实例4 PCI-1710HG数据采集卡数字量输入

一、设计任务

采用LabVIEW语言编写程序实现PC与PCI-1710HG数据采集卡数字量输入。

任务要求如下：利用开关产生数字（开关）信号（0或1），使程序界面中信号指示灯颜色改变；利用开关产生数字（开关）信号，使程序界面中计数器文本中的数字从1开始累加。

二、线路连接

PC与PCI-1710HG数据采集卡组成的数字量输入线路如图3-13所示。

图3-13中，由电气开关和光电接近开关（也可采用电感接近开关）分别控制两个电磁继电器，每个继电器都有2路常开和常闭开关，其中，2个继电器的一个常开开关KM11和KM21接指示灯，由电气开关控制的继电器的另一常开开关KM12接PCI-1710HG数据采集卡数字量输入0通道（56端口和48端口），由光电接近开关控制的继电器的另一常开开关KM22接数据采集卡数字量输入1通道（22端口和48端口）。

也可直接使用按钮、行程开关等的常开触点接数字量输入端口（56端口是DI0,22端口是DI1,48端口是DGND）。其他数字量输入通道信号输入接线方法与通道1相同。

实际测试中，可用导线将数字量输入端口（如56端口）与数字地（48端口）之间短接或断开产生开关量输入信号。

本设计用到的硬件包括PCI-1710HG数据采集卡，PCL-10168数据线缆，ADAM-3968接线端子（使用数字量输入DI通道），电气开关，光电接近开关（DC 24V），继电器（DC 24V），指示灯（DC 24V），直流电源（输出DC 24V）等。

三、任务实现

1.设计程序前面板

（1）为了显示数字量输入状态，添加1个指示灯控件：控件→新式→布尔→圆形指示灯，将标签改为“信号指示灯”。

（2）为了显示数字量输入次数，添加1个数值显示控件：控件→新式→数值→数值显示控件，将标签改为“开关计数器”。

（3）添加1个数值显示控件：控件→新式→数值→数值显示控件，将标签改为“中间变量”。

为保持界面整齐，将“中间变量”显示器隐藏：右键单击“中间变量”数字显示控件，选择高级→隐藏输入控件命令。

（4）为了关闭程序，添加1个停止按钮控件：控件→新式→布尔→停止按钮。

设计的程序前面板如图3-14所示。

2.框图程序设计

在进行LabVIEW编程之前，必须首先安装研华设备管理程序（Device Manager）、32bit DLL驱动程序及研华板卡LabVIEW驱动程序。

（1）添加选择设备函数：函数→用户库→Advantech DA&C（研华公司的LabVIEW函数库）→EASYIO→SelectPOP→SelectDevicePop.vi，如图3-15所示。

（2）添加打开设备函数：函数→用户库→Advantech DA&C→ADVANCE→DeviceManager→DeviceOpen.vi，如图3-16所示。

（3）添加关闭设备函数：函数→用户库→Advantech DA&C→ADVANCE→DeviceManager→DeviceClose.vi，如图3-16所示。

（4）添加1个While循环结构：函数→编程→结构→While 循环。

以下添加的函数或结构放置在While循环结构框架中。

（5）添加两个读端口位函数：函数→用户库→Advantech DA&C→ADVANCE→SlowDIO→DIOReadBit.vi，如图3-17所示。

（6）添加6个数值常量：函数→编程→数值→数值常量，值分别为设备号0、通道号0、设备号0、通道号1、比较量1、时钟周期200。

（7）添加两个“不等于0?”函数：函数→编程→比较→“不等于0?”。

（8）添加两个等于函数：函数→编程→比较→“等于？”。

（9）添加1个与函数：函数→编程→布尔→与。

（10）添加1个假常量：函数→编程→布尔→假常量。

（11）添加1个时钟函数：函数→编程→定时→等待下一个整数倍毫秒。

（12）添加1个非函数：函数→编程→布尔→非。

（13）添加两个条件结构：函数→编程→结构→条件结构。

（14）添加3个局部变量：函数→编程→结构→局部变量。

选择局部变量，单击鼠标右键，在弹出菜单的选项下，为局部变量选择控件，分别为：中间变量、中间变量和开关计数器，其中一个局部变量“中间变量”放入循环结构中，另一个局部变量“中间变量”放入条件结构2的真（True）选项中；局部变量“开关计数器”放入条件结构2的真（True）选项中。

