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水利水电工程技术论文【汇编四篇】

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工程是指以某组设想的目标为依据,应用有关的科学知识和技术手段,通过有组织的一群人将某个(或某些)现有实体(自然的或人造的)转化为具有预期使用价值的人造产品过程。下面是小编为大家整理的水利水电工程技术论文【汇编四篇】,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

【篇1】水利水电工程技术论文

安徽交通职业技术学院

2012届毕业实习指导书

专  业:  铁道工程技术专业

班  级         09141

学  号:      200911086

姓  名:      李梅龙

指导教师:    耿会云

土 木 工 程 系

二〇一二年六月

附录1:     安徽交通职业技术学院

毕 业 实 习 鉴 定 表

要求:

1. 遵守实习单位、用人单位规章制度、劳动纪律及安全生产规定。

2. 实习结束后,实习单位根据实习表现,给予实习鉴定。

3. 结合具体实习内容,完成毕业论文(实习日志)一份,字数不少于3000。答辩时间暂定2012年7月2日~7月3日。

安徽省S102西湖至临泉段改建工程03标实习论文

李梅龙

(安徽交通职业技术学院 土木工程系 铁道工程09141班)

【摘要】本文主要是通过我实习阶段的经历,对一级公路路基土方工程施工进行论述,根据设计图纸要求对现场进行技术、质量、安全、进度等的控制。主要论述路基土方施工的基本要求、路基土方施工方案、路基土方施工的基本实验、施工现场检测项目、施工安全等方面内容。

【关键词】   实习   土方路基施工    基本要求    基本实验    现场检测项目

目录

第一章 引言    1

1.1实习目的    1

1.2实习时间    1

1.3实习地点    1

1.4实习内容    1

第二章 正文

2.1 工地概括    2

2.2土方路基施工的基本要求    3

2.3土方路基施工方案    3

2.4土方路基施工的基本实验    5

2.5土方路基的现场检测项目    5

2.6 安全防护    6

2.7圆管涵施工    6

第三章 个人总结    

3.1 个人总结    7

-

第一章 引言

1.1实习目的

毕业实习是我们学校为我们规划的专业实践课,是我们走向工作岗位的必不可少的一部分,是让我们培养理论与实践相结合的能力,也是全面检验和进一步提高本专业的教育质量、培养合格的应用型技术人才的必要措施。主要目的是培养学生综合应用所学知识的能力和初步适应专业岗位的能力。要求我们能深入地了解道路桥梁工程技术专业的生产技术、生产过程,锻炼具有分析问题、解决问题、动手操作等实际工作能力。为面向交通建设第一线培养具有较强的专业理论和实践知识的高级应用人才奠定扎实的基础。

本次实习我接触的是阜阳市的重点工程:安徽省S102西湖至临泉段改建工程。这段时间在施工现场实习的主要目的是学习一级公路路基土方工程的施工。

1.2实习时间

二〇一一年十二月二十七日至二〇一二年六月二十五日

1.3实习地点

安徽省S102省道西湖至临泉段改建工程03标项目部

1.4实习内容

安徽省S102省道西湖至临泉段改建工程03标K176+000~K180+000路基土方工程。具体包括:测量、安全、质量控制、进度控制。在现场实习我主要接触的是按照图纸进行高程的测量及控制;质量控制方面主要是检测施工断面的石灰剂量和压实度,保证施工断面的石灰剂量和压实强度能满足设计要求。

第2章 正文

2.1 工地概括

安徽省S102省道西湖至临泉段改建工程是阜阳市的重点工程。起点桩号为K160+243,终点桩号为K203+674.445,线路全长43.431445公里,大致走向由东向西。全线共划分4个标段,我的实习地点是在03标段,是阜阳市公路工程有限责任公司承建。S102省道西湖至临泉段改建工程03标,起点桩号为K176+000,终点桩号为K190+100,线路全长14.1公里,设计公路等级为一级,合同总价为2.83亿元。原老路为水泥砼路面,主路面宽15米,双向四车道,有桥梁2座,圆管涵19道。此次改建对原老路面进行破裂压稳,将道路拓宽为双向六车道,设计速度80公里/小时。路面结构分新建和老路加铺两种情况,其中新建部分为4cm细粒式沥青砼+6cm粗粒式沥青砼(SBS改性沥青)+20cm水泥稳定碎石基层+16cm水泥稳定碎石底基层+20cm低剂量水泥稳定碎石;老路加铺部分为4cm细粒式沥青砼+6cm粗粒式沥青砼(SBS改性沥青)+水泥稳定碎石基层+处理后的老路面。拆除重建中桥2座,主线圆管涵10道,盖板涵1道,线外圆管涵8道,改建后路基宽度33.0m,路面全宽30.5m。

我主要是对K176+000~K180+000全线4公里路基土方工程以及该范围内的3个圆管涵、一个盖板涵进行技术、质量、安全以及进度的控制。到目前为止该4公里路段土方路基施工已经完成80%,涵洞也开始开挖施工。以下的土方路基施工的基本要求和施工方案都是我日常实习工作中接触到学习到内容。

2.2土方路基施工的基本要求

路基就是公路的基础、基石,它是公路的一个至关重要的组成部分。路基建设的好环,直接影响到公路使用的寿命,也关系到以后修补的程度与时限。我认为土方路基施工的基本要求主要包括路面断面形式、路基宽度和路基高度满足设计文件的要求;路基填料和压实度应不小于设计标准;路基边坡形状和坡度必须符合设计要求;路基排水系统布置和排水结构设计应满足需要;坡面防护和加固以及特殊地基处理都必须按照设计认真执行。

同时,土方路基施工中还要注意机械人员的合理安排,选择适用的施工方法,合理的调配和使用,以有限的资源在满足质量要求的前提下创造更大的产量。路基施工的各项工作要紧密配合,路基工程同其它工程也要相互协调,并服从整个道路施工组织与计划的统一安排,以便按时按量完成施工任务。

2.3土方路基施工方案

1.施工准备:人员、机械进场,并做好技术上的准备工作。

2.测量放线:根据设计院给出的导线点使用全站仪放出道路设计中心线,根据设计宽度及填土高度放出路基边线,同时做到加密导线点以及其他工作。

3.清除表土:在路基范围内使用挖掘机清表、挖除树根,并测量清表后实测标高是否符合设计文件要求,弃土按照要求堆放在指定的地点,待监理工程师验收合格后才能进行下一道工序的施工。当存在清淤时,还需要进行清淤、排水等工作内容,清淤后按照要求进行清淤碎石回填和清淤5%石灰改善土回填。

4基底处理:经测量放出路基边坡坡脚线以后,挖掘机进行翻挖晾晒,略高于最佳含水量4%时由人工布撒消石灰,使用机械拌合均匀,按照规定的自检频率检查灰剂量和含水量,合格后才能报监理单位进行抽检,监理单位抽检合格后才能进行整平碾压;如不合格,采取补救措施,重新拌合,知道达到要求为止。整平时需要控制高程,碾压时先使用振动压路机进行稳压,再由18~21T的三轮压路机使用低速静压。碾压完成,需要自检,合格后报由监理单位抽检,合格后方能进行下路基回填的施工。

5路基填筑:路基填筑是基底处理或者清淤回填完成后进行的工作。路基填筑需要按照设计的填土高度进行分层填筑压实。由于本项目按照一级公路设计标准,从下往上一次为路基填筑93区、70厘米的94区以及路床填筑80厘米96区,除了94区第一层和第二层采用的是每层15cm分层压实外,其余均为20cm进行填筑压实。路基填筑路基回填时需要通过测量放出路基边线,并控制松铺厚度,使用的素土可以是沿线的利用土方或者取土场取土,同样要控制素土的含水量和土的碎度,并拣出土中的垃圾、石块和树根等杂物。达到要求后方能按照要求进行布灰拌合,同时清除没有消解好的石灰及块石。同时还需要挖开自检,防止在土方路基上下2层之间出现素土夹层。灰剂量、含水量以及松铺厚度自检合格后,报由监理单位检验,合格后进行整平、碾压。整平的同时需要注意断面的纵横坡度,以及路基台阶的内角坡度等技术控制。碾压需要根据设计要求来确定最佳的机械组合和碾压方法以及碾压次数,只有科学地进行碾压施工才能达到压实度要求。碾压合格后按照需要进行洒水养生。同时还需要注意降雨时,路基施工现场的排水。

6.特殊路基施工技术:从广义上讲,就是强度低、压缩性高的软弱土层。其中常见的软土路基包括淤泥、淤泥质土、软粘性土。在软土地基上修筑路基,若不加处理,往往会发生路基失稳或过量沉陷,和碾压后出现弹簧现象。当遇到软土地基时,直接处理碾压容易出现翻浆弹簧现象。我们通常采用石灰改善土换填、抛石挤淤、排水砂垫层等方式处理。

2.4土方路基施工的基本实验

土方路基施工的基本实验主要包括石灰剂量、压实度、含水量等。灰剂量实验是使用EDTA溶液滴定来检测石灰改善土中石灰的含量,滴定的标准曲线是由于土质的不同来决定的。只有达到设计的石灰剂量,路基填筑才能保证质量和强度的要求。压实度是利用灌砂法进行的现场检测试验方法,是使用标准砂的密度和灌入量来换算压实后土的湿密度,再通过酒精燃烧法确定含水量和标准击实试验的确定标准密度来求出路基断面的压实度。

2.5土方路基的现场检测项目

土方路基的现场检测项目包括高程、石灰剂量、压实度、宽度、松铺厚度、平整度、横坡度、弯沉等。我在实习过程中了解到我们项目在93区和94区只检测高程、石灰剂量、压实度、宽度、松铺厚度。在96区第四层进行交工验收时才检验平整度、横坡度、弯沉等内容。交工验收时需要监理单位和业主委派的试验机构对土方路基进行验收评定。

