碩士論文-汽車安全氣囊生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

上海大學(xué) 碩士學(xué)位論文 汽車安全氣囊生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn) 姓名 胡榮 申請學(xué)位級別 碩士 專業(yè) 機(jī)械電子 指導(dǎo)教師 沈俊杰 沈立紅 20080201 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G l t A D U d ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 摘要 安全氣囊是衡量現(xiàn)代汽車安全系統(tǒng)的一個(gè)最為重要的指標(biāo) 它與汽車設(shè)計(jì) 以及駕駛者的安全密切相關(guān) 所以安全氣囊的生產(chǎn)尤為重要 追溯每一個(gè)產(chǎn)品 生產(chǎn)的相關(guān)信息更為重要 論文首先論述了研究生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的意義 然后詳細(xì)介紹了虛擬儀器技 術(shù)的特點(diǎn)以及優(yōu)勢 與傳統(tǒng)儀器相比 虛擬儀器在智能化程度 處理能力 性能 價(jià)格比 可操作性等方面都具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢 隨著各種新興技術(shù)不斷融入 到監(jiān)控組態(tài)軟件中 監(jiān)控組態(tài)軟件有著更強(qiáng)的競爭力和更為廣闊的市場前景 而且隨著用戶需求的不斷提高和技術(shù)的不斷進(jìn)步 軟件也需要逐步完善和更新 換代 我國工業(yè)控制領(lǐng)域流行的監(jiān)控軟件主要有i F i x W i n C C 等 但是由于這 些大型軟件價(jià)格昂貴 軟件所能實(shí)現(xiàn)的功能有限 所以使用其它軟件 如目前越 來越流行的L a b V I E W 測控軟件 替代上述監(jiān)控軟件 來實(shí)現(xiàn)其監(jiān)控功能 以適 用于中小型系統(tǒng)中是一重要課題 本文針對延鋒百利得汽車安全系統(tǒng)有限責(zé)任公司北京 克萊斯勒3 0 0 C 安全 氣囊生產(chǎn)的具體運(yùn)行環(huán)境 對系統(tǒng)的需求分析 總體設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)集成 數(shù)據(jù)庫 的選擇以及功能模塊實(shí)現(xiàn)等問題進(jìn)行詳細(xì)的闡述 本文重點(diǎn)討論了監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成以及實(shí)現(xiàn) 采用工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總 線 P R O F I B U S D P 通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控系統(tǒng)和現(xiàn)場設(shè)備之間的連接 其中 控 制領(lǐng)域數(shù)據(jù)交換的熱門技術(shù) o P C 技術(shù)起到了關(guān)鍵作用 借助S n v I E T I CN E T 的O P C 服務(wù)器 為本監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享與交換提供了良好的基礎(chǔ)平臺 本監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行可靠 實(shí)踐表明對安全氣囊 提高生產(chǎn)效率 進(jìn)行實(shí)時(shí)控制以 及追溯信息管理等各方面都起到了重要的作用 達(dá)到了課題預(yù)期的目標(biāo) 關(guān)鍵詞 監(jiān)控系統(tǒng)L a b V T E W 0 P C現(xiàn)場總線實(shí)時(shí)監(jiān)控 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U A T ET H E S I SO FS H A N G H A JU N I V E R S I T A B S T R A C T S a f e t yi so n eo ft h em o s ti m p o r t a n ti n d i c a c o r s t h a tam e a s u r eo fm o d e r n a u t o m o t i v ea i r b a gs a f e t ys y S t e m s a Sw e l la st h ev e h i c l ed e s i g ni sc l o s e l yr e l a t e dt o t h es a f e t y s e c u r i t ya i r b a gp r o d u c t i o ni sp a r t i c u l a r l yi m p o r t a n t ar e t r o s p e c t i v eo ft h e p r o d u c t i o no f r e l e v a n ti n f o r m a t i o ni Sm o r ei m p o r t a n t A tf i r s tP a p e r sr e s e r c ho nt h es i g n i f i c a n c eo ft h ep r o d u c t i o nc o n t r o ls y s t e m a n d t h e ni n t r o d u c e di nd e t a i lt h ec h a r a c t e r i s t i c so fv i r t u a li n s t r u m e n t a t i o n a sw e l l 勰 a d v a n t a g e s C o m p a r e dw i t ht h et r a d i t i o n a li n s t r u m e n t s v i r t u a li n s t r u m e n t a t i o ni n t h e i n t e l l i g e n c e p r o c e s s i n gp o w e r p e r f o r m a n c ea n dl o wc o s t o p e r a b i l i t y a n do t h e r a s p e c t so ft h et e c h n o l o g yh a so b v i o u sa d v a n t a g e s w i t ht h ee m e r g i n gt e c h n o l o g yi n t o t h eS C A