企业中央控制室监测系统设计
摘 要摘 要:随着经济的急速发展，传统的人工监控报警已经满足不了人们需求。需要设计出智能化监控软件去弥补传统的人工监控报警的缺陷。因此,提出了基于LabVIEW的企业中央控制室上位机软件的设计方案，从而可以为企业的操作人员提供一种图形化的操作界面。该软件介绍了利用LabVIEW，以温度和压力为报警参照值，运用模拟数据监控界面，从而生动形象的体现监控变化，有利于操作人员直观而准确地监控和做出判断，从而减少企业的损失。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的目的和意义 1
1.2所在研究领域的历史和现状 1
1.3课题研究的内容 1
1.4 采用的研究手段 2
1.4.1本课题研究思路 2
1.4.2实现方法 2
1.4.3预期成效 3
第二章 企业上位机的设计 4
2.1 上位机前面板的设计 4
2.1.1 温度和压力的设定 4
2.1.2 报警装置 5
2.1.3 实时温度和压力的曲线图 7
2.1.4 界面显示 8
2.2上位机监控界面程序框图的设计 9
2.2.1 温度和压力的设定 9
2.2.2 报警装置 9
2.2.3实时温度和压力曲线图 10
2.2.4 上位机软件整体程序框图 11
第三章 程序运行情况 13
3.1上位机软件的运行情况 13
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录A 17
附录B 18
第一章 绪论
1.1选题的目的和意义
由于经济水平的快速发展，人们生活水平也在不断地提高，传统的人工监测控制报警的方式已经远远落后于现代社会的发展需求。这就意味着要有新型智能化的监测方式的出现，所以今天我们提出了基于LabVIEW的企业中央控制室监测上位机软件的设计的方案，这个软件可以为工作人员提供了一种直观地图形操作界面，有利于工作人员准确快速地进行监控和判断，从而减少对企业造成的损失。这就要求我
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们要进一步掌握LabVIEW软件的应用,熟练掌握虚拟仪器技术，熟悉有关专业设计，熟练应用LabVIEW的相关知识。并且能够学会为中小型企业设计出一个实现工程监测报警的上位机软件。在知识方面，要求我们要把多学科的知识和技能综合运用起来，分析并能够解决实际存在的问题，从而深化理论的认识、拓展未知的知识领域、延伸相关的专业技能；在能力培养方面，我们要以课题的任务为出发点，对本次课题进行调研、收集、加工与整理，正确使用工具书，掌握从事科学研究的基本方法和撰写技术文件的能力，掌握软件编程方法与技巧，提高分析和解决课题实际问题的能力；在综合素质方面，培养我们养成严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点，为以后的工作学习打下坚实的基础。
1.2所在研究领域的历史和现状
目前，LabVIEW主要在与硬件通信与处理数据上有很大的优势,特别是在使用NI提供的硬件平台上,LabVIEW目前的应用还不是非常广泛。 LabVIEW是一种图形化编译器,注重的是工控方向的科研和设备系统快速搭建;对内部面向数据流。但LabVIEW是目前国际应用最广泛的虚拟仪器开发环境之一，同时上位机软件采用LabVIEW进行编写，可以降低开发难度，缩短开发周期，并且可以根据用户的需求对系统做出快速的更改。
1.3课题研究的内容