2.6安全防护

由于S102西湖至临泉段改建工程为在原有水泥路面的基础上进行左右2幅加宽,交通压力大,所以安全防护十分重要。S102省道是阜阳至临泉的快速通道,通过的车流量较大,速度较快。根据设计要求在原老路肩开挖后进行反光墩加彩条旗配合防护,个别隐患地段加装高性能的固定反光墩。并在沿线加装太阳能爆闪灯、限速牌、安全提示牌、道路变道导向牌等。同时在施工时,应尽量避免施工机械占道行驶,以及机械操作员的安全教育。土方运输车辆作业路基断面需要加安全防护墩,以确保过往车辆的安全通行。桥梁涵洞施工前要确保便道的设置符合设计文件安全要求。消灰场合取土场是容易发生安全隐患的,必须特别注意这些地方的安全防护工作。

2.7圆管涵施工

1原材料选择:采用离心法旋转成型工艺的厂家生产的圆管涵管节,选用时必须有相关资质和合格证明,且检验合格后才能使用。

2基坑开挖及涵基础混凝土的浇筑:根据图纸开挖到设计标高,铺设垫层,压实度要在95%以上待监理验收合格后方能进行管节的安装,安装前必须处理好管基,避免地基不均匀沉降造成管节扭曲、开裂。管节接缝不应大于10mm,并保证借口表面平整且使用弹性的不透水材料嵌塞密实。

3进出水口施工:应保证进出水口满足图纸要求。

4涵顶结构物回填:根据施工现场的情况和图纸的要求使用小型机械夯实,涵顶以上0.5m范围内再使用机械压实。

第三章 个人总结

3.1 个人总结

从2011年12月离开学校以来,我一直在安徽省S102西湖至临泉段改建工程03标项目部实习。虽然我在是学院铁道工程技术专业的毕业生,但是我在校期间也学习了公路施工方面的知识。这些在学校学习的关于公路施工技术的理论知识我们在校期间还不能完全掌握,但是学校给我们安排实习时间,让我们在正式走向工作岗位之前有了一次能把理论知识结合到施工现场的机会。这是我们学校的一个特色,这种教学方式能让我们更好地掌握在学校所学习的专业知识。有了这段时间的实习经历,等我们正式走向工作岗位,我们就能完全有能力去完成这些工作。

通过这半年的实习我认识到必须把在学校所学习的专业知识合理地运用到施工现场才能提高自己的工作效率和工作质量。但是这有很大的难度,这还需要一段时间的磨合期,还需要借助施工现场的工作经验来激发我们学到的理论知识。在学校的时候我一直以为项目管理与我们没有太大关系,我们以后就是在施工现场对高程、导线点等技术的控制。但是到了实习的工地,当我去负责4公里的施工路段的时候我认识到这需要很多方面的专业知识,比如工程计量、工程变更、编制施工计划、现场质量控制等内容。通过慢慢接触,我也学到了不少东西,同时也掌握了路基土方工程施工方案,自检、报检流程和路基土方工程的基本试验和检测项目。知道了工程的各方面都是按照设计图纸的要求来进行的,任何项目都必须符合设计文件要求。只有这样才能更好地控制公路施工质量。

这次毕业论文是我对我自己实习阶段的一次总结。我这次实习主要接触的是路基土方的施工和圆管涵的施工,由于工期计划的安排,我暂时没有接触到水稳基层施工和沥青面层的施工。在施工现场我接触到不少资历比较深的工程师,从他们哪里学习到不少关于公路施工方面的专业知识和他们常年施工积累的经验。我认为只有虚心地向他们学习,我才能慢慢地进步。我还在实习工作之余继续学习一些公路施工的知识,我觉得我还有很多需要学习,通过多方面的学习我才能考取一些专业的资格证书,只有考取一些证书才能让自己有更好的发展和进步。同时我还非常感谢耿会云老师这几年来对我们的辛勤培育,以及在这次实习过程中对我的指导。我想有了学校这么多同学和老师的指导和交流以及实习期间在现场学习到的一些知识,我一定会在以后的工作岗位上发挥自己的能力,一定会有更突出的表现。

李梅龙

2012年6月16日

【篇2】水利水电工程技术论文

眉山职业技术学院

题目园林景观水池的施工方法和注意要点

实习单位成都市风景园林规划设计院

实习岗位技术员工

专业班级园林工程技术11级1班

学生姓名余沛恒

指导教师陈善波

目录

一、    水池概况    2

二、    水池的施工技术    2

1.    施工准备    2

2.    池基开挖    2

3.    池底施工    2

4.    水池池壁施工技术    2

5.    池壁抹灰施工技术    2

6.    压顶    2

7.    试水    2

三、    景观水池底板施工要点    2

四、    景观水池池壁施工要点    2

一、 水池概况

水池在园林中的用途很广泛,可用作广场中心、道路尽端以及和亭、廊、花架等各种建筑小品组合形成富于变化的各种景观效果。常见的喷水池、观鱼池、海兽池及水生植物种植池等都属于这种水体类型。水池平面形状和规模主要取决于园林总体规划以及详细规划汇中的观赏于功能要求,水景中水池的形态种类众多,申请和材料各不相同。

二、 水池的施工技术

目前园林上人工水池从结构上可以分为:刚性结构水池、柔性结构水池,临时简易水池三种,具体可根据功能的需要适当选用。

刚性结构水池施工也称钢筋混凝土水池,池底和池壁均配钢筋,因此寿命长、防渗性好,适用于大部分水池。钢筋混凝土水池的施工过程可分为:

材料准备→池面开挖→池底施工→浇筑混凝土池壁→混凝土抹灰→试水等。

1. 施工准备

混凝土配料  基础与池底:水泥1份,细沙2份,粒料4份,所配的混凝土型号为C20.池底与池壁:水泥1份,细沙2份,0.6~2.5cm粒料3份,所配的混凝土型号为C15.防水层:防水剂3份,或其他防水卷材。

添加剂  混凝土汇总有时需要加入适量添加剂,常见的有:U型混凝土膨胀剂、加气剂、氯化钙促凝剂、缓凝剂、着色剂等。

池底池壁必须采用425以上普通硅酸盐水泥,水灰比≤0.55;粒料直径不得大于40mm,吸水率不大于1.5%,混凝土抹灰和砌砖抹灰用325号水泥或425号水泥。

场地放线  根据设计图纸定点放线。放线时,水池的玩轮廓应包括池壁厚度。为使施工方便,池外沿各边加宽50cm,用石灰或黄沙放出起挖线,每隔5~10m(视水池大小)打一小木桩,并标记清楚。方形(含长方形)水池,直角处要校正,并最少大三个桩,圆形水池,应先定出水池的中心点,再用线绳(足够长)以该点为圆心,水池宽的一半为半径(注意池壁厚度)划圆,石灰表明,即可放出圆形轮廓。

2. 池基开挖

目前挖土方有人工挖土方和人工结合机械挖方,可以根据现场施工条件确定挖方方法。开挖时一定要考虑池底和池壁的厚度。 如为下沉式水池,应做好池壁的保护,挖至设计标高后,池壁应整平并夯实,再铺上一层碎石、碎砖作为底座。如果池壁设置有沉泥池,应结合池底开挖同时施工。

池基挖方会遇到排水问题,采用基坑排水,沿池基边挖成临时性排水沟,并每隔一定距离在池基外侧设置集水井,再通过人工或机械抽水排走,以确保施工顺利进行。

3. 池底施工

混凝土池底这种结构的水池,如其形状比较规整,则50m内可不做伸缩缝。如形状变化较大,则在其长度月20m处并在其断面狭窄处,做伸缩缝。一般池底可根据景观需要,进行色彩上的变化,如粘贴彩色瓷砖等,以增加美感。混凝土池底施工要注意如下:

1 依据情况不公处理。如基土稍湿而松软是,可在其上铺厚10cm的碎石层,并加以夯实,然后浇灌混凝土垫层。

2 混凝土垫层浇完隔1~2天(视施工时温度而定),在垫层面测量确定地板中心,然后根据设计尺寸进行放线,定出柱基一级底板的边线画出钢筋布线,依线绑扎钢筋,接着安装柱基和底板外围的模板。

3 在绑扎钢筋时,应详细检查钢筋的直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及埋件的位置和数量,看其是否符合设计要求。上下层钢筋均应用铁掌(铁马凳)加以固定,使之在浇捣过程中不发生变化。如钢筋过水后生锈,应进行除锈。

4 底板应一次连续浇完,不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土初凝时间,如混凝土在运输过程中产生初凝或离析现象,应在现场进行二次搅拌方可入模浇捣。

5 池壁为现浇混凝土时,底板与池壁连接处的施工缝可留在基础上20cm处。施工缝可留成台阶形、凹槽形、加金属止水片或遇水膨胀橡胶带。

4. 水池池壁施工技术

人造水池一般采用垂直形池壁。垂直形的优点是池水降落后,不至于在池壁淤积泥土,从而使低等水生物我从寄生,同时易于保持水面洁净。垂直形的池壁,可用砖石或水泥砌筑,以瓷砖、罗马砖等饰面,使之做成图案加以装饰

1 混凝土浇筑池壁的施工技术

做水泥池壁尤其是矩形钢筋混凝土赤壁时,应先做模板以固定之,池壁厚15~25cm,水泥成分与池底同。当矩形池壁较厚时,内外膜可在钢筋绑扎完毕后一次立好。浇捣混凝土时操作人员可进入模内振捣,并应用串筒将混凝土灌入,分层浇捣。矩形池壁拆模后,应将外露的止水螺栓头割去。

池壁施工要点:

A. 水池施工时所用的水泥标号不低于425号,水泥品种应优先选用普通硅酸盐水泥,不宜采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。所有石子的最大粒径不宜大于40mm,吸水率不大于1.5%