D A c o n t r o lg r o u pS o f t w a r es t a t eh a ss t r o n g e rc o m p e t i t i v ee d g ea n dm o r e b r o a dm a r k e tp r o s p e c t s M o r e o v e r w i t ht h ec o n t i n u o u si m p r o v e m e n to fu s e rn e e d s a n dt e c h n o l o g i c a la d v a n c e m e n t s t h es o f t w a r ea l s on e e d sag r a d u a l l yi m p r o v i n ga n d u p g r a d i n g C h i n a si n d u s t r i a lm o n i t o r i n ga n dc o n t r o ls o f t w a r ep o p u l a rm a i n l yi F i x W i n C Ca n dS Oo n b u td u et oh i g hp r i c e so ft h e s el a r g e s c a l es o f t w a r e t h es o f t w a r e c a l lr e a l i z et h ef u n c t i o no fl i m i t e d t h eu s eo fo t h e rs o f t w a r e s u c ha st h ec u r r e n t g r o w i n gp o p u l a r i t yo fL a b V I E Wm o n i t o r i n gs o f t w a r e t h ea l t e r n a t i v em o n i t o r i n g s o f t w a r et oa c h i e v ei t sm o n i t o t i n gc a p a b i l i t i e st oa p p l yt os m a l la n dm e d i u m s i z e d s y s t e mi sa ni m p o r t a n ti s s u e T I l i sP a p e rf o c u so nB e i J i n g C h r y s l e r 3 0 0 Ca i r b a gp r o d u c t i o no fs p e c i f i co p e r a t i n g e n v i r o n m e n tw h i c hi nt h et h eY a n f e n gK E Ya u t o m o t i v es a f e t yL i m i t e d t h es y s t e m n e e d sa n a l y s i s d e s i g n d a t ai n t e g r a t i o n a sw e l la st h ed a t a b a s eo fc h o i c et oa c h i e v e f u n c t i o n a lm o d u l e ss u c hi S S U e sa sd e t a i l e d I t l a y s s t r e s so nt h ed a t ai n t e g r a t i o no ft h es y s t e m T h es y s t e mC a nb e c o m m u n i c a t e dw i t ht h ef i l e de q u i p m e n tw i t ht h ea i do ft h et e c h n i q u eo fI n d u s t r i a l E t h e m e ta n dF i e l d b u s P R o F I B U S D P 0 P Cp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nt h es y s t e m d e v e l o p m e n t w h i c hi st h en e w e s tt e c h n i q u eo fd a t ae x c h a n g e A tp r e s e n t t h e m o n i t o t i n gs y s t e mh a sr u nn o r m a l 彤t h er e s u l t ss h o wt h a tt h ei m p r o v ep r o d u c t i o n e m c i e n c ya n dr e a l t i m ec o n t r o la n dt r a c ei n f o r m a t i o nm a n a g e m e n t a n do t h e ra r e a s h a v ep l a y e da ni m p o r t a n tr o l et oa c h i e v et h ed e s i r e do b j e c t i v e so ft h ei s s u e K e y w o r d s M o n i t o r i n gS y s t e mL a b V I E WO P CF i e l d b u sR e a l t i m em o n i t o r i n g V I 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U p r ET H E S I SO FS H A N G H A IU N E R S I T 原創(chuàng)性聲明 本人聲明 所呈交的論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作 除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外 論文中不包含其他人已發(fā) 表或撰寫過的研究成果 參與同一工作的其他同志對本研究所做的 任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意 簽名 監(jiān)日期 絲斗 本論文使用授權(quán)說明 本人完全了解上海大學(xué)有關(guān)保留 使用學(xué)位論文的規(guī)定 即 學(xué)校有權(quán)保留論文及送交論文復(fù)印件 允許論文被查閱和借閱 學(xué) ?