简单、完善的以太网数据采集

概览

NI ENET-9000系列是测量级的数据采集设备，专为简化标准以太网上的分布式测量所设计。其中超过5种设备能够实现热电偶、电压、热电阻(RTDs)、应变规、电流、电阻、加速度计、麦克风、测压元件等测量。尽管这些设备的安装和实现很简单，但ENET-9000系列的性能更佳。ENET-9000设备(见图1)，能够连续以超过200 kS/s的速率传输24位数据，这在声学、振动、动态应变测量等需要采集高速瞬态或谐波的应用中是必需的。而且，实现如此性能无需很大板载内存，这意味着数据检索是连续的，仅取决于网络带宽。

数据记录软件包NI LabVIEW SignalExpress支持LabVIEW、ANSI C、C#、Visual Studio及 .NET编程语言，由此提供的灵活性可以让您通过1台或几台ENET-9000设备来实现远程监测或测试应用。

图1. ENET-9000以太网数据采集设备

NI ENET-9163和C系列硬件

每款NI以太网DAQ设备均结合1个NI ENET-9163无线外盒和1个NI C系列测量模块。ENET-9163提供IEEE 802.3以太网连接至主机。用户能通过2条板载可个别编程数字触发线，导出或导入采样时钟、开始触发、暂停触发、参考触发，进而实现ENET-9163与其它设备的同步。

NI C系列模块提供的直接传感器连接和内置信号调理，适合温度、应变、加速度、电流、电压等各类测量。除ENET-9163之外, C系列模块能够交替使用，在不同机箱（包括：NI CompactDAQ和NI CompactRIO，以及NI USB-9162单模块外盒和WLS-9163无线外盒）上，实现各种测量和控制应用。

表1. NI以太网DAQ设备

ENET-9163外盒和C系列模块既能单独选购，也能在NI ENET-9xxx设备套件的选购中同时获得。查看C系列兼容表，获得C系列设备的完整列表

以太网远程测量

以太网方式是5m以上长距离测量的理想选择。网线在100m内传输信号将不需要hub、开关或转换器中继。在这样的传输距离内，以及住宅、实验室、办公室及工厂提供的网络建设环境下， ENET-9000成为实现NI测量级品质的理想选择。虽然网络性能很大程度上取决于联网设备的数量，100Mb以太网(目前最普遍的网络)能够容纳多台全速工作的ENET-9000设备。100 Mb网络的理论带宽为12.5 MB/s。举例来说，ENET-9234以200 kS/s的速度持续传输24位数据需要大约0.6 MB/s的带宽。ENET-9000在使用中不需要特殊的网关或接口卡，使用电子商店购买的普通网关即可。NI还提供更可靠、强健的以太网开关，包括各类开关及无线网关。了解更多关于此类设备的信息，请访问以太网开关及无线网关主页。

通过LabVIEW将以太网设备集成到已有系统中

测量及测试系统可能包含几个或几千个通道，ENET-9000设备能独立构成整个系统，或作为大型系统的分布式组件。您可以采用各类总线技术来实现数据采集，譬如PXI、PCI、USB、以太网、及 Wi-Fi。不同总线提供不同的系统性能，很多时候系统能从多总线测量中获益。PXI Express及PCI Express能够提供最大的带宽；USB能够简化设备安装及配置；以太网是分布式系统的最佳选择；Wi-Fi避免了有线系统可能带来的各类问题。无论系统组件是NI设备还是第三方制造的设备，LabVIEW及用于ENET-9000设备的 NI-DAQmx API都能提供最大的系统集成性。因为LabVIEW是作为开发环境，采用单一用户界面即可采集多设备、总线及制造商的数据。图2显示了单一LabVIEW程序，或称虚拟仪器(VI)，能从以太网设备、USB设备及基于PXI设备上采集数据。每个NI设备都关联一个DAQ助手，从而硬件上的区别对编程没有影响。

图2. LabVIEW代码实现多总线数据采集系统

ENET-9000实现快速检测、配置及采集

ENET-9000设备包含测试及配置应用、测量及自动化浏览器(MAX) 。它们的功能(见图3)和其它NI硬件相同，故所有设备，无论选用什么数据总线，都显示在同一位置。ENET-9000的设置和笔记本或游戏系统等网络设备相同。ENET-9000设备能够通过静态IP或DHCP服务器指定的动态IP来识别。当系统检测到设备，您还可以远程修改配置设定、测试已连接的传感器、或通过NI-DAQmx驱动进行系统编程，操作与其它NI数据采集(DAQ)系统一致。