B. 池壁混凝土每立方米水泥用量不少于320kg,含砂率易为35%~40%,灰沙比为1:2~1:2.5,水灰比不大于0.6

C. 固定模板用的铁丝和螺栓不宜直接穿过池壁。当螺栓或套管必须穿过池壁时,应采取止水措施。常见的止水措施有:螺栓上加焊止水环,止水环应满焊,环数应柑橘池壁厚度确定;套管上加焊止水环,在混凝土中预埋套管时,管外侧应加焊止水环,管中穿螺栓,拆模后将螺栓取出,套管内用膨胀水泥砂浆封堵;螺栓加堵头,支模时,在螺栓两侧加堵头,拆模后,将螺栓沿平凹坑底割去角,用膨胀水泥砂浆封塞严密;

D. 浇筑池壁混凝土时,应连续施工,一次浇筑完毕,不留施工缝。

E. 池壁有秘籍管群穿过预埋件或钢筋稠密处浇筑混凝土有混难时,可采用相同抗渗等级的细石混凝土浇筑。

F. 浇筑混凝土完毕后,应立即进行养护,并充分保持湿润,掩护时间不得少于14d,拆模时池壁表面温度与周围气味温差不超过15℃。

2 混凝土砖砌筑池壁施工技术

用混凝土砖砌筑池壁大大简化混凝土施工的程序,但混凝土砖一般只使用古典风格或设计规整的池塘。混凝土砖10cm厚,结实耐用,常用于池塘建造;用混凝土砖砌筑池壁的好处是,池壁可以在池底浇筑完工后的第二天再砌。一定要趁池底混凝土未干时将边缘处拉毛,池底与池壁相交处的钢筋要向上弯伸入池壁,以加强结合部的强度,钢筋伸到混凝土砌体池壁后或池壁中间。由于混凝土砖是预制的,所以池壁四周必须保持绝对水平。砌混凝土砖时要特别注意保持砂浆厚度均匀。

5. 池壁抹灰施工技术

抹灰在混凝土及砖结构的池塘施工中是一道十分重要的工序。它使池面平滑,不会伤及池鱼。此外,池壁光滑也便于气呢接工作。

1 砖壁抹灰施工要点

A. 内壁抹灰前2天应将墙面扫清,用水洗刷干净,并用铁皮将所有灰缝刮一下,要求凹进1~1.5cm。

B. 应采用325号普通硅酸盐水泥砂浆,配合比1:2,必须称量准确,可掺适量防水粉,搅拌均匀。

C. 在抹第一层底层砂浆时,应用铁板用力将砂浆挤入砖缝内,增加砂浆与砖壁的粘结力。底层灰不宜太厚,一般在5~10mm,第二层将墙面找平,厚度5~12mm。第三层面层进行压光,厚度2~3mm。

D. 砖壁与钢筋混凝土地板结合处,要特别注意操作,加强转角抹灰厚度,使呈圆角,防止渗漏。

2 钢筋混凝土池壁抹灰要点:

A. 抹灰时将池壁内壁表面凿毛,不平处铲平,并用水冲洗干净。

B. 抹灰时可在混凝土墙面上刷一遍薄的纯水泥浆,以增加粘结力。

6. 压顶

规则水池顶上应以砖、石块、石板、大理石或水泥预制板等作压顶。压顶或与地平面,或高出地面。当压顶与地面平时,应注意勿使土壤流入池内,可将池周围地面稍向外倾。有时在适当位置上,将顶石部分放宽,以便容纳盆钵或其他摆饰。

7. 试水

试水工作应在水池全部施工完成后方可进行。其目的是检验结构安全度,检查施工质量。试水时应先封闭管道孔。由池顶放水入池,一般分几次进水,根据具体情况,控制每次进水高度。从四周上下进行外观检查。同时要做好沉降观察。

灌水到设计标高后,停1天,进行外观检查,并做好水面高度标记,连续观察7天,外表面无渗漏及水位无明显降落方为合格。

三、 景观水池底板施工要点1) 对拟建的水池进行测量放线,然后进行土方开挖,当土方开挖至设计要求的标高时,应检查土质是否与设计资料相符,如有变化时,须针对不同情况加以处理,如地基土松软或者为回填土时,可在采取换土并加以夯实或者增加底板厚度等方法,达到设计要求的地基承载力,以免因地基承载力不足而发生不均匀沉降,导致底板开裂,最后浇灌混凝土垫层。2) 混凝土垫层浇完1―2d(应视施工时的温度而定),根据施工图纸在垫层面进行测量放线,把底板及水池池壁的边线放出。3) 在绑扎钢筋时,应详细检查钢筋的直径、间距、位置、搭接长度、上下层钢筋的间距、保护层及埋件的位置和数量,均应符合设计要求。上下层钢筋均用铁撑(铁马凳)加以固定,使之在浇捣过程中不发生变位,在浇筑混凝土过程中,安排钢筋工跟班,把踩下的负筋做调整,以免负筋作底筋用,导致开裂。4) 支水池、池壁、顶模板,应先立内模,绑扎钢筋完毕,再立外模,为了使模板有足够的强度,刚度和稳定性,内外模用拉结止水螺栓,钢管紧固,内模里圈用花蓝螺栓、螺丝拉条拉紧。5) 底板及水池池壁应一次连续浇完,不留施工缝。施工间歇时间不得超过混凝土的初凝时间。如混凝土在运输过程中产生初凝或离析现象,则在现场拌板上进行二次搅拌,方可入模浇捣。底板厚度在20cm以内,可采用平板振动器,当板的厚度较厚,则采用插入式振动器。6) 混凝土浇捣后,其强度未达到162N/mm2时禁止振动,不得在底板上搭设脚手架、安装模板和搬运工具,并做好混凝土的养护工作。四、 景观水池池壁施工要点7)   景观水池池壁采用有撑支模的方法,内外模在钢筋绑扎完毕后一次立好。混凝土施工时,分层浇捣。池壁拆模后,将外露的止水螺栓杆头割去并涂防锈漆。水池的施工应防止变形裂缝的产生。施工时可采取以下措施。8) 水池施工时用普通硅酸盐水泥,所用石子的最大粒径不大于40mm,吸水率不大于1.5%。池壁混凝土每立方米水泥用量不少于320kg,含砂率宜为35%~40%;灰砂比为1:2~1:2.5;水灰比不大干0.6,应采用抗渗等级为S6的抗渗防水混凝土。9) 当水池池壁高度大干600mm高时,固定模板应采用止水镙杆,采取止水措施,常见的止水措施有以下几个方面。螺检上加焊止水环:止水环应满焊,环数应根据池壁厚度,由设计确定。螺栓加堵头:支模时,在螺栓两边加堵头,拆模后,将螺栓沿平凹坑底割去角用膨胀水泥砂浆封塞严密。10) 若不能避免施工缝,则水池壁水平施工缝应设在离底板高度约500ram处,施工缝设凹形或者埋止水钢板或膨胀止水带,在池壁混凝土浇筑前,应先将施工缝处的混凝土表面凿毛,清除浮粒和杂物,用水冲洗干净,保持湿润。再铺上一层水泥砂浆,水泥砂浆所用材料的灰砂比应与混凝土的灰砂比相同。11) 混凝土的浇灌和振捣。在确定混凝土的浇灌方案时,应尽量减少施工次数。浇灌混凝土时宜先低处后高处,先中部后两端连续进行,避免出现冷缝。应确保足够的振动时间,使混凝土中多余的气体和水分排出,对混凝土表面出现的泌水应及时排干,池底表面的混凝土初凝前应压实抹光,从而得到强度高、抗裂性好,内实外光的混凝土。12) 水池池壁混凝土凝结后,应立即进行养护,并充分保持湿润,养护时间不得少于l4昼夜。拆模时池壁表面温度与周围气温的温差不得超过1 5℃。13) 加设滑动层和压缩层。考虑到较长的水池受地基的约束,可在水池的垫层上表面和底板下表面间贴一毡一油作为滑动层。14) 池壁抹灰施工:抹灰前将池内壁表面凿毛,不平处铲平,并用水冲洗干净;抹灰时可在混凝土墙上刷一遍薄的纯水泥浆,以增加粘结力。

防渗漏处理措施

  为了防止水池渗水,应采取防水砂浆进行抹灰处理,其施工防止措施如下:

1 基层表面应平整、坚实、粗糙、清洁,刚性多层水泥砂浆防水层要求表面充分湿润,无积水。2 混凝土结构的施工缝按构造施工,要沿缝剔成“V”型斜坡槽,用水冲洗的,要用素灰打底、水泥砂浆压实抹平,槽深一般在10mm左右。3 应采用425#矿渣硅酸盐水泥,并尽量减少水灰比,使水灰比≤0.55,可掺素磺酸钙减水剂,掺用减水剂配制的混凝土,耐油、抗渗性好,而且节约水泥。4 钢筋混凝土水池,由于工艺需要,长度较长,在底板、池壁上设有伸缩缝。施工中必须将止水钢板或止水胶皮正确固定好,并注意浇灌,防止止水钢板、止水胶皮移位。5 刚性多层防水层,在迎水面宜用五层交叉抹面做法,在背水面四层交叉抹面做法。表面应压光,总厚度不应小于20mm。6 水泥砂浆的稠度宜控制在70mm~80mm,水泥砂浆应随拌随用。7 结构阴阳角处,均应做成圆角,圆弧半径一般阴角为5Omm,阳角为lOmm。8 防水层的施工缝需留斜坡阶梯槎,并应依照层次操作顺序连续施工,层层搭接紧密。9 水池混凝土的强度好坏,养护是重要的一环,底板浇注完后,在施工池壁时,应注意养护,保持湿润。池壁混凝土浇筑完后,在气温较高或干燥情况下,过早拆模会引起混凝土收缩产生裂缝。因此,应继续浇水养护,底板、池壁和池壁灌缝的混凝土的养护期不少于14d。