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H E P O S T G R A D U A T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 第一章緒論 1 1 課題來源 本課題來源于上海上大機(jī)電設(shè)計(jì)研究院和上海延峰百利得汽車安全系統(tǒng)有 限公司合作的重點(diǎn)項(xiàng)目 北京一戴克克萊斯勒3 0 0 C 安全氣囊生產(chǎn)線的設(shè)計(jì) 依據(jù)延鋒百利得汽車安全氣囊生產(chǎn)的要求 設(shè)計(jì)了生產(chǎn)設(shè)備以及監(jiān)控系統(tǒng) 本論 文主要研究了監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想 開發(fā)過程以及相關(guān)的軟硬件 1 2 安全氣囊生產(chǎn)研究背景和意義 1 2 1 研究背景 汽車是現(xiàn)代文明的標(biāo)志之一 但汽車交通事故也是現(xiàn)代文明社會的災(zāi)難之 一 死亡和受傷的損失是相當(dāng)驚人的 截至2 0 世紀(jì)9 0 年代中期 美國戰(zhàn)后汽車交 通事故的死亡人數(shù)相當(dāng)于美國在兩次世界大戰(zhàn)中死亡人數(shù)的總和 中國自改革開 放以后 公路交通的死亡人數(shù)也在逐年上升 如果從汽車死亡的人數(shù)看 情況則 更為嚴(yán)重 2 0 0 0 年我國公路交通死亡人數(shù)已高達(dá)9 萬余人 高科技的發(fā)展 出現(xiàn) 了新型汽車安全部件 即汽車安全氣囊 安全氣囊對乘員的保護(hù)效果是非常出色 的尤其與安全帶配合使用時(shí)效果更為明顯 故被稱為駕駛員的 救命袋 據(jù) M o r t o n 公司資料介紹 安全氣囊與安全帶配合使用可減少輕重傷 1 9 9 0 年3 月1 2 日 克萊斯勒汽車公司生產(chǎn)的兩輛L e B a r o n 轎車在美國弗吉尼亞 l C u l p e p e r 附近 的公路上相撞 它們的速度高達(dá)7 0m i l e h 結(jié)果兩車嚴(yán)重撞損 但兩車的氣囊同 時(shí)打開 兩位駕駛員只受了輕傷 美國政府的一項(xiàng)對配有安全氣囊汽車的調(diào)查數(shù) 字表明 在1 6 7 次碰撞事故中 除1 4 名駕駛員受到一些輕傷外 其余人員均安全 無事 這些事故都并非僥幸 是安全氣囊起了很大的保護(hù)作用 安全氣囊的出 現(xiàn) 給汽車乘員帶來了福音 同時(shí)也給汽車工業(yè)帶來了繁榮 這使得汽車的安全 性更為重要 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U 艇T H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 汽車的安全性分為主動安全和被動安全兩種 主動安全是指汽車防止發(fā)生事 故的能力 被動安全是指在萬一發(fā)生事故的情況下 汽車保護(hù)乘員的能力 當(dāng)汽 車發(fā)生事故時(shí) 對乘員的傷害是在瞬間發(fā)生的 例如 以車速5 0 公里 時(shí)進(jìn)行正 面撞車時(shí) 其發(fā)生時(shí)間只有十分之一秒左右 為了在這樣短暫的時(shí)間中防止對乘 員的傷害 必須設(shè)置安全裝備 目前主要有安全帶 防撞式車身和安全氣囊防護(hù) 系統(tǒng) S u p p l e m e n t a lI n f l a t a b l eR e s t r a i n tS y s t e m 簡稱S R S 等 由于很多事故是難 以避免的 因此被動安全性也非常重要 安全氣囊作為被動安全性的研究成果 由于使用方便 效果顯著 造價(jià)不高 得到了迅速的發(fā)展和普及 我國2 0 0 0 年 實(shí)施了C M V D R2 9 4 關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則 該法規(guī)等效于歐洲 E C E R 9 4 法規(guī) 最近 我國的側(cè)面碰撞法規(guī)已經(jīng)開始實(shí)施 這將對我國車輛的碰 撞安全性能和駕乘人員保護(hù)系統(tǒng)提出更高的要求 安全氣囊是由美國人約翰 赫特里特 J o h n H o t r i c h 發(fā)明 他是一位自學(xué) 成才的賓夕法尼亞州工程師 1 9 5 2 年 在遭遇一次事故后 他萌發(fā)了設(shè)計(jì)撞車 安全裝置的想法 在這次事故中 約翰為躲避一個(gè)障礙物而猛打方向盤進(jìn)行制動 他和妻子都用手臂本能地保護(hù)坐在前座中間位置上的女兒 這次事故后他意識到 必須要有一個(gè)良好的方法來保護(hù)乘員 兩周之后他繪好了設(shè)計(jì)圖紙交給了代理 人 這份圖紙確定了今天安全氣囊的雛型 1 9 5 3 年8 月1 8 日 他獲得了 汽車 緩沖安全裝置 的美國專利 由于每個(gè)氣囊只能使用一次 只要引爆就不再有下一次保護(hù)的能力 也不能 塞回去再使用 引爆后必須回廠換一個(gè)新的氣囊 但正是這唯一一次的使用 決 定了駕乘者的生與死 它正是這樣一種關(guān)鍵的汽車安全部件 作為一種汽車的安全產(chǎn)品 汽車安全起囊自身的生產(chǎn)過程首先就要確保安全 性和準(zhǔn)確性 以保證產(chǎn)品在唯一一次使用中達(dá)到設(shè)計(jì)要求 但是 制造者無法保 證零部件信息錄入的準(zhǔn)確性 也無法在成品組裝完成之后 進(jìn)行一次綜合的功能 測試 這給產(chǎn)品的質(zhì)量檢測帶來了很大的困難 對于每一件安全氣囊 制造商只 能嚴(yán)格精確地控制生產(chǎn)過程 設(shè)置系列質(zhì)量檢驗(yàn)點(diǎn) 用來保證不選用有缺陷的組 件 以及保證合格的組件正確地被裝配起來 除此之外 另外一個(gè)重要的措施就 是保存詳細(xì)的產(chǎn)品零部件數(shù)據(jù)記錄 在每次車禍中 如果安全氣囊提早打開或無 法打開 一旦確認(rèn)是由于氣囊自身的質(zhì)量問題所造成的 就要查找該氣囊所有組 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U A T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N l V E R S I T 成部件的數(shù)據(jù)記錄 通過檢查這些數(shù)據(jù)記錄 不但可以發(fā)現(xiàn)造成氣囊質(zhì)量問題的 原因 還可以進(jìn)一步確認(rèn) 在哪個(gè)時(shí)間段 哪些車輛 哪個(gè)班次也采用了這些有 相同問題的安全氣囊 從而及時(shí)地通知汽車廠商 組織汽車召回 消除安全隱患 同時(shí) 每件安全氣囊的生產(chǎn)數(shù)據(jù)都必須保存若干年 一旦某件安全氣囊出現(xiàn)質(zhì)量 問題 就可以追溯這件產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過程信息 找出問題所在 提出相應(yīng)的系 統(tǒng)解決方案 2 1 計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的迅速發(fā)展大大加快了制造企業(yè)的現(xiàn)代化與信息化的進(jìn) 程 制造業(yè)信息化已成為全球化的發(fā)展趨勢 以企業(yè)資源計(jì)劃E