一、前言當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)是個(gè)熱門話題，物聯(lián)網(wǎng)是指通過技術(shù)手段讓一些工業(yè)設(shè)備，家用設(shè)備的信息接入互聯(lián)網(wǎng)，這樣我們可以更容易采集到設(shè)備信息，并且可以通過計(jì)算機(jī)或手機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，讓設(shè)備更智能。實(shí)現(xiàn)通過計(jì)算機(jī)采集設(shè)備數(shù)據(jù)是一件好事，但成本也是一個(gè)重要因素，如果成本過高，也會(huì)讓很多企業(yè)或個(gè)人望而卻步。筆者就職于一家機(jī)械加工的企業(yè)，最終產(chǎn)品為組裝品。產(chǎn)品組裝要性能測試，產(chǎn)品性能測試要記錄壓力和流量等數(shù)據(jù)。筆者用很低的成本，僅用4千元購買硬件(不含傳感器)和免費(fèi)軟件實(shí)現(xiàn)了通過計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù)，將設(shè)備的壓力和流量等數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)，并形成圖表記錄。本文將介紹筆者的實(shí)現(xiàn)過程，希望對(duì)其它企業(yè)信息化工作者有借鑒意義。二、數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)過程1、將壓力和流量等信號(hào)變成模擬電信號(hào)壓力和流量等信號(hào)必須轉(zhuǎn)換成電信號(hào)才能傳入計(jì)算機(jī)中，不同信號(hào)需要通過不同的傳感器，例如壓力信號(hào)需要壓力傳感器，流量信號(hào)需要流量傳感器。2、將模擬電信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)傳感器輸出的是模擬信號(hào)，模擬信號(hào)不能直接輸入計(jì)算機(jī)，需要將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，需要用數(shù)據(jù)采集卡將模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)。3、數(shù)字信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)當(dāng)數(shù)字信號(hào)傳入計(jì)算機(jī)后，計(jì)算機(jī)端需要有相應(yīng)的軟件，采集到相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，形成圖表顯示在計(jì)算機(jī)中，并且將數(shù)據(jù)文件保存在計(jì)算機(jī)硬盤上。前面已經(jīng)說過，通過4千元成本(不含傳感器)來實(shí)現(xiàn)設(shè)備數(shù)據(jù)采集。4千元花費(fèi)分配，2500元購買觸摸屏工控一體機(jī)，1500元購買數(shù)據(jù)采集卡?；緦?shí)現(xiàn)過程如下圖：觸摸屏工控一體機(jī)如下圖：三、數(shù)據(jù)采集卡的選擇數(shù)據(jù)采集卡有很多，本文不在累述，只介紹一下筆者選擇的采集卡LabjackU3，出自美國Labjack公司，價(jià)格低廉，不到1500元。基本性能如下：16個(gè)多功能的I/O口（數(shù)字輸入，數(shù)字輸出或模擬輸入）4個(gè)附加的數(shù)字口12位模擬輸入（0-2.4單端輸入，或+/-2.4V差動(dòng)輸入）2個(gè)模擬輸出（10位，0-5V）由USB供電，最高采樣頻率大于50KHz工作溫度范圍：-40-+85攝氏度它雖價(jià)格低廉，但可以滿足一般的數(shù)據(jù)采集要求。四、采集軟件的設(shè)置和實(shí)現(xiàn)過程這類軟件也被稱為組態(tài)軟件，筆者使用的是DAQFactory免費(fèi)版。組態(tài)軟件（DAQFactory）是美國Azeotech公司的產(chǎn)品。該產(chǎn)品已經(jīng)在全世界各行各業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，這些行業(yè)包括航天航空、汽車、農(nóng)業(yè)、能源、樓宇管理、一般制造工廠等。DAQFactory軟件綜合了SCADA、HMI、以及虛擬儀器的優(yōu)點(diǎn)。DAQFactory可以編程，它的高速采集和記錄數(shù)據(jù)（>50KHz）能力是其它軟件所不及的。DAQFactory可以編程，這是它一大特長，可以靈活實(shí)現(xiàn)很多功能。它的免費(fèi)版一樣可以編程。免費(fèi)版有點(diǎn)功能制約，最多兩個(gè)展示界面，圖表不能有彩色，只能畫二維圖。