【篇3】水利水电工程技术论文

无损检测工程技术论文

无损检测以不破坏被检验对象的使用性能为前提,应用多种物理原理和化学现象,对各种工程材料、零部件、结构件进行有效的检验和测试,借以评价他们的完整性、连续性、安全可靠性及某些物理性能。包括探测材料或构件中是否有缺陷,并对缺陷形状、大小、方位、取向、分布和内含物等情况进行判断;还能提供组织分布、应力状态以及某些机械和物理性能等信息。无损检测的应用范围十分广泛,已经在机械、石油化工、造船、汽车、航空航天和核能等工业中被普遍采用。无损检测工序在材料和产品的静态或动态检测以及质量管理中.已经成为一个不可缺少的重要环节[1,2]。

2.1质量管理

每种产品的使用性能、质量水平,通常在其技术文件中都有明确的规定,均以一定的技术指标予以表征。无损检测的主要目的之一,就是对非连续加工(如多工序生产)或连续加工(如自动化生产流水线)的原材料、零部件提供实时的质量控制,例如控制材料的冶金质量、加工工艺质量、组织状态,涂镀层的厚度以及缺陷的大小、方向与分布等等。在质量控制过程中,将所得到的质量信息反馈到设计与工艺部门,以促使其进一步改进产品的设计与制造工艺,产品质量必然得到相应的巩固与提高,从而收到降低成本,提高生产效率的效果。当然。利用无损检测技术也可以根据验收标准,把材料或产品的质量水平控制在设计要求的范围之内,勿需无限度的提高质量要求,甚至在不影响设计性能的前提下,使用某些有缺陷的材料,从而提高社会资源利用率,亦使经济效益得以提高。

2.2在役检测

使用无损检测技术对装置或构件在运行过程中进行篮灏,或者在检修期进行定期检测,能及时发现影响装置或构件继续安全运行的隐患,防止事故的发生。这对于重要的大型设备,如核反应堆、桥梁建筑、铁路车辆、压力容器、输送管道、飞机、火箭等等,能防患于未然、具有不可忽视的重要意义。在役检测的目的不仅仅是及时发现和确认危害装置安全运行的隐患并予以消除,更重要的是根据所发现的早期缺陷及其发展程度(如疲劳裂纹的萌生与发展),在确定其方位、尺寸、形状、取向和性质的基础上,还要对装置或构件能否继续使用及其安全运行寿命进行评价,这已成为无损检测技术的一个重要的发展方向。

2.3质量鉴定

对于制成品(包括材料、零部件)在进行组装或投入使用之前,应进行最终检测,此即为质量鉴定。其目的是确定被检对象是否达到设计技能,能否安全使用,亦即判断其是否合格,这既是对前面加工工序的验收、也可以避免给以后的使用造成隐患。应用无损检测技术在铸造、锻压、焊接、热处理以及切削加工的每道(或某一种、某几种)工序中,检测材料或部件是否符合要求,以避免对不合格产品继续进行徒劳无益的加工。该项工作一般叫做质量检查,实际上也属于质量鉴定的范畴。产品使用前的质量验收鉴定是非常必要的,特别是那些将在复杂恶劣条件(如高温、高压、高应力、高循环载荷等)下使用的产品.在这方面,无损检测技术表现了无比优越性.综上所述,无损检测技术在生产设计、制造工艺、质量鉴定以及经济效益、工作效率的提高等方面都显示了极其重要的作用,所以无损检测技术已越来越被有远见的企业 __和工程技术人员认识和接受。无损检测的基本理论、检测方法和对检测结果的分析,特别是对一些典型应用实例的剖析,也就成为工程技术人员的必备知识。

脉冲反射法超声探伤之所以能用于实际检测,是由于在声波的传播过程中遇到异质界面时,会造成声波的反射。在铸钢件中这些异质界面主要为夹渣、气孔、裂纹、缩松、偏析等缺陷。但是这些缺陷在示波屏上所反映出的波形差异又不是很大,如若单单从波形上来分析缺陷的性质是不全面的。甚至还会造成错误的判定,这里以汽轮机为例进行说明,因此我们有必要从各个方面进行综合的分析。(1)从工件的形成工艺方面分析所谓的工件形成工艺是指工件的制造过程如铸造、焊接等。形成的工艺不同,所产生的缺陷性质也各不相同。我厂的产品主要为铸件以及缺陷处的焊补。则其缺陷也就主要是缩松(孔)、包砂、气孔、裂纹等。(2)从工件的材质方面分析工件内所产生的缺陷,与其材质有密切关系。如含钒材质的工件由于其裂纹倾向大,则产生裂纹性的缺陷较多。15Cr1Mo1材质的工件由于其结晶温度范围较宽,易形成枝晶问的偏析,因而会在其热节处产生缩松。(3)从工件的缺陷大小方面分析一般来说,缺陷大小(当量、面积)与其性质也是有关联的。在铸钢件产品中。若缺陷的反射能力很强即当量很大,则多为气孔、裂纹。若缺陷的反射能力不强且严重影响底波则多为缩松、包砂等。如若缺陷的面积较小则可能是单个气孔、夹渣.如面积很大则可能是缩松、包砂。若显示为线性则多为裂纹、链状气孔。(4)从工件的缺陷位置方面分析缺陷所处的位置不同,其性质会有所差别。如缩松(孔)多集中在浇口附近。裂纹多在应力集中处。偏析多集中在工件的中间位置。(5)从工件的缺路反射波形方面分析这里所说的缺陷反射波形是指声波遇到缺陷后反射的脉冲是迟钝、缓慢、矮小,还是猛烈、迅速、高大的。以及其形状是圆滑多峰,还是陡直尖锐。而这些反映在示波屏上的脉冲特点及其形状又都与缺陷介质的成分、反射面积、缺陷与传声方向的垂直程度、缺陷表面平整度等因素有关。下面分别来讨论一下在铸钢件探伤中常见的几种缺陷的波形。裂纹:裂纹亦是一种金属的断裂,因此其内含气体,有一定的方向性,并呈长线性分布。当探伤发现这种缺陷时,若其与声波传播方向垂直,则反射的脉冲明显、尖锐、猛烈.但当其分布方向与声速平行时,则不易被发现。气孔:从缺陷的介质成分来说,其与裂纹一样,内也含有气体。气孔的反射界面规则光滑,因此在声束与其反射界面完全垂直时,其反射脉冲特点与形状同裂纹较相似,也呈现明显、尖锐、猛烈的特征.不过其波形也有特殊之处,因为气孔多是圆形或椭圆形的,故当探头稍许移动,脉冲立即消失。且从各个方面均可以发现,而脉冲特征也变化较小。裂纹则不然,由于其方向性较强并线性分布,在探头移动过程中其脉冲并不立即消失,同时从各个方面探测也不能全部发现。这里有一点值得注意的是,当有一链状气孔,且其各个气孔闻的间距均小于声速扩散面时,则可能误判为裂纹。即使气孔间距小于声速扩散面,但它们之间都是不连续的,因此给传声造成了条件,从而可以产生底面回波。而裂纹则不然,由于其不连续性会造成底波减弱或消失。在此基础上再结合多面投影则可以区分两者了。缩孔:一般来说缩孔是较大的,且含气体。当其有效面积大于声速扩散面时,由于声波被全反射的原因,而无底波脉冲反射。从其反射波形来说,亦是明显、尖锐、猛烈的。同时也可以结合其多面投影法加以确认。包砂与夹渣:包砂与夹渣分布在工件内部的位置、大小和外形都不同。其内是含有少量气体的金属夹杂物。虽然由于这些介质对声能有较大的吸收作用,又因反射界面比较单纯,有的也较光滑,所以从脉冲反射来看,界于明显、尖锐、猛烈与迟钝、缓慢、矮小之间。但当其夹杂物与金属间的交接处光滑或不粘滞时,则就会出现前这情况;反之,当其与金属交接处异常不规则,且又与金属间紧密粘滞,则会出现后者情况。包砂与夹渣同样会有单个、密集或链状等几种。探伤时应根据示波屏上出现的是单点、密集点还是链点的情况来对应缺陷的种类。同时有一点应该注意,当包砂或夹渣,在工件内呈密集性分布(特别是包砂),且有与金属间紧密粘滞时,则会对声波有强烈的吸收作用,造成无底波反射。如再严重时,则会造成无缺陷波。此时唯一的识别方法就是借助与低频超声波探伤仪或利用其他综合的无损检测来加以解决。缩松:缩松亦是在铸件中较小缩孔的聚集。多产生在铸件的浇口处,这是因为金属在结晶时体积收缩,同时放出气体凝结形成。利用超声探伤时,在绝大多数情况下,既无底面反射波也无缺陷反射波。而是在示波屏的扫描线上呈蠕动现象,即扫描线有变形情况。

只要检测人员能够根据具体的产品结构、形成工艺、可能产生缺陷的部位去制定合理、切实可行的检测方法对产品进行检测,就可以达到用通用(而非高精尖技术)的检测方法(这些方法在生产实际中最为常用、成本低、适用性强,操作也简单易行)解决较为复杂的检测问题。

内容仅供参考

【篇4】水利水电工程技术论文

轮机工程技术论文

学院(系):能源与动力工程学院

专     业:     轮机工程

基于数据采集卡的监控系统设计

摘   要

船舶机舱监控系统是船舶自动化系统的重要组成部分。船舶机舱的自动化程度在某种程度上就代表了整个船舶自动化系统的先进程度。船舶机舱监控系统主要用于辅佐操作人员监控各项机组运行参数的变化情况,一旦发生异常,立即向操作人员发出警报,以便操作人员在第一时间检查警报信号发生处,并迅速做出处理,以减少非正常情况对船舶动力乃至整个船舶自动化系统造成的损害,从而大大降低船舶的损耗。一直以来,船舶成本低、高效益、无事故是机舱监控的目的。因此,研究船舶机舱监控系统有很大的必要性和实用性。

LabVIEW作为编程语言,编程灵活高效且面对对象,其强大的图形编辑能力及可视化编程环境更是快捷简便;数据采集卡作为普遍使用的一种实现数据采集功能的计算机扩展卡,可以通过以太网、USB、火线(1394)等多种型号的总线接入计算机,使用方便。

本文主要介绍了基于LabVIEW和数据采集卡的船舶机舱监控系统,该系统主要包括了用户登录、模拟量采集和开关量采集三部分,其中模拟量部分采集了温度、压力、电压等信号。系统监控了船舶运行时主柴油机、辅柴油机、电站、主锅炉和辅锅炉的多个相关量。

关键词:LabVIEW;监控系统;船舶;机舱监控;数据采集。

Abstract

Ship engine room monitoring system is an important part of automation system. Ship Engine Room Automation To some extent on the degree of automation systems on behalf of the entire ship"s advanced level. Main Engine Room Monitoring System For the adjuvant to the unit operator to control the operating parameters change, if an exception occurs, immediately to the operating For the alarm to the operator at the first warning signal inspection office, and quickly make a deal To reduce the power of non-normal conditions on the ship and even the entire ship automation system damage, thus greatly reducing Low ship loss. Has been shipping low cost, high efficiency, no accident was the purpose of monitoring the cabin. Therefore To study the engine room monitoring system have great necessity and practicality.