R P E R P E n t e r p r i s eR e s o u r c eP l a n n i n g 為代表的管理數(shù)字化是制造業(yè)信息化技術(shù)特點(diǎn)的重 要體現(xiàn) 也是我國制造業(yè)信息化工程的重要方面 計(jì)算機(jī)技術(shù)與管理科學(xué)的結(jié)合 促進(jìn)了現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的形成 企業(yè)管理涉及企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略 經(jīng)營目標(biāo) 組織 與文化 制造資源 資金與成本 技術(shù)與產(chǎn)品開發(fā) 生產(chǎn)計(jì)劃與控制 供應(yīng)鏈與 企業(yè)協(xié)同等方面 現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)基于現(xiàn)代企業(yè)管理模式 在資源集成 信息 集成 功能集成 過程集成和企業(yè)間集成基礎(chǔ)上 通過集成化管理與決策信息系 統(tǒng)支持企業(yè)全面 合理 系統(tǒng)地管理生產(chǎn)和經(jīng)營過程 可以最大限度地發(fā)揮企業(yè) 內(nèi)外部資源 技術(shù)和人員的作用 大幅度提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力 然 而 長期以來 許多企業(yè)為了提高生產(chǎn)效率 加強(qiáng)競爭能力以及滿足市場的需求 投入巨資配置了控制系統(tǒng)和E R P 系統(tǒng) 以改善現(xiàn)場一線的生產(chǎn)能力和企業(yè)的管 理能力 但是由于控制系統(tǒng)與E R P 系統(tǒng)各自為政 造成兩種系統(tǒng)脫節(jié) 信息阻 斷 嚴(yán)重的阻礙了現(xiàn)有系統(tǒng)能力的充分發(fā)揮 迫切的需要一層新的系統(tǒng)來填補(bǔ)這 一空隙 以實(shí)現(xiàn)管控一體化 3 流程工業(yè)一般是指通過分離 混合 成型使原材料增值的行業(yè) 它的生產(chǎn) 過程一般是連續(xù)的或成批的 需要嚴(yán)格的過程控制和安全性措施 具有工藝過程 相對固定 周期短 產(chǎn)品規(guī)格比較少 但有批量大的特點(diǎn) 流程工業(yè)經(jīng)過十多年 的發(fā)展 分為三層結(jié)構(gòu) 即B P S 經(jīng)營計(jì)劃系統(tǒng) M E S 制造執(zhí)行系統(tǒng) P C S 過程 控制系統(tǒng) 通常三層結(jié)構(gòu)表述為E R P M E S P C S 簡稱為計(jì)劃層 執(zhí)行層 控制層或 管理層 生產(chǎn)層 控制層 E R P 層是以決策為核心的整體資源優(yōu)化的技術(shù) P C S 是 以產(chǎn)品的質(zhì)量 數(shù)量和滿足工藝要求為目標(biāo)的以設(shè)備綜和管理控制 為核心的技術(shù) 而M E S 層是以生產(chǎn)綜合指標(biāo)為目標(biāo)的生產(chǎn)過程優(yōu)化控制 生產(chǎn) 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U A T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 運(yùn)行優(yōu)化操作與優(yōu)化管理的技術(shù) 當(dāng)前 幾乎所有的汽車行業(yè)都已經(jīng)有了底層的生產(chǎn)控制系統(tǒng) 也有實(shí)施了 E R P 系統(tǒng) 但是管理層和控制層之間卻缺乏聯(lián)系 目前存在的問題 一是有大量 的自動化孤島 二是E R P 與P C S 之間的斷層 三是E R P 系統(tǒng)維護(hù)功能不全 上述問題將導(dǎo)致生產(chǎn)工序之間信息阻斷 后面的工序不能對前面工序的操作變化 作反應(yīng)或者及時(shí)調(diào)整 同時(shí) E R P 系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)之間的信息阻斷 造成管 理者不能及時(shí)準(zhǔn)確掌握生產(chǎn)一線的信息 缺乏協(xié)調(diào) 延誤決測的下達(dá) 從而很難 對生產(chǎn)資源進(jìn)行有效的分配 最終影響生產(chǎn) 因此 在流程工業(yè)過程中 為了生產(chǎn)過程長周期 平穩(wěn) 安全經(jīng)濟(jì)的進(jìn)行 生產(chǎn) 必須對過程控制系統(tǒng)提出苛刻的要求 以解決生產(chǎn)過程的控制和決策問題 主要表現(xiàn)在 一是建立復(fù)雜的信息模型和及時(shí)處理數(shù)量巨大的傳感器 數(shù)據(jù)量 計(jì)算量 二是解決數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集的多種方式 三是處理大量的不確定因素 如環(huán) 境動態(tài)變化 信號的不穩(wěn)定 噪聲干擾等 近年來 一些M R P E R P 軟件試圖將 其車間管理的功能向下延拓 而一些底層控制軟件如D C S 軟件 各種組態(tài)軟件 等嘗試向上延伸功能 可是盡管增加了一些功能模塊 卻收效不大 E R P 軟件缺 少足夠的控制信息 無法做到與控制系統(tǒng)緊密相連 D C S 各種組態(tài)軟件等控制 軟件又缺乏足夠的管理控制信息 不能實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的管理與控制 因此造成了企 業(yè)內(nèi)部的信息傳遞瓶頸 不能對市場變化作出快速響應(yīng) 這主要是雖然重視了計(jì) 劃管理和底層控制 卻忽視了車間執(zhí)行功能 因此重視執(zhí)行功能對企業(yè)來說 可 以起到事半功倍的效果 于是制造執(zhí)行系統(tǒng)M E S 應(yīng)運(yùn)而生 作為車間層的管理 信息系統(tǒng) 同時(shí)又能夠?qū)崟r(shí)檢測監(jiān)控設(shè)備層的運(yùn)行狀況 4 生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng) 既要及時(shí)采集各種控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 并與E R P 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無 縫連接 溝通了E R P 系統(tǒng)與過程控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系 消除了企業(yè)中存在的信 息孤島現(xiàn)象 使得企業(yè)中的信息暢通無阻 