基于DDC的计算机过程控制远程实验系统
本文关键词:基于DDC的计算机过程控制远程实验系统 出处:《内蒙古大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 远程实验系统 DDC 实时性 MFC MySQL
【摘要】:远程实验系统对于培养工科类专业学生的专业技术应用能力,具有重要意义,特别是自动化专业学生,实验教学是其教学环节的重要组成部分,通过实践可以验证所学理论知识。同时,远程实验系统还可以有效地解决因实验人数与实验设备数不匹配,而造成实验教学质量下降和教师工作强度增加的问题。论文针对上述问题,并利用学校工业控制系统实验室的资源,在原有控制方式的基础上,加入远程实验系统。以CS4000型过程控制实验装置为被控对象,选用直接数字控制(Direct Digital Control,DDC)系统作为本地控制方式,采用C/S架构编程实现远程客户端、控制服务器两部分应用程序,对14台设备和网络摄像头进行组网,实现远程实时控制、数据采集及视频实时预览等功能。论文完成的主要工作如下:1.对本地实验系统进行升级改造,并设计基于DDC的远程实验系统方案,重点对系统中的通信程序部分做了实时性研究,分别使用Visual C++6.0中两种串口通信方法,与DDC模块进行通信并测试串口通信的实时性,选择实时性较好的调用API函数方式作为系统串口通信方法;然后采用基于TCP/IP协议的Winsock编程,实现客户端和服务器的网络通信服务程序,并测试网络通信实时性与通信距离之间的关系;最后综合分析系统的实时性满足需求,方案可行。2.控制服务器部分使用Visual C++6.0开发,其中串口选用异步通信方式,网络通信部分程序和串口通信及数据处理程序都采用多线程技术实现,利用ODBC组件实现Visual C++应用程序对MySQL数据库的操作;然后编程实现增量式PID算法,最后设计历史数据库表,并规定了存储规则,以减少存储量。利用Visual Studio 2012开发远程客户端应用程序,使用MFC基础类库设计并实现远程客户端界面,使用由杨国君老师自主开发的曲线绘制库CChart实现实时数据曲线显示和历史数据查询功能;在设备网络SDK的基础之上进行二次开发,实现视频实时预览;最后设计并实现自定义应用层协议,远程客户端网络通信程序也使用多线程技术实现。3.对系统进行组网并设置路由器的转发规则,然后针对系统主要功能,设计实际测试用例,分别对主要功能和实验效果进行整体测试,发现系统中存在的问题并进行优化。
[Abstract]:Remote experiment system is very important for training professional and technical application ability of engineering majors. Especially for automation majors, experimental teaching is an important part of their teaching links. Through practice, we can verify theoretical knowledge. At the same time, the remote experiment system can also effectively solve the problem of the decline of experimental teaching quality and the increase of teachers' working intensity due to the mismatch between the number of experimental people and the number of experimental devices. In view of the above problems, and using the resources of the laboratory of the school industrial control system, the remote experiment system is added on the basis of the original control mode. The CS4000 process control experimental device for the controlled object, using direct digital control (Direct Digital Control, DDC) system as the local control mode, using C/S architecture, programming the remote control server client two part of the application, the 14 sets of equipment and network camera network cameras and realize remote real-time control, data acquisition and video real time preview function. The main work is as follows: the upgrading of local experimental system 1., and the design of remote experiment system based on DDC, focuses on the research of real-time communication program in the system, using two Visual C++6.0 serial communication method, real-time communication and test serial communication with DDC module choose a good real-time, call the API function as a method of serial communication system; then using TCP/IP protocol based on the Winsock programming, to achieve network communication service program of client and server, and test the relationship between the network and communication distance through reliance; finally the comprehensive analysis system to meet the needs of real-time, feasible. 2. server control part of the use of Visual C++6.0 development, the selection of serial asynchronous communication, network communication program and serial communication and data processing program using multithreading technology, realize the operation of Visual C++ application on the MySQL database using ODBC component programming; then the incremental PID algorithm, finally the design history database table, and the provisions of the in order to reduce the amount of memory storage rules. Using Visual Studio 2012 development of the remote client application, using the MFC foundation class library design and implementation of remote client interface, using self-developed by Yang teacher monarch curve drawing library CChart to achieve real-time data curve display and historical data query function; two development based on SDK network equipment, to achieve real-time video preview and final design; the implementation of custom application layer protocol, the remote client network communication program also uses multithreading technology to achieve. 3., we set up the network and set up the forwarding rules of the router. Then we designed the actual test cases for the main functions of the system, and tested the main functions and the experimental results respectively. We found the problems in the system and optimized them.
【学位授予单位】:内蒙古大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 董圣友;肖继学;廖旋;程志;李海军;曾强;;Visual Studio中串行通信方法实时性能测试[J];中国测试;2015年02期
2 杜晓春;刘婉妮;王宏;;TCP/IP应用层协议分析与C++实现[J];电子测试;2013年23期
3 张倩;李海港;;基于C/S结构的网络型过程控制实验系统开发[J];实验室研究与探索;2013年03期
4 廖旋;肖继学;殷巧;程志;;Visual C++中串行通信方法的实时性研究[J];西华大学学报(自然科学版);2012年06期
5 梁居宝;杜克明;孙忠富;;基于3G和VPN的温室远程监控系统的设计与实现[J];中国农学通报;2011年29期
6 黄晓波;;基于Windows API的异步串口通信软件设计[J];现代电子技术;2011年16期
7 齐岩磊;陈娟;祁欣;;基于单片机和组态王的温度监控系统的设计[J];电子测量技术;2011年07期
8 谢鹏华;牛昱光;;DCS远程监控实验教学系统的OPC技术实现方法[J];太原理工大学学报;2011年02期
9 吴文华;杨庆;沈新元;王宏志;吴良;张朋勇;;智能实验室管理系统下的实验室开放管理[J];实验技术与管理;2011年02期
10 崔红志;索岩;;基于API的Win32串口通信编程技术[J];科技信息;2010年07期
相关博士学位论文 前2条
1 王君;基于模糊控制策略的温室远程智能控制系统的研究[D];吉林大学;2015年
2 庞文尧;基于C/S模式的远程控制系统研究开发[D];浙江大学;2003年
相关硕士学位论文 前5条
1 陈天达;面向管理的智能化生产环境监测系统[D];内蒙古大学;2016年
2 胡晨;基于CS4000平台的远程实验系统的设计和实现[D];南京理工大学;2014年
3 陈洁;基于C/S模式的三容水箱远程实验系统的设计与实现[D];中南大学;2008年
4 王晓华;基于TCP/IP和数据库技术的远程监控系统的研究[D];浙江工业大学;2007年
5 邬海杰;基于双C/S结构的计算机控制技术远程网络实验系统的设计与实现[D];浙江大学;2003年
,本文编号:1341770
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/xixikjs/1341770.html