如何用LabVIEW实现多功能无纸记录仪

虚拟仪器的构成：如果按照构成仪器的三大功能部件来分，所有控制系统、工业计测系统均可归纳至虚拟仪器的框架中来。目前较为常见的虚拟仪器是数据采集系统(SCADA)，见图1。可编程仪器的信号处理、定时控制、集成总线、高速缓存、DMA等技术的应用，使这样的SCADA系统能达到仪器级的性能、精度与可靠性。

虚拟仪器的软件开发平台：虚拟仪器的软件开发平台目前主要有两类：第一类是基于传统语言的Turbo C、VB、VC++等，这类语言具有适应面广、开发灵活的特点，但开发人员需有较多的编程经验和较强的调试能力;第二类是基于图形组态和编程的图形组态软件，如HP公司的VEE、IOtech公司的Dasylab、NI公司的Labview、Capital Equipment公司的Testpoint 2.0和HEM公司的Snap-Master等。这类组态软件都通过建立和连接图标来构成虚拟仪器工作程序并定义其功能，而不是用传统的文本编辑形式。它们具有编程效率高、通用性强、交叉平台互换性好的特点，适用于大批量多品种仪器的生产。该类软件缺点是缺少程序流程控制，大都解释执行。

虚拟仪器技术的三大组成部分：

(1)高效的软件

软件是虚拟仪器技术中最重要的部份。使用正确的软件工具虚拟仪器技术

并通过设计或调用特定的程序模块，工程师和科学家们可以高效地创建自己的应用以及友好的人机交互界面。提供的行业标准图形化编程软件——LabVIEW，不仅能轻松方便地完成与各种软硬件的连接，更能提供强大的后续数据处理能力，设置数据处理、转换、存储的方式，并将结果显示给用户。此外，还提供了更多交互式的测量工具和更高层的系统管理软件工具，例如连接设计与测试的交互式软件SignalExpress、用于传统C语言的LabWindows/CVI、针对微软Visual Studio的Measurement Studio等等，均可满足客户对高性能应用的需求。　　有了功能强大的软件，您就可以在仪器中创建智能性和决策功能，从而发挥虚拟仪器技术在测试应用中的强大优势。

(2)模块化的I/O硬件

面对如今日益复杂的测试测量应用，已经提供了全方位的软硬件的解决方案。无论您是使用PCI， PXI， PCMCIA， USB或者是1394总线，都能提供相应的模块化的硬件产品，产品种类从数据采集、信号条理、声音和振动测量、视觉、运动、仪器控制、分布式I/O到CAN接口等工业通讯，应有尽有。高性能的硬件产品结合灵活的开发软件，可以为负责测试和设计工作的工程师们创建完全自定义的测量系统，满足各种独特的应用要求。

(3)用于集成的软硬件平台

专为测试任务设计的PXI硬件平台，已经成为当今测试、测量和自动化应用的标准平台，它的开放式构架、灵活性和PC技术的成本优势为测量和自动化行业带来了一场翻天覆地的改革。　　PXI作为一种专为工业数据采集与自动化应用度身定制的模块化仪器平台，内建有高端的定时和触发总线，再配以各类模块化的I/O硬件和相应的测试测量开发软件，您就可以建立完全自定义的测试测量解决方案。无论是面对简单的数据采集应用，还是高端的混合信号同步采集，借助PXI高性能的硬件平台，您都能应付自如。这就是虚拟仪器技术带给您的无可比拟的优势。

3 多功能无纸记录仪的技术要求和系统功能

记录仪是工业生产自动化系统中十分常见的二次仪表。传统型模拟记录仪结构简单、功能单一，存在着卡纸、卡笔、断线等易发故障和换笔、换纸、添墨等大量日常维护工作。此类记录仪由于其结构与功能的局限性，无法满足综合生产管理、生产过程智能化、数据传输网络化和在线数据分析处理的需要。90年代以来，随着虚拟仪器技术的日益发展，采用低成本自动化技术，研制与开发各类多功能智能型记录仪表呈迅猛发展之势，并逐渐批量进入工业应用领域。特别是在石化、冶金等行业的基础自动化与过程自动化系统中，已大量融入各种类型的虚拟嵌入式仪表，其卓越的性能、良好的数据在线处理能力和实时数据通讯能力以及友好的人机交互平台，得到人们日益重视。

基于虚拟仪器的多功能无纸记录仪在技术上不仅要具备传统式仪表所应具有的电气性能和环境适应能力，而且还应具备如下的通用技术指标和系统功能：

(1)信号采样：设置模拟输入通道1～16路，采样周期可选0.25秒/0.5秒/1秒。记录间隔可通过设置画面设定为1秒/2秒/4秒/8秒/20秒/40秒/120秒等。开关量输入24点，接收被测对象的状态信号。模拟量输入通道可允许0～10V、1～5V、4～20mA的标准信号和S、B、R、K、N、T、E、J热电偶以及PT100、Cu50热电阻等多种信号输入，且可提供隔离输入。

(2)设置功能：系统应具有强大的设置功能，可对仪表