上傳下達(dá) 能幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本 減少失誤 提高產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量 最終提高企業(yè)的整體運(yùn)營效率 獲取最大經(jīng) 濟(jì)效益 1 2 2 研究意義 近些年來 在企業(yè)信息化建設(shè)過程中 人們普遍關(guān)注的不是信息應(yīng)用系統(tǒng) 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U A T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 的開發(fā) 更多的是關(guān)注信息系統(tǒng)為企業(yè)管理做了哪些事 像生產(chǎn)管理 M E S 經(jīng)營管理 E R P 等無不是從管理的角度去建設(shè)評價(jià)信息化項(xiàng)目 另外 企業(yè)生 產(chǎn)的控制系統(tǒng)D C S 雖然越來越成熟 但好像走進(jìn)了一方面D C S 捍為自己系統(tǒng)的 獨(dú)立性 另一個(gè)方面好多企業(yè)在D C S 應(yīng)用上僅僅是代替了過去的常規(guī)的調(diào)節(jié)器 深層次的開發(fā)很少 但是隨著信息化的不斷深入 人們越來越深刻意識到企業(yè)的 生產(chǎn)控制和管理信息相關(guān) 于是提出了管控一體化的思想 雖然目前也僅僅是在 理論的階段 實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展很少 真正做到管控一體化的就更少 所以有必要結(jié) 合國內(nèi)以及國外的一些生產(chǎn)線監(jiān)控與管理系統(tǒng)案例 了解管控一體化的進(jìn)程 研 究車間級監(jiān)控與管理系統(tǒng)的開發(fā)過程 對于加快我國企業(yè)信息化進(jìn)程具有重大意 義 1 3 生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的國內(nèi)外研究概況 1 3 1 國外研究概況跚 現(xiàn)代化的企業(yè)管理經(jīng)歷了M I S C I M S 直至現(xiàn)今的管控一體化三個(gè)階段 E R P 的應(yīng)用 包括早期的M R P M I 沖一I I 等 已有2 0 多年歷史 1 9 9 7 年世界市場營業(yè) 額約6 8 億美元 E R P 產(chǎn)品已做到大型化 特色化 支持多種行業(yè)和各種類型企業(yè) 有多種版本 有基于I n t e m e t 的E R P 解決方案 應(yīng)用的效果可以由A R C 調(diào)查報(bào)告為 證 A R C 調(diào)整后得出結(jié)論為 流程工業(yè)管控一體化技術(shù)可獲得如下經(jīng)濟(jì)效益 產(chǎn) 品質(zhì)量提高1 9 2 勞動生產(chǎn)率提高1 3 5 產(chǎn)量提高1 1 5 所以國外應(yīng)用很廣 尤以E R P 為主 M E S 近1 0 年也逐漸普及 國外有多家專業(yè)從事流程工業(yè)管控一體化軟件開發(fā)的工程公司 E R P 方面 有S A P B A N N P E O P L ES O F T R O RA L E G A R T N E RG R O U P 等公司 M E S 方面有A S P E N T E C H C A M S T A RS Y E T E M M O U N T A I NS Y E T E M 等公 司 還有西門子公司的由P C S 7 過程控制系統(tǒng)擴(kuò)展的全集成自動化 T 認(rèn) G E F a n u c 公司的以新理念的P A C 與企業(yè)高級自動化管理和控制軟件P r o f i e y T M 結(jié)合 的智能化生產(chǎn)管理和控制系統(tǒng) 羅克韋爾自動化公司的以底層控制平臺 C o n t r o l L o g i x 為基礎(chǔ)發(fā)展起來的集成架構(gòu) I n t e g r a t e dA r c h i t e c t u r e A B B 公司的 以底層過程控制平臺S y s t e m8 0 0 X A 為基礎(chǔ)發(fā)展起來的I n d u s t r i I T 施耐德公司 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T 臟P O S T G R A D U 玎ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T M O D I C O N 的透明工廠 H o n e y w e l l 公司的E x p e r i o nP K S 系統(tǒng) F o x b o r o 公司 的I AS e r i e s A 2 系統(tǒng) 橫河電機(jī)公司的企業(yè)技術(shù)解決方案 E T S e R M E m e r s o n 公司的P l a n t W e b 系統(tǒng) 1 3 2 國內(nèi)研究概況嘲 國內(nèi)對E R P M E S 等方面的軟件需求很旺盛 所以外國相關(guān)公司均在國內(nèi) 設(shè)有辦事處 或與中方合作 而且也陸續(xù)推出中文版軟件 國內(nèi)原來搞財(cái)務(wù)軟件 公司和搞自動化 計(jì)算機(jī)的公司也擴(kuò)展了這方面的業(yè)務(wù) 較有名的有用友 金蝶 和利時(shí) 浙大中控 太極等公司 中國于2 0 世紀(jì)8 0 年代初開始應(yīng)用M R PI I 系統(tǒng) 如沈陽第一機(jī)床廠率先實(shí) 施了以M R P 為核心的計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng) 我國的有些高校和研究所也開 始了關(guān)于M R PI I 的技術(shù)研究工作 早期的M R P 應(yīng)用系統(tǒng)比較強(qiáng)調(diào)物料庫存管理 與生產(chǎn)計(jì)劃 且多采用的是主機(jī) 終端式計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 早期的M R PI I 應(yīng)用企業(yè)取 得了較明顯的效益 并為我國制造企業(yè)展示了現(xiàn)代企業(yè)管理模式 2 0 世紀(jì)9 0 年以來 開始有較多企業(yè)應(yīng)用E R P 系統(tǒng) 特別是 國家8 6 3 高 技術(shù)計(jì)劃C I M S 應(yīng)用示范工程在很大程度上大大推動了我國制造業(yè)應(yīng)用M R PI I E R P 系統(tǒng)的進(jìn)程 有覆蓋十多個(gè)行業(yè)的2 0 0 多家企業(yè)在實(shí)施C I M S 應(yīng)用示范工 