LabVIEW as a programming language, programming, efficient and flexible to face the object, its powerful graphical editor to Force and visual programming environment is quick and easy; data acquisition card as a kind commonly used for data acquisition Function of the computer expansion card, you can via Ethernet, USB, Firewire (1394) and many other types of bus access Into the computer, easy to use.

In this paper, based on LabVIEW and Data Acquisition ship engine room monitoring system, which Includes a user login, temperature, pressure display, voltage display, digital display and frequency display Parts, the main run-time monitoring of ship diesel engines, auxiliary diesel engines, power plants, the main boiler and auxiliary boiler of a number of Related content.

Keywords:LabVIEW;监控系统;船舶;机舱监控;数据采集

第一章 绪论

课题研究目的及意义

船舶机舱监控系统是船舶自动化系统的重要组成部分,船舶机舱监控系统主要用于辅佐操作人员监控各项机组运行参数的变化情况,一旦发生异常,立即向操作人员发出警报,以便操作人员在第一时间检查警报信号发生处,并迅速做出处理,以减少非正常情况对船舶动力乃至整个船舶自动化系统造成的损害,从而大大降低船舶的损耗[1]。该系统工作的可靠性直接影响到船舶的安全航行。因此,船舶机舱的自动化程度在某种程度上就代表了整个船舶自动化系统的先进程度。最初的机舱自动化报警系统主要由继电器和报道提逻辑电路组成,现在已经不适合机舱自动化的发展要求了[2]。一直以来,船舶成本低、高效益、无事故是机舱监控的目的,因此,研究更先进船舶机舱监控系统有很大的必要性和实用性。

LabVIEW是一个工业标准的图形化开发环境,它结合了图形化编程方式的高性能与灵活性,以及专为测试测量与自动化控制应用设计的高端性能与配置功能,能为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等各种应用提供必要地开发工具[3]。

数据采集卡作为普遍使用的一种实现数据采集功能的计算机扩展卡,可以通过以太网、USB、火线(1394)等多种型号的总线接入计算机,使用方便。因此把LabVIEW和数据采集卡相结合应用到船舶机舱监测系统具有很好的应用价值。

机舱监控系统国内外研究现状

机舱监控系统是随着控制理论和电子技术的发展而发展起来的,到目前为止其发展历程大致经历了以下四个阶段:常规仪表监测阶段;电、气动及中小规模集成电子模块组合逻辑监控阶段;以微机为基础的集散型监控阶段;基于现场总线技术的机舱监控系统与全船自动化系统联网监控阶段。虽然现在船舶机舱监控系统已发展到了即现场总线式全分布式系统(简称FCS),其中有较强实力和影响的有:FoudationFieldbus ( FF ) 、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dup line等,它们具有各自的特色,并在不同应用领域形成了自己的优势,但至今尚未形成完整统一的国际标准。所以就目前来说集散型监控技术已发展得相当成熟,值得为当前绝大多数船舶监控系统所采用[4]。

目前,先进船舶上的机舱自动监控系统大多采用的是多微机分层监控系统,这种监控系统的结构属于典型的集散式监控系统(DCS) ,一般采用三层结构:下层有若干个分站构成,中间层作为数据通信站和显示报警处理单元,上层由信息管理单元和数据分析单元等组成。这种网络化监控系统功能齐全,能实现监控、显示、报警、历史数据存储等日常全部操作的要求,其分散控制,集中监视、操作和管理的系统结构,使监控系统的可靠性和安全性得到了提高,代表着船舶自动监控系统的发展方向。

国外主机监测报警正向更高层次的数字化、网络化、信息化、智能化方向发展。形成以智能化为核心,具有状态监测、故障诊断、趋势预报等功能的统一管理、集中监测、智能决策和分散控制的新一代综合主机监控管理系统。相关产品如挪威Kongsberg公司的主机遥控系统提供整套的控制系统和解决方案,能够满足无人机舱的监控要求。该系统基于标准化的硬件和软件,为客户提供标准化的接口和直观的用户界面;德国Siemens公司的SIMOS IMAC55是一个全开放的模块化分布式网络型监视、控制和报警系统,其系统的构建均采用了工业际准组件,各个功能模块通过网线与设在不同位置的操作站一起形成一个船舶计算机网络;挪威ABB公司的舰船Integrate Automation System采用了三层网络结构,其信息层采用以太网,控制层和设备层则采用开放式网络控制系统;加拿大CAE公司的工PMS采用了两层网络的结构,分别是控制设备与操作设备之间的管理网以及现场设备与控制设备之间的控制网。管理网一般采用TCP/IP协议和以太网;控制网则是各种现场总线网络。控制层面的各种控制器通过现场总线接口与现场总线的智能设备相连,通过以太网接口与信息层进行数据交互。这些产品的智能化、标准化程度高,水平先进[5]。

论文的主要内容

本文主要研究基于LabVIEW和数据采集卡的船舶机舱监控系统,该系统主要包括了用户登录、开关量采集和模拟量采集三部分,其中模拟量采集部分有包括了温度采集、压力采集、电压采集等几部分。系统监控了船舶运行时主柴油机、辅柴油机、电站、主锅炉和辅锅炉的数个相关量。

第二章 LabVIEW软件介绍2.1 LabVIEW简介

2.1.1 LabVIEW概述

LabVIEW是(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一种用图表代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统的文本编程语言(如visual basic、visual C++、Delphi等)根据语句和指令的先后顺序决定程序的执行顺序,而LabVIEW则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序。它用图标表示函数,用连线表示数据流向。

LabVIEW提供很多外观与传统仪器(如示波表、万用表)类似的控件可用来方便地创建用户界面。用户界面在LabVIEW中被称为前面板。使用图标和连线,可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码,又称G(Graphics)代码。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于数据流流程图,因此又被称为程序框图代码。前面板上的每一个控件对应于程序框图中的一个对象,当数据“流向”该控件时,控件就会根据自己的特性以一定的方式显示数据,例如开关、数字或图形。

LabVIEW程序被称为VI(Virtual Instrument),即虚拟仪器,这是因为它的很多界面控件与操作都模拟了显示世界中的仪器,例如示波器与万用表等。LabVIEW的核心概念是“软件即是仪器”,即虚拟仪器上网概念。LabVIEW中包含了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示与存储等。这些工具都是向导式的工具,用户只需要一步步按照提示就可以实现仪器的连接和参数的设置[6]。

2.1.2 LabVIEW的优势

作为基于图形化编程语言的开发环境,LabVIEW自然、直观、简洁的程序开发方式大大降低了学习难度。开发者可以通过各种交互式控件、对话框、菜单及函数模块进行编程。所需做的只是将这些VI模块拖拉到程序框图中,并定义它在应用程序中的功能。最后将这些控件或VI模块连接起来即可完成仪器设计。

选择LabVIEW开发测试和测量应用程序的一大决定性因素是其开发速度。通常,使用LabVIEW开发应用系统的速度和比使用其他编程语言快4-10倍。

LabVIEW的主要优势体现在如下几个方面:

(1)提供了丰富的图形控件,并采用图形化的编程方法,彻底把开发人员从复杂苦涩的文本编辑中解放出来。

(2)内建的编辑器在用户编写程序的同时就在后台自动完成了编译。因此用户在编写程序的过程中如果有语法错误,它会被立即显示出来。

(3)由于采用数据流模型,它实现了自动的多线程,从而能充分利用处理器尤其是多处理器的处理能力。

(4)通过DLL、CIN节点、ActiveX、.NET或MATLAB脚本节点等技术,可以轻松实现LabVIEW与其他编程语言混合编程。

(5)通过应用程序生成器可以轻松地发布EXE、动态链接库或安装包。

(6)LabVIEW提供了大量的驱动与专用工具,几乎能与任何接口的硬件轻松连接。

(7)LabVIEW内建了600多个分析函数,用于数据分析和信号处理。

(8)NI同时提供了丰富的附加模块,用于扩展LabVIEW在不同领域中的应用,例如实时模块、PDA模块、FPGA模块、数据记录与监控(DSC)模块、机器视觉模块与触摸屏模块等[6]。

2.2 LabVIEW编程环境

2.2.1 启动界面

成功安装LabVIEW8.5之后,双击桌面图标或单击开始菜单的对应项,即可启动LabVIEW8.5,其启动界面如图2-1所示。

图2-1  LabVIEW8.5中文版启动界面

启动界面左侧的“文件”向导框内列出了最常用的命令,如新建VI、新建项目、新建基于模板的VI等以及最近打开过的项目和VI程序,以便用户使用。

右侧的资源向导框内列出了常用资源(如系统帮助、范例、网络资源)以及对LabVIEW新特性的介绍,这些都是学习和使用LabVIEW的绝佳帮手,特别是其中的“查找范例...”项,提供了丰富的编程实例,几乎所有的常用功能都可以从中找到例子。