本课题研究的是基于LabVIEW的企业中央控制室监测系统上位机软件的设计，在这里把这个设计具体到一个企业中央控制监测的报警器软件的装置，具体构成报警的因素是温度和压力，在这里我们不仅要实现实时显示温度和压力值，还要在实时数据超过设定的上下限时及时的进行报警，从而达到监测和在发现危险时及时报警的目的。由于传统的人工监控受时间，环境等其他一些不确定因素影响，无法达到24小时的实时监控要求，所以，本课题设计了一个基于LabVIEW的企业中央控制室监测系统上位机软件的设计，通过智能化的软件来弥补人工的不足。根据课题需要和现有条件，提出模拟现场随机的数据通过在线自动检测系统的总体设计方案，数据检测的数学模型、测量方案以及系统的组成和工作原理。重点介绍上位机系统的软件设计和实现。根据设计需求，理解上位机系统的整体框架并分析系统的各个组成部分。其中，着重介绍上位机子系统两个核心问题的设计思路：一方面是应用多线程和消息机制解决数据的在线处理过程。另一方面应用嵌套存储思想保证测量数据的可靠接收和处理。按照设计思路，使用LabVIEW集成开发环境详细介绍的系统的软件实现方法，重点实现采样数据的接收存储、数据的拟合运算处理以及检测结果的保存。最后，利用系统的测试环境演示系统的运行过程并对测试结果进行分析。
1.4 采用的研究手段
1.4.1本课题研究思路
本课题的思路是“采集数据显示波形图统计数据实现报警”，采用模拟的随机数据选作为温度和压力的产生，通过波形图变化直观显示温度和压力的变化，统计出每个时间点的温度压力值，然后设定出上限下限值，用两个比较器件比较，当超出设定值时报警。详情如图11所示。
图11 控制器整体流程图
1.4.2实现方法
⑴编写LabVIEW模拟温度和压力报警实验程序，采用模拟随机温度和压力，并且统计温度和压力参数，记录下每个时间点的值。
⑵通过LabVIEW中的温度和压力波形图，观察温度和压力曲线的变化情况。
⑶预计设计的上位机报警器框图流程如图12所示：
图12 温度和压力控制报警器流程图
1.4.3预期成效
通过运用LabVIEW软件实现企业中央控制室监测系统上位机软件报警器的设计，通过模拟温度数据，实现波形图的变化，从而达到设定的报警的上行下行限制，从而实现监测报警功能。实现每一秒显示温度和压力各自的数据值，显示当前的数据，并且同时能够显示温度和压力各自的波形变化图，实现报警的目的。在此基础上可以显示当前的时间，并且将每个时间的温度和压力值保存下来并存到excel中，并能回度。压力和温度的上限限值可以灵活更改.能够建模，仿真现场数据，完成数据的采集，监测，并且能够熟练运用上位机。
第二章 企业上位机的设计
2.1 上位机前面板的设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的目的和意义 1
1.2所在研究领域的历史和现状 1
1.3课题研究的内容 1
1.4 采用的研究手段 2
1.4.1本课题研究思路 2
1.4.2实现方法 2
1.4.3预期成效 3
第二章 企业上位机的设计 4
2.1 上位机前面板的设计 4
2.1.1 温度和压力的设定 4
2.1.2 报警装置 5
2.1.3 实时温度和压力的曲线图 7
2.1.4 界面显示 8
2.2上位机监控界面程序框图的设计 9
2.2.1 温度和压力的设定 9
2.2.2 报警装置 9
2.2.3实时温度和压力曲线图 10
2.2.4 上位机软件整体程序框图 11
第三章 程序运行情况 13
3.1上位机软件的运行情况 13
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
附录A 17
附录B 18
第一章 绪论
1.1选题的目的和意义
由于经济水平的快速发展，人们生活水平也在不断地提高，传统的人工监测控制报警的方式已经远远落后于现代社会的发展需求。这就意味着要有新型智能化的监测方式的出现，所以今天我们提出了基于LabVIEW的企业中央控制室监测上位机软件的设计的方案，这个软件可以为工作人员提供了一种直观地图形操作界面，有利于工作人员准确快速地进行监控和判断，从而减少对企业造成的损失。这就要求我
