见问题及解决思路装驱动过程有报错进入系统时蓝屏某些功能受到影响，比如PCL-818HG在6011主板上不能运行高速功能问题问题1212跟操作系统或硬件平台相关的跟操作系统或硬件平台相关的问题问题常见问题及解决思路常见问题及解决思路测编码器信号选编码器板卡，如PCI-1784U，不能用PCI-1780U控制电机要选运动控制卡，不能用DO输出卡来控制电机数据采集卡与其连接的设备之间的距离问题，由于板卡标配线缆3米以内，所以距离远的应用可以选ADAM模块问题问题1313专专卡专用卡专用问题问题结语结语了解数据采集系统的基本架构了解数据采集系统的基本架构了解不同总线类型的区别了解不同总线类型的区别了解数据采集的基础知识了解数据采集的基础知识了解各种数据采集卡的规格和功能了解各种数据采集卡的规格和功能掌握掌握如何测试板卡如何测试板卡掌握问题处理方法掌握问题处理方法