单击启动界面上的“新建”下的“VI”项或单击快捷键Ctrl+N,创建一个新VI,会弹出如图2-2所示的前面板和框图编辑窗口。

图2-2  前面板和框图编辑窗口

2.2.2 控件选板

在前面板进行编程的时候,用鼠标右键单击前面板的空白区域,所弹出的控件选板如图2-3所示,本系统所用的各个子选板及其用途如下。

图2-3  控件选板

(1)整体布局

 新式:提供新式风格的各种控件

 系统:提供与所在操作系统风格统一的各种控件

 经典:提供经典风格的各种控件

 Express(特快通道):包含了最常用的几类控件

 .NET与ActiveX:提供.NET和ActiveX支持的相关控件

选择“选择控件...”项可以读取事先定制好的控件文件,用于添加用户自定义的控件。

(2)控件介绍

新式、系统、经典分别为不同风格的控件子选板,其包含的控件功能是相同的,以新式子选板为例,其下一级子选板及用途有:

 数值:数值型控件,如编辑框、滑动条、进度条、表盘等

 布尔:布尔型控件,如按钮、开关、LED等

 字符串与路径:字符串和路径控件

 数组、矩阵与簇:复合型控件,如数组、矩阵和簇

 修饰:各种修饰控件,如线条、箭头、形状、标签等,这类控件的特点只是作为前面板装饰用,无对应的框图子程序

2.2.3 函数选板

鼠标右键单击框图的空白区域,弹出的函数选板如图2-4所示,本系统所用的各个子选板及其用途如下:

图2-4  函数选板

(1)整体布局

 测量I/O:提供与测量I/O相关的各种函数

 仪器I/O:提供与仪器I/O相关的各种函数

数学:提供大量常用数学函数

 信号处理:信号处理相关函数

 数据通信:各种网络通信相关函数和进程同步函数

 互联接口:各种与外部代码调用、.NET支持、ActiveX支持、注册表读写、版本控制、端口读写、输入设备控制等相关的接口函数

 Express(特快通道):包含了一些最常用的函数和程序框架

选择“选择VI...”项可以从磁盘上读取一个子VI并添加到当前框图中。

(2)控件介绍

子选板中最为常用的是编程子选板,其下一级子选板及其用途如下:

 结构:各种结构,用于程序流程控制,如循环结构、选择结构、顺序结构、事件结构、公式节点、MathScript节点、局部变量和全局变量等

 数组:与数组操作相关的各种函数,如初始化、增删元素、查找、排序、分割、逆转、二维数组转置,以及数组与簇、数组与矩阵之间类型转换

 簇、类与变体:与簇、类和变体相关的各种函数,如簇的捆绑、解除捆绑,以及簇与变体和其他数据类型之间的类型转换

 数值:常用的数字计算、各种数值型数据间的相互转换、复数计算和常用数字常量等

 布尔:与、或、非、异或等各种逻辑运算和类型转换函数

 字符串:与字符串操作、类型转换和XML相关的函数

 比较:各种数据比较函数

 定时:各种定时、等待、时间类型转换函数

2.2.4 工具栏

(1)前面板工具栏

在编辑前面板的时候,界面上方的工具栏可以提供一些便捷功能,尤为实用,如图2-5所示。

图2-5  前面板工具栏

其中各个按钮的主要用途如下:

 运行:单击可运行当前VI,运行中该按钮变为,如果该按钮变为,表示当前VI中存在错误,无法运行,单击该按钮即可弹出对话框显示错误原因。

 连续运行:单击可重复连续运行当前VI

 中止执行:当VI运行时变亮为,可单击终止当前VI运行

 暂停:单击可暂停当前VI运行,再次单击继续运行

 文本设置:对选中文本的字体、大小、颜色、风格、对齐方式等进行设置

 对齐对象:使用不同方式对选中的若干对象进行对齐

 分布对象:使用不同方式对选中的若干对象间隔进行调整

 调整对象大小:使用不同方式对选中的若干前面板的大小进行调整,也可精确指定某控件的尺寸

 重新排序:调整选中对象的上下叠放次序

 显示/隐藏即时帮助窗口:单击后可显示/隐藏一个小悬浮窗口,其中是关于鼠标所指定对象的帮助内容

(2)框图工具栏

框图界面上方的工具栏与前面板工具栏类似,如图2-6所示。

图2-6  框图工具栏

框图工具栏中与前面板工具栏不同部分的按钮用途如下:

 高亮显示执行过程:单击该按钮,变为后,VI运行时变慢,并可观察到数据流在框图中的流动过程,对初学者理解数据流运行方式尤为有用

 保存连线值:单击后变为,可使VI运行后为各条连线上的数据保留值,可用探针直接观察数据值

 单步进入:调试时使程序单步进入循环或子VI

 单步通过:调试时程序单步执行完整个循环或子VI

 单步退出:单步进入某循环或者自VI后,单击此按钮可使程序执行完该循环或者子VI剩下的部分并跳出[7]

2.2.5 工具选板

在前面板和程序框图中都可以看到工具选板。工具选板上的每一个工具都对应于鼠标的一个操作模式。光标对应于选板上所选择的工具图标。可选择合适的工具对前面板和程序框图上的对象进行操作和修改。

如果自动工具选择已打开,当光标移动到前面板或程序框图的对象上时,LabVIEW将自动从工具选板上选择相应的工具。请打开工具选板,选择查看工具选板。LabVIEW将记住工具选板的位置和大小,因此当LabVIEW重启时选板的位置和大小保持不变。

LabVIEW8.5简体中文版的工具选板如图2-7所示。利用工具选板可以创建、修改LabVIEW中的对象,并对程序进行调试。工具选板是LabVIEW中对对象进行编辑的工具。

图2-7  工具选板

工具选板中各种不同工具的图标及其相应的功能如下:

 自动/手动选择切换,当按下自动选择按钮,鼠标经过前、后面板上的对象时,系统会自动选择工具选板中相应的工具,方便用户操作。当用户选择手动时,需要手动选择工具选板中的相应工具

 操作工具,用来操纵前面板中的控制量和指示器。当用它指向数值或者字符量时,它会自动变成标签工具

 位置、尺寸、选择工具,用来选取对象,改变对象的位置和大小

 标签工具,用于输入标签文本或者创建标签

 连线工具,用于在后面板中连接两个对象的数据端口,当用连线工具接近对象时,会显示出其数据端口以供连线之用。如果打开了帮助窗口时,那么当用连线工具至于某连线上时,会在帮助窗口显示其数据类型

 对象弹出菜单工具,当用该工具单击某对象时,会弹出该对象的快捷菜单

 滚动窗口工具,使用该工具,无须滚动条就可以自由滚动整个图形

 颜色设置工具,用来设置窗口对象的前景色和背景色[8]

2.3 LabVIEW和数据采集

数据采集是指从系统外部采集数据并进行转换后传输到系统内部的过程,能够提供这一功能的完整系统被称为数据采集系统(Data Acquisition System)。

一个通用DAQ测量系统其主要的测量任务实质上是由安装在计算机上的软件完成的,而DAQ硬件知识将输入信号转换成计算机所能操作的数字信号。这意味着一个DAQ设备能执行多种测量任务,不同的测量任务仅仅是软件的不同。[9]

对于基于计算机的数据采集系统来说,所采集的数据信号一般为电信号(如电压、电流等),所能处理的信号一般为数字信号,所以需要将外部的模拟物理量转换为以电信号表示的数字量后交分析程序处理,这一转换过程称为模拟输入;而有时系统需要向外部提供激励,所以有的数据采集系统也提供模拟输出功能,将内部的数字激励信号转换为模拟输出信号。典型数据采集系统如图2-8所示。[7]

图2-8  典型的基于PC的DAQ系统

(1)传感器和变换器

数据采集系统的中的传感器和变换器的主要功能是将系统外部的各种类型的物理量转换为电信号,供数据采集系统进行采集和处理。常见的信号类型有5类,其中模拟信号包括直流(DC)信号、时域信号和频域信号;数字信号包括通断和脉冲序列两种类型。对同一个信号可以采用多种测量角度。

(2)信号调理

从传感器得到的信号可能会很微弱,或者包含大量噪声,或者是非线性等,这种信号在进入采集卡之前必须经过信号调理。信号调理的方法主要包括放大、衰弱、隔离、多路复用、滤波、激励和数字信号调理等。

(3)数据采集设备

数据采集设备的功能是将数据转换为计算机课处理的数字信号,并传递到计算机中去。通常情况下数据采集设备是一个数据采集卡,与计算机的连接可以采用多种方式。NI的数据采集设备支持的总线类型包括PCI、PCI Express、PXI、

PCMCIA、USB、CompactFlash、Ethernet以及火线等各种总线。数据采集卡的功能包括模拟输入、模拟输出、数字I/O、触发采集和定时I/O。

1 模拟输入

模拟输入主要考虑的基本参数包括通道数、采样速率、分辨率和输入范围等。

通道数——对于采用单端和差分两种输入方式的设备,模拟输入通道数可以分为单端输入通道数和差分输入通道数。在单端输入中,输入信号均以共同的地线为基准。对于差分输入,每一个输入信号都有自有的基准地线;由于共模噪声可以被导线所消除,从而减小了噪声误差。

采样速率——这一参数决定了每秒钟进行模数转换的次数。一个高采样速率可以在给定时间下采集更多数据,因此能更好地反映原始信号。

分辨率——模数转换器用来表示模拟信号的位数即是分辨率。分辨率越高,信号范围被分割成的区间数目越多,因此,能探测到的电压变量就越小。在恰当地设计模拟输入电路其他部分的情况下,可以对模拟信号进行非常准确的数字化。

