labview机舱监测报警程序设计(附件)【字数:9417】

摘 要 摘 要 现代船舶机舱设备日益智能和复杂,为了对船舶上各种类型的设备进行集中控制,就需要建立一个集中的监测控制系统。本课题的内容是用LabVIEW软件设计一个实时监测系统,该系统能对船舶机舱的各种参数进行实时监测,当参数出现异常时具有声光报警、参数显示、报警延时和报警记录功能。本文首先对船舶机舱设备的规格参数进行阐述,确定了监测报警系统的参数标准,把握住了报警系统基本要求。其次是对LabVIEW软件操作的详细介绍,熟悉各种控件和程序结构的使用,确定了编程思路和程序框架。最后通过各种编程模块的使用编写程序框图和设计程序前面板,完成整个程序的设计,调试仿真验证系统功能。本次程序设计最后通过调试,完整实现了监测报警系统的功能,仿真结果正确。关键词LabVIEW软件;监测报警;程序设计
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的目的和意义 1
1.2 国内外相关研究概况和问题 1
1.3主要研究内容 2
1.4研究的方法、步骤 3
第二章 船舶自动化和机舱监测报警系统 4
2.1船舶机舱自动化概述 4
2.2船舶机舱监测报警系统简介 5
2.2.1 监测报警系统概述 5
2.2.2 机舱监测报警的过程和参数 5
第三章 LabVIEW 软件介绍 8
3.1 虚拟仪器简介 8
3.2 LabVIEW2014编程环境 9
3.3 LabVIEW程序结构 10
3.3.1前面板和控件选板 10
3.3.2程序框图和函数选板 12
3.3.3 VI图标 14
3.4 LabVIEW程序编写和调试方法 15
3.4.1 创建前面板 15
3.4.2程序框图设计 15
3.4.3 VI程序的调试 16
第四章 机舱监测报警系统程序设计 18
4.1监测报警程序设计 18
4.1.1监测报警程序设计概述 18
4.1.2 程序设计 18
4.2 LabVIEW程序的调试 22
结 论 25
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致 谢 26
参 考 文 献 27
第一章 绪论
1.1选题的目的和意义
进几十年来现代工业的发展越来越快速,各类设备都朝着机电一体化、大型化、复杂化和智能化方向发展,然而越是大型的设备,一旦出现故障造成的损失也越大。因此,对大型化设备的运行状态的监测和报警工作是必须要做的。对于船舶,在正常航行时是没有外界的条件的帮助,一旦出现问题就会造成很大影响,所以对船舶机舱各类设备运行状态的实时监控是至关重要的。而且船舶上设备非常多,仅仅依靠人力来实时查看各类设备是不现实的,这时就需要将给类设备状态和数据统一采集记录,一旦有问题要能及时报警,这些繁琐的工作需要一个系统化的平台来管理,从而能够形成一个高效的体系。
通过LabVIEW编程软件就可以很好的实现这些功能,LabVIEW图形化编程软件是美国国家仪器公司研发的,其目的是让那些被复杂程序编写所累的工程师或科学家等专业人士摆脱复杂的编程,提高研究效率[1]。它作为一款图形化编程软件,有着界面直观、编写容易、操作简单等优势,大大提高了研究人员的工作效率。
1.2 国内外相关研究概况和问题
目前主要的上位机组态软件有Wincc、组态王、Citech等,这些软件都能实现船舶机舱数据监测采集和报警工作,当然,VB、VC语言也可以实现。与这些方法相比,LabVIEW有着明显的不同,它不再是抽象化的程序语句,而是图形化编辑语言G来编写程序,产生的程序是框图的形式。像VB、VC等语言虽然灵活多变,可以做几乎所有的工程工作,但随之带来的就是程序编写相当困难,一个简单的图形或者窗口要花不少时间才能实现,并且难度大。
LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench),即实验室虚拟仪器集成开发平台,采用数据流的编程方法,程序的各个框图中间的节点间数据走向来决定程序的执行顺序,这与传统编程语言语句的顺序决定程序执行顺序大大不同[2]。LabVIEW程序称为VI(既Virtual Instrument),也叫虚拟仪器,因为其程序中很多控件都是模拟现实的仪器,如温度计、各种表盘、示波器等等。对于LabVIEW来说软件就是仪器,这也是当初NI公司开发LabVIEW 软件平台的核心思想。
LabVIEW主要特点和优势:
(1)由于所有仪器都是虚拟的,用户可以灵活地选择所需要的各种仪器模块,而不必受制于现实中各种仪器功能或者厂商的限制。
(2)虚拟仪器的所有有关仪器的信息都在都在软件的模块中,数据可以通过多种途径来显示、分析,这使LabVIEW的编程更灵活。
(3)可以对数据很方便的进行读写或者编辑,也可通过数据传输存存储器,充分发挥出计算机的储存能力。而且利用计算机的快速运算能力,即便是复杂的VI,也能快速运算出结果,这是传统仪器在试验和测试中无法超越的,有时传统仪器还会出现偏差甚至错误,但在虚拟仪器中这种情况几乎不会出现。
(4) 无缝集成: 虚拟仪器从根本上说相当于一个集成的软硬件结合体。随着各种设备在功能上不断地变得复杂,工程人员通常需要集成多个测量设备来完成完整的测试要求,而对这些设备的连接和集成则是要大量的工作才能完成。NI的虚拟仪器软件集成平台为所有的I/O设备提供了标准的接口,能够让用户高效地将多个测量设备集成到同一个系统,减少了工程的复杂性。
虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O、控制等各种工程产品设计的主流技术,伴随着虚拟仪器技术的功能不断更新,性能也跟着不断地提高,如今在许多工程设备中它已成为传统仪器的主要替代方式。随着计算机技术、半导体材料和软件功能的进一步更新,在性能和功能方面,虚拟仪器也会跟上步伐,未来虚拟仪器的发展前景将会更好。

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