程 其中 許多企業(yè)采用了M R P I I E R P 系統(tǒng) 這使得M R P I I E R P 系統(tǒng)在C I M S 環(huán)境下更上了一個(gè)臺階 并給企業(yè)帶來了更大的經(jīng)濟(jì)效益 其中 北京第一機(jī)床 廠通過實(shí)施C I M S 與E R P 應(yīng)用示范工程取得明顯效果 獲得美國制造工程師協(xié) 會頒發(fā)的 工業(yè)領(lǐng)先獎(jiǎng) 該企業(yè)還培育出了國產(chǎn)化的E R P 軟件產(chǎn)品 九五 期間 8 6 3 計(jì)劃還支持了國產(chǎn)化E R P 軟件產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用 推動了我國E R P 產(chǎn)業(yè)早期的發(fā)展 進(jìn)入2 0 0 0 年以來 隨著中央提出 以信息化帶動工業(yè)化 戰(zhàn)略 我國企業(yè) 信息化與現(xiàn)代化發(fā)展步伐明顯加快 特別是 科技部提出了 制造業(yè)信息化工程 經(jīng)貿(mào)委提出了 企業(yè)信息化 行動 帶動和掀起了我國企業(yè)應(yīng)用E R P 的高潮 近兩年 我國眾多企業(yè)在積極實(shí)施E R P 系統(tǒng) 現(xiàn)已有數(shù)千家企業(yè)應(yīng)用E R P 系統(tǒng) 有些早期實(shí)施M R PI I 的企業(yè)在使其系統(tǒng)升級為E R P 系統(tǒng) 并在不斷深化應(yīng)用 功能更加強(qiáng)大 集成化程度越來越高 先進(jìn)的E R P 管理系統(tǒng)提高了企業(yè)的市場 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U A T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N l E R S I T 競爭力 獲得顯著經(jīng)濟(jì)效益 巨大的E R P 市場也刺激了國產(chǎn)化E R P 產(chǎn)品應(yīng)用的 不斷深入和我國E R P 軟件產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展 現(xiàn)已有國產(chǎn)化E R P 軟件商數(shù)十家之 多 十五 8 6 3 計(jì)劃也在大力支持和推動E R P 管理系統(tǒng)的研究 并重點(diǎn)支持了 1 0 個(gè)E R P 軟件產(chǎn)品的研發(fā) 對E R P 應(yīng)用實(shí)施和產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生較大影響和推動作 用 E R P 系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)施的熱潮正在全國各省市全面鋪開 并在制造業(yè)信息化工程 中發(fā)揮著積極推動作用 西門子自動化 中國 的P C S 76 1 系統(tǒng) 橫河電機(jī)介紹的C E N T U MC S 3 0 0 0 系統(tǒng) A B B 中國 介紹的S y s t e m8 0 0 x A 系統(tǒng) 上面三家推出的新系統(tǒng)均屬于流 程工業(yè)底層控制平臺及其擴(kuò)展系統(tǒng) 它們具有一共同點(diǎn) 那就是近年來通過網(wǎng)絡(luò) 化改造和軟件平臺整合 進(jìn)行了向中層和上層的功能擴(kuò)展和延伸 這些系統(tǒng)包含 了P C S M E S 和E R P 三個(gè)層面所構(gòu)成的管控一體化系統(tǒng) 如西門子公司的全集成 自動化T I A 橫河電機(jī)公司的企業(yè)技術(shù)解決方案E T S e R M A B B 公司的 I n d u s t r i a lI T 的架構(gòu)特征 這也是當(dāng)今企業(yè)自動化和信息化系統(tǒng)發(fā)展的主流趨勢 這意味著 在現(xiàn)代化的大型企業(yè)中將可能掀起新的一輪推進(jìn) 管控 體化 的高 潮 1 4 論文的主要研究內(nèi)容 本論文是以作者攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)課題的工作為基礎(chǔ) 在第一章中闡述 了生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)的背景 意義以及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 第二章闡述了虛擬儀器技 術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場中實(shí)現(xiàn)監(jiān)控功能的優(yōu)勢 第三章先分析了監(jiān)控與管理的對象 然后 確定了系統(tǒng)的技術(shù)方案 第四章詳細(xì)介紹了O P C 技術(shù) 數(shù)據(jù)采集的種類和方式以 及通信協(xié)儀等相關(guān)內(nèi)容 為監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù) 第五章根據(jù)前面兩 章的內(nèi)容詳細(xì)介紹了利用L a b V I E W 進(jìn)行系統(tǒng)軟件開發(fā)的流程 并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 了系統(tǒng)的高可靠性以及穩(wěn)定性 第六章對全文進(jìn)行總結(jié) 同時(shí)歸納了創(chuàng)新點(diǎn) 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U 姐 ET H E S I SO FS H A N G H A IIm W E R S l T 第二章虛擬儀器技術(shù) 2 1 虛擬儀器技術(shù)介紹咖嘲嘲n 帥 n 幻 2 1 1 虛擬儀器的基本概念 虛擬儀器 V i r t u a lI n s t r u m e n t 的概念是由美國國家儀器公司 N a t i o n a l I n s t r u m e n t s 最先提出的 所謂虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的軟硬件測試平臺 它可 代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測量儀器 如示波器 邏輯分析儀 信號發(fā)生器 頻譜分析儀等 可 集成于自動控制 工業(yè)控制系統(tǒng)之中 可自由構(gòu)建成專有儀器系統(tǒng) 虛擬儀器是 智能儀器之后的新一代測量儀器 虛擬儀器的核心技術(shù)思想就是 軟件即是儀器 它是利用計(jì)算機(jī)的硬件資 源 C P U 存儲器 顯示器 鍵盤 鼠標(biāo) 