图3. 多设备的MAX配置

NI-DAQmx及LabVIEW，美国国家仪器数据采集的区别

通过LabVIEW及 NI-DAQmx开发系统具有两大优势：开发时间及灵活性。NI-DAQmx 是ENET-9000及所有其它NI DAQ设备都包含的应用程序接口。在此驱动集的支持下，可以采用各种基于文本的编程语言，包括ANSI C、C#、Visual Studio及 .NET。但在通过LabVIEW图形化开发环境编程时，您还能使用DAQ助手(见图4)，这是一种图形化向导模式的编程界面，引导您在NI设备上实现数据采集。Express虚拟仪器(又称Express VI)是一简单节点，它通过将配置设定转换为执行代码，从而显著缩短了数据采集代码的开发时间。除了DAQ助手外，LabVIEW还包含数百种内置函数，可实现分析、报警、报告、文件I/O等功能，进一步缩短数据采集系统的开发时间。由于是通过LabVIEW编程设计，所以系统的功能性是可扩展的，随着设计项目的发展与改变，您可以通过修改代码来满足新的需求。LabVIEW能够消除单一处理需要多个程序的可能。市场中上的上千种第三方设备都为LabVIEW编写了驱动程序。您可以简单地将这些设备集成到LabVIEW程序中。对于没有完整驱动程序的设备，您还可以在LabVIEW中通过API开发，将新硬件设备集成到已有的系统中。

体验LabVIEW软件

图4. 电热偶的DAQ助手配置界面 

C系列实现任何应用中的I/O

ENET-9000系列设备包含于NI C系列硬件。C系列硬件包括模块、机箱及外盒，专为高速数据采集及确定性控制设计，用于工作台、现场、产品线及大型机械的嵌入式组件等应用场合。可选的模块超过40种，可在温度、压力、电压、加速度、电流、电阻、应变等测量中应用。机箱及外盒能够通过以太网、Wi-Fi、USB与PC机、用于嵌入式机器设计的带板载控制器及存贮器的外盒、及带本地存储器的数据采集系统进行通信。图5展示了基于笔记本便携式系统中的8槽USB机箱、8槽带嵌入式控制器及硬盘的机箱、总线供电USB外盒。更多关于C系列硬件的信息及兼容模块列表，请访问兼容性列表。

图5. 不同机箱及外盒中的 C系列模块

 

常见问题(FAQs)

这些模块的外观与NI CompactDAQ 及CompactRIO相似，它们是否可互换？

ENET-9000设备中用到的模块正是NI已销售多年的模块。其中的5款模块本身就能支持ENET外盒。如果您已经拥有这几款模块，可以直接将它们应用在ENET-9163外盒中。NI-DAQmx 8.8或更早的模块只能用于ENET-9000设备。

哪里能了解何种模块支持何种C系列机箱及外盒？

请点击查看：在线兼容性图表

设备套件中哪些配件?

如果您订购了ENET-9000设备套件，套件将包括ENET-9163以太网外盒、C系列模块及以下附件：

• 电源适配器
• 用于触发输入的4针连接器
• 桌面电脑用的防滑橡胶套
• NI-DAQmx 驱动套件
• NI-DAQmx使用入门
• 外盒及模块的硬件用户手册

如果我已经购买了模块是否可独立购买外盒？

可以。NI ENET-9163是分开销售的。请查阅在线支持指南，了解您已有的模块是否兼容ENET-9163外盒。

如何定购ENET-9000设备?

在线模块页面可浏览所有工具包及ENET-9163外盒。同时在咨询页面介绍了多种模块及外盒的在线配置。

ENET-9000设备能达到多大的数据采集速率？

在一般网络环境下，ENET-9000设备可连续向PC传输数据，无需在设备端缓冲。

相关资源

• 中文网页：LabVIEW 基本介绍
• 在线研讨会: LabVIEW 8.6新特性
• 下载/索取:LabVIEW评估版

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