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们要进一步掌握LabVIEW软件的应用,熟练掌握虚拟仪器技术，熟悉有关专业设计，熟练应用LabVIEW的相关知识。并且能够学会为中小型企业设计出一个实现工程监测报警的上位机软件。在知识方面，要求我们要把多学科的知识和技能综合运用起来，分析并能够解决实际存在的问题，从而深化理论的认识、拓展未知的知识领域、延伸相关的专业技能；在能力培养方面，我们要以课题的任务为出发点，对本次课题进行调研、收集、加工与整理，正确使用工具书，掌握从事科学研究的基本方法和撰写技术文件的能力，掌握软件编程方法与技巧，提高分析和解决课题实际问题的能力；在综合素质方面，培养我们养成严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风，树立正确的工程观点、生产观点、经济观点和全局观点，为以后的工作学习打下坚实的基础。
1.2所在研究领域的历史和现状
目前，LabVIEW主要在与硬件通信与处理数据上有很大的优势,特别是在使用NI提供的硬件平台上,LabVIEW目前的应用还不是非常广泛。 LabVIEW是一种图形化编译器,注重的是工控方向的科研和设备系统快速搭建;对内部面向数据流。但LabVIEW是目前国际应用最广泛的虚拟仪器开发环境之一，同时上位机软件采用LabVIEW进行编写，可以降低开发难度，缩短开发周期，并且可以根据用户的需求对系统做出快速的更改。
1.3课题研究的内容
本课题研究的是基于LabVIEW的企业中央控制室监测系统上位机软件的设计，在这里把这个设计具体到一个企业中央控制监测的报警器软件的装置，具体构成报警的因素是温度和压力，在这里我们不仅要实现实时显示温度和压力值，还要在实时数据超过设定的上下限时及时的进行报警，从而达到监测和在发现危险时及时报警的目的。由于传统的人工监控受时间，环境等其他一些不确定因素影响，无法达到24小时的实时监控要求，所以，本课题设计了一个基于LabVIEW的企业中央控制室监测系统上位机软件的设计，通过智能化的软件来弥补人工的不足。根据课题需要和现有条件，提出模拟现场随机的数据通过在线自动检测系统的总体设计方案，数据检测的数学模型、测量方案以及系统的组成和工作原理。重点介绍上位机系统的软件设计和实现。根据设计需求，理解上位机系统的整体框架并分析系统的各个组成部分。其中，着重介绍上位机子系统两个核心问题的设计思路：一方面是应用多线程和消息机制解决数据的在线处理过程。另一方面应用嵌套存储思想保证测量数据的可靠接收和处理。按照设计思路，使用LabVIEW集成开发环境详细介绍的系统的软件实现方法，重点实现采样数据的接收存储、数据的拟合运算处理以及检测结果的保存。最后，利用系统的测试环境演示系统的运行过程并对测试结果进行分析。
1.4 采用的研究手段
1.4.1本课题研究思路
本课题的思路是“采集数据显示波形图统计数据实现报警”，采用模拟的随机数据选作为温度和压力的产生，通过波形图变化直观显示温度和压力的变化，统计出每个时间点的温度压力值，然后设定出上限下限值，用两个比较器件比较，当超出设定值时报警。详情如图11所示。
图11 控制器整体流程图
1.4.2实现方法
⑴编写LabVIEW模拟温度和压力报警实验程序，采用模拟随机温度和压力，并且统计温度和压力参数，记录下每个时间点的值。
⑵通过LabVIEW中的温度和压力波形图，观察温度和压力曲线的变化情况。
⑶预计设计的上位机报警器框图流程如图12所示：
图12 温度和压力控制报警器流程图
1.4.3预期成效
通过运用LabVIEW软件实现企业中央控制室监测系统上位机软件报警器的设计，通过模拟温度数据，实现波形图的变化，从而达到设定的报警的上行下行限制，从而实现监测报警功能。实现每一秒显示温度和压力各自的数据值，显示当前的数据，并且同时能够显示温度和压力各自的波形变化图，实现报警的目的。在此基础上可以显示当前的时间，并且将每个时间的温度和压力值保存下来并存到excel中，并能回度。压力和温度的上限限值可以灵活更改.能够建模，仿真现场数据，完成数据的采集，监测，并且能够熟练运用上位机。
第二章 企业上位机的设计
2.1 上位机前面板的设计
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