输入范围——输入范围是ADC可以量化的最小和最大电压。NI公司的多功能数据采集设备对量程范围进行选择,可以在不同输入电压下进行配置。

2 模拟输出

模拟输出用来为数据采集系统提供激励源。数模转换器(DAC)的一些技术指标决定了所产生输出信号的质量:稳定时间、转换速率和输出分辨率。

稳定时间——稳定时间是指输出达到规定精度时所需要的时间。稳定时间通常由电压上的满量程变化来规定。

转换速率——转换速率是指数模转换器所产生的输出信号的最大变化速率。

稳定时间和转换速率一起决定模数转换器改变输出信号值的最大变化速率。

输出分辨率——输出分辨率与输入分辨率相似,它是产生模拟输出的数字码的位数。较大的位数可以缩小输出电压增量的量值,因此可以产生更平滑的变化信号。对于要求动态范围宽、增量小的模拟输出应用,需要有高分辨率的电压输出。

3 触发采集

许多数据采集的应用过程需要基于一个外部事件启动或停止一个数据采集的工作。数字触发使用外部数字脉冲来同步采集与电压生成。模拟触发主要用于模拟输入操作,当用一个输入信号达到一个指定模拟电压值时,根据相应的变化方向来启动或停止数据采集的操作。

NI公司为数据采集产品开发了RTSI总线。该总线使用一种定制的门阵列和一条带形电缆,能在一块数据采集卡上的多个功能之间或者两块甚至多块数据采集卡之间发送定时和触发信号。通过该总线,可以同步模数转换、数模转换、数字输入、数字输出和计数器/计时器的操作。

4 数字I/O(DIO)

DIO接口经常被用来控制过程、产生测试波形、与外围设备进行通信。在每一种情况下,最重要的参数有可应用的数字线的数目、在这些通路上能接收和提供数字数据的速率、通路的驱动能力。一个常见的DIO应用时传送计算机和设备之间的数据,这些设备包括数据记录器、数据处理器及打印机。

5 定时I/O

计数器/定时器在许多应用中具有很重要的作用,包括对数字时间产生次数的技术、数字脉冲计时以及产生方波和脉冲。

应用一个计数器/计时器最重要的指标是分辨率和时钟频率。分辨率是计数器所应用的位数。越高的分辨率以为着计数器可以计数的位数越高。始时钟频率越高,计数器递增得也越快,因此对于输入可探测的信号频率越高,对于输出则可以产生更高频率的脉冲和方波形。

(4)PC与软件

软件使PC机和数据采集硬件形成一个完整的数据采集、分析和显示系统。软件层中的驱动软件可以直接对数据采集硬件的寄存器编程,管理数据采集硬件的操作并把它和处理器中断,DMA和内存这样的计算机资源合在一起。驱动软件隐藏了复杂的硬件底层编程细节,为用户提供容易理解的接口[6]。

第三章 机舱监控系统软件设计3.1 系统组成

本机舱监控系统基于LabVIEW8.5设计,系统对船舶主柴油机、辅柴油机、电站、主锅炉、辅锅炉、齿轮箱等部分进行监控。

系统主要由用户登录、数据采集两大部分组成,其中数据采集部分分为开关量和模拟量采集两部分。模拟量采集部分采集了压力、温度、电压等信号。

3.2 设计步骤

3.2.1 用户登录

用户登录界面用于系统管理员和操作员等的登录,登录成功才可以进入系统进行一系列相关的数据采集操作。用户登录界面前面板和框图如下图3-3至3-6所示[6]。

图3-4  用户登录框图—登录成功

图3-5  用户登录框图—登录失败

图3-6  用户登录框图—退出

用户登录界面结构介绍:

1 While循环

重复执行内部的子程序框图,直到条件接线端(输入端)接收到特定的布尔值。将布尔值连接至While循环的条件接线端。右键单击条件接线端,从快捷菜单中选择真(T)时停止或真(T)时继续。While循环永远至少执行一次。

2 事件结构

事件结构包括一个或多个子程序框图,或事件分支,当结构执行时,仅有一个子程序框图或分支在执行。事件结构将等待直至某一事件发生,并执行相应条件分支从而处理该事件。右键单击结构边框,可添加新的分支并配置需处理哪些事件。为事件结构边框左上角的“超时”接线端连接一个值,以指定事件结构等待某个事件发生的时间(以毫秒为单位)。默认为–1,即永不超时。事件数据节点位于每个事件分支结构的左边框内侧。该节点用于识别事件发生时LabVIEW返回的数据。根据事先为各事件分支所配置的事件,该节点显示了事件结构每个分支中不同的数据。如果配置单个分支来处理多个事件,那么只有被所有事件类型所支持的数据才可用。在程序框图上放置一个事件结构时,超时事件分支为默认分支。

3 条件结构

条件包括一个或多个子程序框图或分支,当结构执行时,仅有一个子程序框图或分支在执行。连接至选择器接线端的值可以是布尔、字符串、整数,或枚举类型,它决定了执行哪个分支。右键单击结构边框,可添加或删除分支。Us可使用标签工具来输入条件选择器标签的值,并配置每个分支处理的值。

4 等于?

如果x等于y,则返回TRUE。否则,函数返回FALSE。该函数可改变比较模式。如比较两个矩阵,默认的比较模式为比较集合,该函数将返回一个标量。可比较数组或相同数据类型元素组成的簇,产生一个布尔值数组或簇。连线板显示了该多态函数的默认数据类型。

5 与

计算输入的逻辑与。两个输入必须为布尔或数值。如果两个输入都为TRUE,函数返回TRUE。否则,返回FALSE。

3.2.2 模拟量采集

由表3-1可知,模拟量采集部分主要采集温度、压力、电压、频率等模拟信号。该部分程序图如下所示:

(1)模拟量采集部分结构及控件介绍

1 DeviceOpen

打开已安装的设备并为后续操作指定设备号。设备号由研华设备管理器(DevMgr.exe)分配。操作之前必须打开设备。DeviceOpen的error out端必须与DeviceClose的error in端相连。如果成功打设备,它必须关闭的。

DevNum是在系统中已安装的硬件的设备号。

DriverHandle是处理由DevNum即研华设备管理器分配指定的设备。

error out是错误信息。如果error in显示一个错误,error out包含相同的错误信息。error out 簇包含的信息如下:status 为TRUE则代表出现了错误;code 是错误代码;source在大多数情况下是产生错误的VI或函数的名称。

2 AIConfig

通过配置由DriverHandle指定的设备得相应的增益来设定模拟输入通道的输入电压范围。

DriverHandle是处理打开的设备。

Chan&Gain是一个包含指定设备的通道参数和增益代码的簇。 该簇包含两个子信息:channel指定模拟输入通道号; Gaincode指定增益代码。

error in描述VI运行之前的错误出现情况。此簇的默认输入是没有错误。如果错误已经发生,则在error out端输出error in的值。只有在没有错误的情况下该VI 才能正常运行。否则,该VI将错误信息从error in传递到error out。该簇包含以下参数:status 为TRUE则代表出现了错误,系统默认值是FLASE;code 是错误代码,系统默认值是0;source在大多数情况下是产生错误的VI或函数的名称,默认值是空字符串。

error out包含错误信息。如果error in显示一个错误,error out包含相同的错误信息。该簇包含的参数同error in。

3 AIVoltageIn

从模拟输入通道读取当前值并从DriverHandle指定的设备返回相应的电压值。      DriverHandle是处理打开的设备。

Chan&Gain 一个包含指定设备的通道参数和增益代码的簇。其中:Channel 的范围是从0到N - 1(N是等于可用的模拟通道数)。例如,一个16通道的模拟输入设备的设备号范围为0〜15。Gain增益代码。该设备可能有不同的增益级别,每个级别都有相应的代码。

TrigMode触发模式,0-正常(软件),1-外部。

error in描述VI运行之前的错误出现情况。此簇的默认输入是没有错误。如果错误已经发生,则在error out端输出error in的值。只有在没有错误的情况下该VI 才能正常运行。否则,该VI将错误信息从error in传递到error out。该簇包含以下参数:status 为TRUE则代表出现了错误,系统默认值是FLASE;code 是错误代码,系统默认值是0;source在大多数情况下是产生错误的VI或函数的名称,默认值是空字符串。

Voltage是测量结果(单位为伏特)。

error out包含错误的信息。如果error in显示一个错误,error out包含相同的错误信息。该簇包含的参数同error in。

4 初始化数组

创建一个n维数组,其中的每个元素都被初始化为元素的值。可使用定位工具调整函数的大小,增加输出数组的维数。连线板显示了该多态函数的默认数据类型。

元素是用于初始化初始化的数组中所有元素的值。元素可以是任意类型的标量数据。初始化的数组的数据类型与元素一致。

维数大小0~n-1必须为数值。如维数大小为0,函数将创建空数组。n维数组的维数大小接线端必须为n。

5 捆绑

捆绑用于将独立元素组合为簇。也可使用该函数改变现有簇中独立元素的值,而无需为所有元素指定新值。要实现上述操作,将簇连接到该函数中间的簇接线端。连接簇到该函数时,函数将自动调整大小以显示簇中的各个元素输入。连线板显示了该多态函数的默认数据类型。创建新簇时,必须连接所有的输入。输出簇中的元素顺序必须与输入元素一致。将一个现有簇连接到函数中间的接线端时,输入为可选。LabVIEW仅替换连接的簇元素。

簇是要改变值的簇。如该输入端没有连线,函数将返回簇。连线簇接线端时,“捆绑”函数将用元素0..n-1替换簇。输入接线端的数量必须匹配输入簇中元素的数量。

元素0~n-1可接收任意类型的数据。

输出簇是作为结果的簇。

6 平铺式顺序结构

该结构包括一个或多个顺序执行的子程序框图或帧。平铺式顺序结构可确保子程序框图按一定顺序执行。平铺式顺序结构的数据流不同于其它结构的数据流。平铺式顺序结构的帧当所有连接至帧的数据都可用时,按照从左至右的顺序执行。每帧执行完毕后会将数据至传递至下一帧。这意味着某个帧的输入可能取决于另一个帧的输出。平铺式顺序结构中无需使用顺序局部变量来传递帧与帧之间的数据。平铺式顺序结构在程序框图上显示每个帧,故无需使用顺序局部变量即可完成帧与帧之间的连线,同时也不会把代码隐藏起来。