標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電路 G P I B R S 2 3 2 接口 總線 新型的V X I 接口總線 信號調(diào)理和轉(zhuǎn)換電路 圖像采集電路 現(xiàn)場總線 等 以及計(jì)算機(jī)軟件資源 數(shù)據(jù)分析與表達(dá) 過程通信 圖像用戶界面等 經(jīng) 過有針對性的開發(fā)測試 使之成為一套相當(dāng)于使用者自己專門設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)儀器 2 1 2 虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢 虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的功能化硬件模塊和計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成的電子測試儀 器 而軟件是虛擬儀器的核心 如圖2 1 所示 其中軟件的基礎(chǔ)部分是設(shè)備驅(qū)動 軟件 而這些標(biāo)準(zhǔn)的儀器驅(qū)動軟件使得系統(tǒng)的開發(fā)與儀器的硬件變化無關(guān) 這是 虛擬儀器最大的優(yōu)點(diǎn)之一 有了這一點(diǎn) 儀器的開發(fā)和換代時(shí)間將大大縮短 虛 擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件 如G P I B V X I R S 2 3 2 D A Q 板 和可重復(fù) 用庫函數(shù)等軟件結(jié)合在一起 實(shí)現(xiàn)了儀器模塊間的通信 定時(shí)與觸發(fā) 原碼庫函 數(shù)為用戶構(gòu)造自己的虛擬儀器 V I 系統(tǒng)提供了基本的軟件模塊 由于V I 的 模塊化 開放性和靈活性 以及軟件是關(guān)鍵的特點(diǎn) 當(dāng)用戶的測試要求變化時(shí)可 以方便地由用戶自己來增減硬 軟件模塊或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測試要 求 這樣 當(dāng)用戶從一個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)向另一個(gè)項(xiàng)目時(shí) 就能簡單地構(gòu)造出新的V I 系 統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G l 乙 U A T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng) 且功能靈活 很容易構(gòu)建 所以應(yīng)用面極為廣泛 虛擬儀器技術(shù)十分符合國際上流行的 硬件 軟件化 的發(fā)展趨勢 因而常被稱作 軟件儀器 它功能強(qiáng)大 可實(shí)現(xiàn)示波器 邏輯分析儀 頻譜儀 信號發(fā)生器等多種普通儀器全部功能 配以專用探頭和軟 件還可檢測特定系統(tǒng)的參數(shù) 如汽車發(fā)動機(jī)參數(shù) 汽油標(biāo)號 爐窯溫度 血液脈 搏波 心電參數(shù)等多種數(shù)據(jù) 它操作靈活 完全圖形化界面 風(fēng)格簡約 符合傳 統(tǒng)設(shè)備的使用習(xí)慣 圖2 1 虛擬儀器的開發(fā)框圖 2 1 3 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的比較 虛擬儀器相對于傳統(tǒng)儀器 有四大優(yōu)勢 性能高 擴(kuò)展性強(qiáng) 開發(fā)時(shí)間少 完美的集成功能 虛擬儀器具有傳統(tǒng)獨(dú)立儀器無法比擬的優(yōu)勢 如表2 2 所示 虛擬儀器傳統(tǒng)儀器 開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用降至最低開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用開銷高 技術(shù)更新周期短 1 2 年 技術(shù)更新周期長 5 1 0 年 軟件是關(guān)鍵 系統(tǒng)性能升級方便 通過網(wǎng)硬件是關(guān)鍵 升級成本較高 且升 絡(luò)下載升級程序即可級必須上門服務(wù) 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U T ET H E S I SO FS H A N G H A II 唧E R S I T 價(jià)格昂貴 儀器間一般無法相互利 價(jià)格低 儀器間的資源可重復(fù)利用 用 開放 靈活與計(jì)算機(jī)同步 可重復(fù)可配置封閉 儀器間相互配合較差 功能單一 只能連接有限的獨(dú)立設(shè) 可以與網(wǎng)絡(luò)及周邊設(shè)備方便連接 備 用戶可定義儀器功能只有廠家能定義儀器功能 表2 2 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器特點(diǎn)的對比 在高速度 高帶寬和專業(yè)測試領(lǐng)域 獨(dú)立儀器具有無可替代的優(yōu)勢 在中低 檔測試領(lǐng)域 虛擬儀器可取代一部分獨(dú)立儀器的工作 但完成復(fù)雜環(huán)境下的自動 化測試是虛擬儀器的拿手好戲 是傳統(tǒng)的獨(dú)立儀器難以勝任的 甚至不可思議的 工作 主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面 傳統(tǒng)儀器的面板只有一個(gè) 上面布置了種類繁多的顯示和操作元件 由此導(dǎo) 致許多識讀和操作錯(cuò)誤 虛擬儀器與之不同 它可以通過在幾個(gè)分面板上的操作 來實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的功能 這樣 在每個(gè)分面板上就可以實(shí)現(xiàn)功能操作的單純化和 面板布置的簡潔化 從而提高操作的正確性和便捷性 同時(shí) 虛擬儀器的面板上 的顯示元件和操作元件的種類與形式不受標(biāo)準(zhǔn)元件和加工工藝的限制 由編程來 實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)者可以根據(jù)用戶的要求和操作需要來設(shè)計(jì)儀器面板 在通用硬件平臺確定后 軟件取代傳統(tǒng)儀器中由硬件完成的儀器功能 儀器的功能是由用戶根據(jù)需要用軟件來定義 不是事先由廠家定義的 儀器性能的改進(jìn)和功能擴(kuò)展只需更新相關(guān)軟件設(shè)計(jì) 不需購買新儀器 虛擬儀器開放 靈活 與計(jì)算機(jī)同步發(fā)展 與網(wǎng)絡(luò)及其他周邊設(shè)備互聯(lián) 由于其以P C 為核心 使得許多數(shù)據(jù)處理的過程不必像過去那樣由測試儀器 