數(shù)據(jù)采集器 型號:LF18-LabJack U12
庫號：M393466 查看hh
USB 數(shù)據(jù)采集控制器簡介
LabJack U12 是一個多功能 USB 數(shù)據(jù)采集控制器，它在同類產(chǎn)品中高。 具有 8 個模擬輸入通道，2 個模擬輸出通道和 20 個可編程數(shù)字輸入輸出通道。 它已被廣泛地應(yīng)用于實驗/試驗設(shè)備、自動測試設(shè)備、及其它 PC-Based 系統(tǒng)中。 是一個理想的 OEM 部件。
它還越來越多地應(yīng)用于工業(yè)過程控制中。由它組成的 PC-Based 系統(tǒng)有所有 PC-Based 系統(tǒng)所固有的優(yōu)點，如系統(tǒng)開發(fā)周期短，系統(tǒng)變更容易，用戶界面漂 亮、易操作，可以進(jìn)行過程監(jiān)視、報警、記錄、打印，可以利用計算機(jī)的計算能 力實現(xiàn)各種 PLC 無法實現(xiàn)的控制算法來進(jìn)行復(fù)雜的過程控制，以及其他等等優(yōu) 點。結(jié)合本公司為其配置了其它各種外圍設(shè)備和組態(tài)軟件，系統(tǒng)開發(fā)更為簡單、 快速，其應(yīng)用場合更加廣泛。
本文將介紹以 LabJack U12 組成的控制系統(tǒng)以及所需要注意的方面，在其基礎(chǔ)上 介紹如何擴(kuò)展系統(tǒng)的規(guī)模和需要的模塊，然后著重介紹如何使用冗余來提高 系統(tǒng)的運行可靠性。
系統(tǒng)的組成
2.1 單個 LabJack U12 系統(tǒng)
一些簡單的控制系統(tǒng)只需要一個 LabJack U12。其系統(tǒng)組成如圖 1 所示。其中 U12
由計算機(jī)通過 USB 供電，所有的輸入輸出口都可以在 U12 本身和 CB25 板上接入和接出。這樣的系統(tǒng)十分簡單，被大多數(shù) OEM 設(shè)備所采用。
USB數(shù)據(jù)采集卡,Labjack U12 在工業(yè)控制中的用
圖 1：單個 LabJack U12 系統(tǒng)
2.2 系統(tǒng)擴(kuò)展
對于大多數(shù)工控系統(tǒng)來說，單個 LabJack U12 的輸入輸出口是不夠的，因此系統(tǒng) 需要進(jìn)行擴(kuò)展。使用 USB 集線器可以十分方便地把整個系統(tǒng)擴(kuò)展到一個很龐大 的系統(tǒng)。一臺計算機(jī)可以連接多達(dá) 80 臺 LabJack U12，USB 的集線器可以一層 層地級。系統(tǒng)的擴(kuò)展拓?fù)鋱D如圖 2 所示。如果所使用的 USB 集線器是 1 出 4 的，擴(kuò)展后的系統(tǒng)就可以連接 16 個 LabJack U12。如果是 1 出 8 的集線器，那么 擴(kuò)展后的系統(tǒng)會有 64 個 LabJack U12。
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圖 2：系統(tǒng)擴(kuò)展拓?fù)鋱D
2.3 數(shù)字口的驅(qū)動模塊
在工控系統(tǒng)中，數(shù)字輸出常常用來控制繼電器或中間繼電器，而中間繼電器再控 制接觸器以控制電氣設(shè)備。LabJack U12 的數(shù)字口輸出驅(qū)動能力有限，只能驅(qū)動 TTL 門電路或 LED，無法直接驅(qū)動繼電器線圈；而且其輸出的電平是 5V 和工控 上常用的 24V 不兼容。因此數(shù)字輸出需要接到一個驅(qū)動模塊 OD25。
OD25 和 LabJack U12 的連接主要是通過一根 DB25 線。它為 LabJack U12 所有 的數(shù)字口提供了驅(qū)動，驅(qū)動電壓可達(dá) 50V，驅(qū)動電流可達(dá) 500 毫安，可同時直接驅(qū)動多個繼電器（如果有必要的話）。因此 OD25 在工控系統(tǒng)中一般是* 的。
OD25 還提供了其它模塊和 LabJack U12 的連接。一般來說它的另一個 DB25 插 座連接到 CB25 或 OI25，作為數(shù)字輸入的接線板。當(dāng)數(shù)字輸入為高時，OD25 上 的相應(yīng)數(shù)字位的 LED 會點亮，該 LED 顯示在系統(tǒng)調(diào)試和程序調(diào)試中十分有用。 使用 OD25 的系統(tǒng)如圖 3 所示。
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圖 3：使用數(shù)字驅(qū)動模塊的系統(tǒng)簡圖
2.4 CB25 和 OI25 模塊
CB25 只是一個接線板，提供了 D0-D15 的數(shù)字口的接線柱，數(shù)字口的輸入輸出 方向是由軟件決定的，因此如果數(shù)字輸入口不需要隔離的話，用 CB25 即可。
OI25 是數(shù)字輸入口光電隔離模塊。光電隔離的應(yīng)用情況比較復(fù)雜，采用怎樣的 隔離*取決于信號的來源（如是否有被雷擊的危險，是否來自不同的電系統(tǒng)）、 信號的性質(zhì)（交流或直流），以及系統(tǒng)在這方面的要求。而且必須指出的是如果 采用隔離，必須對整個系統(tǒng)進(jìn)行考慮，而不該僅僅考慮數(shù)字口的隔離，如 485 通訊口是否有隔離，模擬信號是否有隔離等等。在這方面常常存在一些誤區(qū)，但 在這里我們就不做詳細(xì)說明了。下面我們僅介紹不需要隔離的系統(tǒng)應(yīng)用，但這并 不說明 LabJack 組成的系統(tǒng)在隔離方面有任何問題或不方便之處。其實和其他任 何系統(tǒng)都一樣，需要隔離的系統(tǒng)要增加隔離模塊，系統(tǒng)的成本會隨之大幅增加。
2.5 其它設(shè)備的使用
在工控系統(tǒng)中常有其它設(shè)備，如變頻器和其他儀表。它們和計算機(jī)的連接大多數(shù) 是通過 485 接口的，是獨立于 LabJack U12 之外的。PC-Based 系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上是單 個處理器的，即所有的數(shù)據(jù)處理和控制都依賴于 PC 上的處理器，因此在某些對 象的控制上需要引入 DCS 系統(tǒng)的概念，即局部控制采用單獨的儀表。實時的控 制由儀表或控制器來完成，而 PC 只是在宏觀上調(diào)整儀表的參數(shù)、控制目標(biāo)值等。
LabJack U12 上有計數(shù)器，可以用來檢測頻率信號。如果有許多頻率信號，可以 采用頻率-電壓變換電路，輸出到模擬輸入口上。對于旋轉(zhuǎn)編碼器的信號，可以使用儀表，也可以采用本公司的 DSS-FC2 模塊。該模塊利用聲卡的處理器， 對 PC 的主 CPU 負(fù)擔(dān)極小，因此效率較高。
