计量泵远程监控组态软件研究与设计

发布时间：2017-03-30 09:09

  本文关键词：计量泵远程监控组态软件研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为工业自动化系统中不可或缺的一部分，监控组态软件如今被广泛应用于现代工业控制的各个领域。现有的组态软件往往十分庞大复杂，且需要大量的配套硬件支持，不符合工控系统网络化、开放化的发展方向，无法满足一些中小型用户和专业领域的控制需求。本文结合具体的计量泵网络化监控系统，给出一种廉价的、跨平台、轻量级的组态设计与实现方案，为用户节省了购买大型组态软件的成本，具有一定的现实意义。 本文首先针对实际生产中的计量泵通常需要协同工作的现状，简述以太网—现场总线远程监控方案及相关技术原理，并分析流程工业的数据特点，以及计量泵系统对于组态软件的监控要求；然后从讨论组态目的、结构和功能角度入手，，给出了监控组态软件的总体框架和设计思路，并为各个功能模块提供了具体实现过程。 软件主要由数据服务器和可视化监控组态平台组成。前者是监控软件和工业现场的交换中介，承担着对计量泵系统中所有数据进行分析、组织、转发、存储、管理等工作；而后者作为主要的人机交互接口，是系统的核心和最直观的一部分，主要完成工艺流程画面模拟、实时数据动态显示功能。 为提高软件可移植性、实现跨平台，监控组态平台采用Qt开发，分为节点组态、矢量制图、属性组态、操作组态、策略组态等模块，着重实现图形界面系统组态模块；数据服务器采用Java开发，包括通信实现、数据分析和交换、数据管理等功能模块，数据的实时性和稳定性是设计过程中的重点。为解决数据量大而引起的服务器性能下降问题，本文还结合环形缓存机制提出一种环形对象池的技术。 通过组态软件的实际运行，表明该软件能够满足预期的监控需求，运行状态良好。
【关键词】：组态软件 跨平台 图形组态 数据服务器 环形对象池
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP273
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-17
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 课题研究的目的和意义12-13
• 1.3 国内外研究现状及趋势13-15
• 1.4 本文研究的主要内容15-17
• 1.4.1 研究内容15
• 1.4.2 主要特色与创新点15-16
• 1.4.3 论文结构安排16-17
• 第2章 计量泵网络化监控系统17-23
• 2.1 概述17
• 2.2 相关技术背景及原理17-19
• 2.2.1 计量泵的研究现状17-18
• 2.2.2 现场总线技术18
• 2.2.3 以太网技术18-19
• 2.3 远程监控系统19-21
• 2.3.1 网络化监控方案19-20
• 2.3.2 协议转换器20
• 2.3.3 计量泵数字变频器20-21
• 2.4 功能分析和监控要求21-23
• 第3章 系统总体框架23-30
• 3.1 概述23
• 3.2 组态软件分析23-25
• 3.3 跨平台和开发工具选择25-26
• 3.3.1 Java 技术简介25-26
• 3.3.2 Qt 技术简介26
• 3.4 系统总体构架和设计思路26-30
• 3.4.1 总体构架26-27
• 3.4.2 组建器设计思路27-28
• 3.4.3 监控器设计思路28
• 3.4.4 服务器设计思路28-30
• 第4章 数据服务器的设计实现30-47
• 4.1 概述30
• 4.2 通信实现30-33
• 4.2.1 Java Socket 编程30-31
• 4.2.2 多线程的 TcpServer 实现31-33
• 4.2.3 线程管理33
• 4.3 数据分析交换33-37
• 4.3.1 报文格式34
• 4.3.2 报文处理34-37
• 4.4 基于环形存储的对象池技术37-40
• 4.4.1 问题产生37-38
• 4.4.2 环形对象池原理与实现38-40
• 4.5 数据管理及文件读写40-42
• 4.5.1 管理方案40-41
• 4.5.2 使用 Log4J 存储数据41-42
• 4.6 其他部分42-44
• 4.6.1 XM L 文件解析42-44
• 4.6.2 启动过程44
• 4.7 性能测试44-47
• 第5章 监控组态平台实现47-64
• 5.1 概述47
• 5.2 节点组态模块47-49
• 5.2.1 Qt M odel/View 框架48
• 5.2.2 节点组态实现48-49
• 5.3 图形系统组态模块49-57
• 5.3.1 Qt GraphicsView 框架50-51
• 5.3.2 图形模块基本框架51-52
• 5.3.3 基本图元实现52-54
• 5.3.4 组合图元实现54-55
• 5.3.5 动态属性组态55-56
• 5.3.6 操作行为组态56-57
• 5.4 保存与重现策略57-60
• 5.4.1 使用 Qt 处理 XM L57-59
• 5.4.2 对象工厂59-60
• 5.5 主监控程序实现60-64
• 5.5.1 TCP 客户端与缓冲池60-61
• 5.5.2 发送器和读取器61
• 5.5.3 相关程序运行情况61-64
• 第6章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64-65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 攻读学位期间参加的科研项目和成果70

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 侯佳欣;远程燃油智能监测系统研究[D];东北石油大学;2013年

  本文关键词：计量泵远程监控组态软件研究与设计，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：276734