在平铺式顺序结构中添加或删除帧时,结构会自动调整尺寸大小。右键单击平铺式顺序结构,在快捷菜单中选择替换为层叠式顺序,可将平铺式顺序结构转换为层叠式顺序结构。不可在平铺式顺序结构的各个帧之间拖曳隧道。

7 数组插入

在n维数组中索引指定的位置插入元素或子数组。将一个数组连接到该函数时,函数将自动调整大小以显示数组各个维度的索引。如未连接任何索引输入,该函数将把新的元素或字数组添加到n维数组之后。新元素或数组的基本数据类型必须和输入数组的类型一致。

n维数组是要插入元素、行、列的数组。输入可以是任意类型的n维数组。

索引0~n-1指定数组中要插入元素、行、列或页的点。该函数只在一个维度上调整数组的大小。只能连接一个索引输入端。连接的索引决定了数组中可以插入元素的维度。例如,要插入行,连接行索引;要插入列,则连接列索引。连接至n或n-1维数组的数组的维数必须等于或小于连接至n维数组的数组维数。

n或n-1维数组是要插入n维数组的元素、行、列或页。

输出数组函数返回的数组中已经对元素、行、列或页进行了替换。

8 局部变量

局部变量可从一个VI的不同位置访问前面板对象,并将无法用连线连接的数据在程序框图上的节点之间传递。局部变量可对前面板上的输入控件或显示件进行数据读写。写入一个局部变量相当于将数据传递给其它接线端。但是,局部变量还可向输入控件写入数据和从显示控件读取数据。事实上,通过局部变量,前面板对象既可作为输入访问也可作为输出访问。

9 For循环

将连接到总数(N)接线端的值n作为执行次数的子程序框图。

计数接线端(i)提供了当前的循环总数,其取值在0到n-1的范围内。

创建For循环后,可使用移位寄存器将值从上一个循环传递到下一个循环。如果将一个数组连接到For循环,则启用自动索引可读取和处理数组中的各个元素。也可配置For循环使其返回一个由循环生成的值所组成的数组,从而启用启用自动索引。可为For循环添加一个条件接线端,从而在出现布尔条件或发生错误时循环停止。带有条件接线端的For循环在条件发生时或所有循环完成时才停止执行。右键单击For循环边框并从快捷菜单中选择条件接线端,从而为For循环添加一个条件接线端。运行VI前,必须为For循环的条件接线端连线,同时需连接其计数接线端或启用输入数组的自动索引。循环计数为零时,For循环生成默认数据。

10 DeviceClose

通过指定从DeviceOpen获取的DriverHandle来关闭该设备。设备操作后需要关闭,以释放资源,并准备下一次DeviceOpen操作。

DriverHandle是处理打开的设备。

error in描述VI运行之前的错误出现情况。此簇的默认输入是没有错误。如果错误已经发生,则在error out端输出error in的值。只有在没有错误的情况下该VI 才能正常运行。否则,该VI将错误信息从error in传递到error out。该簇包含以下参数:status 为TRUE则代表出现了错误,系统默认值是FLASE;code 是错误代码,系统默认值是0;source在大多数情况下是产生错误的VI或函数的名称,默认值是空字符串。

error out包含错误的信息。如果error in显示一个错误,error out包含相同的错误信息。该簇包含的参数同error in。

11 或

计算输入的逻辑或。两个输入必须为布尔或数值。如果两个输入都为FALSE,则函数返回FALSE。否则,返回TRUE。

(2)模拟量采集部分设计介绍

研华数据采集卡对应的模拟量采集的软件控件为AIConfig和AIVoltageIn。在AIConfig中配置采集通道的增益和通道号等信息,用AIVoltageI采集信息。

本部分最内层为for循环,将循环次数设置为64,即循环以供执行64次。将当前循环总数设置为通道号和数组插入的索引号,增益人为设置。数组插入的输出数组为模拟量采集的显示数组,其原数组为模拟量采集显示数组的局部变量。模拟量采集数组的初始值为0。

系统总体采用while循环结构,具体的执行步骤是先在研华设备管理器中选择并打开设备,若此时出现错误,则status值为TURE,程序执行条件结构中的真分支;若此时没有错误,则status值为FALSE,程序后续执行条件结构中的假分支,即执行for循环。如第一次执行时,i值为0,则在模拟量采集数组的第零列插入此次执行循环所采集的值;第二次采集时,i值为1,则在上次生成的模拟量采集量数组的第一列插入此次执行所采集的数值;依此类推直至循环结束。若在循环执行过程中产生错误则停止执行程序。

3.2.3 开关量采集

该部分采集程序图如下所示:

(1)开关量采集部分结构控件介绍

1 DIOReadPortDWord

从DriverHandle指定的设备的数字输入端口读取双字(四个字节,由四个连续端口读入)。

DriverHandle是处理打开的设备。

Port是目前正在运作的数字端口号。

error in描述VI运行之前的错误出现情况。此簇的默认输入是没有错误。如果错误已经发生,则在error out端输出error in的值。只有在没有错误的情况下该VI 才能正常运行。否则,该VI将错误信息从error in传递到error out。该簇包含以下参数:status 为TRUE则代表出现了错误,系统默认值是FLASE;code 是错误代码,系统默认值是0;source在大多数情况下是产生错误的VI或函数的名称,默认值是空字符串。

state从指定的数据值位读取的值。

 mask驱动程序返回的32位有效通道掩码。如果DI通道是有效的,相应的掩码位将被设置为1。如果DI通道是无效的,将被设置为零。

error out包含错误的信息。如果error in显示一个错误,error out包含相同的错误信息。该簇包含的参数同error in。

2 数值至布尔数组转换

将一个整数或浮点数转换为一个布尔数组。如将一个整数连线至数字接线端,则布尔数组将视整数的位数返回一个含有8个、16个、32个或64个元素的布尔数组。如将一个定点数连线至数字接线端,则布尔数组所返回数组的大小等于该定点数的字长。数组第0个元素与整数二进制表示的补数的最低有效位相对应。

3 乘

返回输入的积。

(2)开关量采集部分设计介绍

研华数据采集卡对应的开关量采集软件控件是DIOReadPortDWord。

该部分总体结构与模拟量采集部分相似,总体采用while循环和平铺顺序结构。具体的执行步骤是先从设备管理器中选取并打开设备,若有错误则执行条件结构的真分支,若无错误则执行条件结构的假分支。条件结构的假分支中为一for循环,因控件模块为双字读取型,所以总循环次数为两次,通过乘法器和当前循环次数设定开关量采集的数字端口号。由于开关量采集控件读出的是数值,因此用数值至布尔数组转换函数将其转换为布尔数组。程序第一次执行时,i为0,模块Port 值为0, 数组插入的索引号为0,即在数组的第一列插入由采集所得数组转换成的布尔数组;i为1时,Port值为4,数组插入索引号为16,即在之前数组的第16列插入此次生成的布尔数组。若程序在此执行过程中有错误产生则退出事件结构并停止执行while循环。

第四章 程序仿真

因主客观原因,程序仿真时屏蔽采集卡部分人为赋值仿真。

4.1 用户登录仿真

用户登录的用户名为zjg3201,密码为3201。输入用户名和密码后点击“登录”按钮开始登录,若用户名和密码输入正确,前面板登录结果对话框会显示“登录成功!欢迎您!”,如图4-1所示;若输入错误则显示“用户名或密码错误!登录失败!”,如图4-2所示。点登录成功后点击退出时,将退出系统。

图4-1  登录成功

图4-2  登录失败

4.2 模拟量采集部分仿真

假设模拟量采集通道每次采集到的数据都是10,屏蔽采集卡部分的仿真图如下:

其程序执行过程中部分显示结果如下:

4.3 开关量采集部分仿真

假设系统每次采集到的数值都是1234,屏蔽采集卡部分的仿真图如下:

其结果如下:

结论

本文提出了LabVIEW和数据采集卡相结合的船舶机舱监控系统,着重监控了船舶运行中的主柴油机、辅柴油机、电站、主锅炉和辅锅炉的相关模拟量和开关量。本文着重介绍了基于研华数据采集卡的模拟量和开关量采集。运用LabVIEW编程简单快捷,数据采集卡使用简单便捷,因此将两者结合开发系统还是具有一定的使用意义的。但由于时间和个人能力有限,该设计难免有许多不完善之处,敬请更正。

致谢

做毕业设计之前,我LabVIEW可谓是一无所知,现在能完成这个毕业设计并能写出这篇论文,期间经历了许多波折和困难,这是我在大学四年的一次综合性的检验。在论文完成之际,我的心情万分激动。

在这里我要特别感谢我的指导老师的细心指导,使我终于能完成这个对我来说可算是艰巨的任务。老师渊博的理论知识、严谨的治学态度和丰富的工程设计经验令我十分敬佩,是我以后学习和工作的榜样。从这次的毕业设计中我学会了怎样去独立的思考和完成一项任务,以及怎样去面对和了解我所未知的东西,从何下手,怎样解决。我想,这次的经历必将给我今后的工作带来很大的帮助和难得的经验。由于时间仓促,本设计难免有考虑不完善之处,敬请指正。

这四年中,我衷心感谢每一位辛勤工作在教育第一线的尊敬的老师们,是他们的热情关怀和无私帮助使我得到了成长,他们教给我的知识和能力将使我受益终身。最后我要再次对老师以及各位关心我成长的恩师们表示最诚挚的谢意!

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水利水电工程技术论文题目 关于水利水电工程的论文

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