筆者使用的就是其免費(fèi)版，也可以滿足基本數(shù)據(jù)采集需要。通過該軟件基本實(shí)現(xiàn)過程如下：1、軟件連接數(shù)據(jù)采集卡Labjack的數(shù)據(jù)采集卡可以接多路模擬信號(hào)輸入，每路輸入都有一個(gè)端口號(hào)。在DAQFactory軟件中可以設(shè)置頻道Channel，不同的頻道名稱對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)采集卡端口，可以軟件中設(shè)置采集頻率。這樣就將信號(hào)從數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中。DAQFactory可以支持的設(shè)備型號(hào)很多，除了支持Labjack數(shù)據(jù)采集卡，還可以支持其它很多品牌數(shù)據(jù)采集卡，可以根據(jù)具體的設(shè)備在軟件中設(shè)置。在設(shè)置中，還有一個(gè)重要參數(shù)是采集頻率，采集頻率就是多長時(shí)間采集一次。這個(gè)采集頻率和采集的參數(shù)有關(guān)，例如如果是采集液壓油溫度信號(hào)，液壓油溫度不會(huì)快速波動(dòng)，一秒鐘采集一次足夠了，如果是液壓油壓力信號(hào)，可能會(huì)有快速波動(dòng)，就需要高的采集頻率，例如每秒50次。下圖為DAQFactory連接數(shù)據(jù)采集卡設(shè)置界面。2、形成圖表展示數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中以后，可以做一些編程和計(jì)算。例如，可以設(shè)置條件觸發(fā)記錄功能，當(dāng)壓力超過1MPa后，才開始記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上之后，一個(gè)顯著的優(yōu)勢就是可以借助計(jì)算機(jī)屏幕，通過圖表展示數(shù)據(jù)運(yùn)行規(guī)律，讓操作者更直觀地看到檢查結(jié)果。3、數(shù)據(jù)記錄通過DAQFactory軟件采集到的數(shù)據(jù)，還可以以CSV格式保存在計(jì)算機(jī)中。如果是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)，試驗(yàn)儀器顯示數(shù)值后，只能由檢測人員手工記錄在紙上或者計(jì)算機(jī)中。采用軟件記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)，既減少了對(duì)人力的占用，也避免由于人為記錄疏忽而產(chǎn)生的記錄錯(cuò)誤。下圖為DAQFactory數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)設(shè)置界面。4、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換DAQFactory記錄的文件格式是csv格式，實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)Excel表。由于其是軟件自動(dòng)形成的表格，格式很簡單，只是記錄了不同時(shí)間點(diǎn)，各個(gè)參數(shù)值。下面表格是一個(gè)記錄例子。這里面也沒有對(duì)應(yīng)檢測產(chǎn)品的編號(hào)和其它檢測條件信息。如果要形成給客戶的檢查成績表，就需要補(bǔ)充產(chǎn)品編號(hào)和對(duì)應(yīng)檢測條件等信息，例如下面的表格格式是個(gè)客戶的檢查成績表格式。這樣就需要利用其它工具，對(duì)DAQFactory輸出的原始數(shù)據(jù)記錄格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并增加產(chǎn)品編號(hào)和檢測條件等信息。筆者采用的Excel自帶的VBA進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)的這種轉(zhuǎn)化。VBA是一種編程語言，它依托于Office軟件，不能獨(dú)立的運(yùn)行，通過VBA可以實(shí)現(xiàn)各種Office軟件操作的自動(dòng)化。它可以實(shí)現(xiàn)Excel中沒有提供的功能，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化功能，通過插入窗體做小型管理軟件。其語法規(guī)則來自于basic語言，容易學(xué)習(xí)上手。五、后記通過計(jì)算機(jī)直接采集設(shè)備數(shù)據(jù)，提高了數(shù)據(jù)采集效率也方便了數(shù)據(jù)記錄，這是企業(yè)信息化改善方向，但高昂的成本讓很多中小企業(yè)望而卻