（15）添加3个数值常量：函数→编程→数值→数值常量，值分别为1、1、2，其中一个常数1放入条件结构1的假（False）选项中，另一个常数1放入条件结构2的真（True）选项中，常数2放入条件结构2的真（True）选项中。

（16）添加1个加号函数：函数→编程→数值→加，并放入条件结构2的真（True）选项中。

（17）分别将指示灯控件（标签为“信号指示灯”）、停止按钮控件等从外拖入循环结构框架中；将数值显示控件（标签为“中间变量”）放入条件结构1的假（False）选项中；将数值显示控件（标签为“开关计数器”）放入条件结构2的真（True）选项中。

（18）将函数SelectDevicePop.vi的输出端口“DevNum”与函数DeviceOpen.vi的输入端口“DevNum”相连。

（19）将函数DeviceOpen.vi的输出端口“DevHandle”与DIOReadBit.vi函数1的输入端口“DevHandle”相连。

将函数 DeviceOpen.vi 的输出端口“DevHandle”与 DIOReadBit.vi 函数2的输入端口“DevHandle”相连。

（20）将数值常量（值为0，设备号）与DIOReadBit.vi函数1的输入端口“Port”（设备号）相连。

将数值常量（值为0，通道号）与DIOReadBit.vi函数1的输入端口“BitPos”（DI通道号）相连。

（21）将数值常量（值为0，设备号）与DIOReadBit.vi函数2的输入端口“Port”（设备号）相连。

将数值常量（值为1，通道号）与DIOReadBit.vi函数2的输入端口“BitPos”（DI通道号）相连。

（22）将DIOReadBit.vi函数1的输出端口DevHandle与DeviceClose.vi函数1的输入端口“DevHandle”相连。

将DIOReadBit.vi函数1的输出端口State与“不等于0?”函数1的输入端口“x”相连。

（23）将DIOReadBit.vi函数2的输出端口DevHandle与DeviceClose.vi函数2的输入端口“DevHandle”相连。

将DIOReadBit.vi函数2的输出端口State与“不等于0?”函数2的输入端口“x”相连。

（24）将“不等于0?”函数1的输出端口“x ! = 0”与指示灯控件（信号指示灯）相连。

（25）将“不等于0?”函数2的输出端口x ! = 0与“等于？”函数1的输入端口“x”相连。

（26）将假常量与“等于？”函数1的输入端口“y”相连。

（27）将“等于？”函数1的输出端口“x = y?”与条件结构1上的选择端口相连。

将“等于？”函数1的输出端口“x = y?”与And函数的输入端口“x”相连。

（28）在条件结构1的假（False）选项中，将数值常量（值为1）与数字显示控件（标签为“中间变量”）相连。

（29）将循环结构中的局部变量“中间变量”（读属性）与“等于？”函数2的输入端口“x”相连。

（30）将循环结构中的数值常量（值为1）与“等于？”函数2的输入端口“y”相连。

（31）将“等于？”函数2的输出端口“x = y?”与And函数的输入端口“y”相连。

（32）将与函数的输出端口“x .and.y?”与条件结构2上的选择端口相连。

（33）在条件结构2的真（True）选项中，将局部变量“开关计数器”与加号函数的输入端口“x”相连。

（34）在条件结构2的真（True）选项中，将数值常量（值为1）与加号函数的输入端口“y”相连。

（35）在条件结构2的真（True）选项中，将加号函数的输出端口“x+y”与数值显示控件（标签为“开关计数器”）相连。

（36）在条件结构2的真（True）选项中，将数值常量（值为2）与局部变量“中间变量”（写属性）相连。

（37）将数值常量（值为200，时钟周期）与等待下一个整数倍毫秒函数的输入端口“毫秒倍数”相连。

（38）将停止按钮控件（标签为“Stop”）与非函数的输入端口“x”相连。

（39）将非函数的输出端口“非x ?”与循环结构的条件端子相连。

设计的框图程序如图3-18所示。

3.运行程序

单击快捷工具栏“运行”按钮，运行程序。

运行“SelectDevicePop.vi”子程序，选择研华板卡设备PCI-1710HG。

打开/关闭数字量输入0通道“电气开关”，程序界面中信号指示灯亮/灭（颜色改变）。

打开/关闭数字量输入1通道“电气开关”，程序界面中开关计数器文本中的数字从1开始累加。

程序运行界面如图3-19所示。