本身來完成 而是在軟件的支持下 利用P C 機(jī)C P U 的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能 來完成 使得基于虛擬儀器的測試系統(tǒng)的測試精度 速度大為提高 實(shí)現(xiàn)自動化 智能化 多任務(wù)測量 可方便地存貯和交換測試數(shù)據(jù) 測試結(jié)果的表達(dá)方式更加豐富多樣 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H EP O S T G R A D U i r ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S r r 虛擬儀器可在較高性價(jià)比的條件下 降低系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用 縮短技術(shù)更 新周期 近年來 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展 己經(jīng)形成了網(wǎng)絡(luò)虛擬儀器 這是一種新型的 基于W e b 技術(shù)的虛擬儀器 使得虛擬儀器測試系統(tǒng)成為I n t e r n e t I n t r a n e t 的一部 分 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)控和管理 在當(dāng)前流行的C S D 網(wǎng)絡(luò)模式下 利用嵌入式技術(shù) 包括數(shù)據(jù)庫嵌入和網(wǎng)絡(luò)模塊的嵌入 可以充分利用有效資源 提高試效率 2 1 4 虛擬儀器開發(fā)工具的比較 目前可用于虛擬儀器開發(fā)的軟件可以分為如下兩大類 它們都包含界面設(shè)計(jì) 模塊和功能函數(shù)設(shè)計(jì)模塊 文本式編程語言 如 V i s u a lC V i s u a lB A S I C J a v a C B u i l d e r L a b W i n d o w s C V I 等 圖形化編程語言 如 L a b V I E W H P N E E 等 虛擬儀器的重要組成部分是軟件開發(fā)平臺 它是代表虛擬儀器的整個(gè)驅(qū)動軟 件 因此 軟件開發(fā)平臺的水平在很大程度上代表了虛擬儀器的水平 隨著計(jì)算 機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展 各種專用儀器開發(fā)系統(tǒng)的功能也越來越強(qiáng)大和完 善 虛擬儀器的重要組成部分是軟件開發(fā)平臺 它是代表虛擬儀器的整個(gè)驅(qū)動軟 件 因此 軟件開發(fā)平臺的水平在很大程度上代表了虛擬儀器的水平 隨著計(jì)算 機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的飛速發(fā)展 各種專用儀器開發(fā)系統(tǒng)的功能也越來越強(qiáng)大和完 善 這里有N I 公司的L a b V I E W L a b W i n d o w s C V I H P 公司的V E E i O t e c h 公 司的D A S L a b K E I T H L E Y 公司的V I E W D A C H E MD a t e 公司的S n a p M a s t e r 等 其中別具特色且在世界上銷售量最大的要數(shù)N I 公司的L a b V I E W 了 L a b V I E W 是建立在W i n d o w s N T 3 1 9 5 9 8 2 0 0 0 X P 基礎(chǔ)上的圖形化儀 器開發(fā)系統(tǒng) 也可用于M a o O S S u n H P U X 等 用L a b V I E W 編寫的儀器 軟面板 其界面友好操作簡單直觀 與傳統(tǒng)文本語言相比 用L a b V I E W 編程 易學(xué)易懂省時(shí)省力 可以節(jié)省大量系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間 即使對于沒有文本語言基礎(chǔ)的 非軟件工程師來說 也可以很快學(xué)習(xí) 掌握并應(yīng)用L a b V I E W 來開發(fā)虛擬儀器 L a b V I E W 是一個(gè)完全的開放的儀器開發(fā)系統(tǒng) 利用它可以構(gòu)成任意形式的虛擬 儀器 如G P I B V X I P X I 串行系統(tǒng) P L C 和插入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等 并 11 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 1 H EP O S T G R A D U J T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 可通過互聯(lián)網(wǎng)與其它數(shù)據(jù)源連接進(jìn)行動態(tài)數(shù)據(jù)交換 還可以在L a b V I E W 中嵌 入A c t i v e X 控件 從其它開發(fā)環(huán)境調(diào)用L a b V I E W 的源代碼 或用L a b V I E W 動態(tài)鏈接庫的形式在W i n d o w s 下或在其它平臺下以分享庫的形式調(diào)用現(xiàn)存代 碼 L a b V I E W 具有以下特點(diǎn) L a b V I E W 使用 所見即所得 的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面 提供了大量的 儀器面板中的控制對象 如表頭 旋鈕 圖表等 L a b V I E W 使用圖標(biāo)表示功能模塊 使用圖標(biāo)間的連線表示各功能模塊間的 數(shù)據(jù)傳遞 使用大多數(shù)工程師和科學(xué)家所熟悉的數(shù)據(jù)流程圖式的語言書寫程序源 代碼 這樣使得編程過程與思維過程非常近似 L a b V I E W 繼承了傳統(tǒng)的編程語言中的結(jié)構(gòu)化和模塊化編程的優(yōu)點(diǎn) 這對于建 立復(fù)雜應(yīng)用 提高代碼的可重用性來說是至關(guān)重要的 L a b V I E W 可以采用編譯方式運(yùn)行3 2 位應(yīng)用程序 這就解決了其它用解釋 方式運(yùn)行程序的圖形化編程平臺運(yùn)行程序速度慢的問題 L a b V I E W 支持多種操作系統(tǒng)平臺 如w 砌o w s 9 5 9 8 2 0 0 0 N 吖x P P o w e r M a c i n t o s h H P U X S u nS P A I 屺等 在以上任何一個(gè)平臺上開發(fā)的L a b V I E W 應(yīng)用程序都可以直接移植到其它平臺上 L a b V I E W 提供了大量的函數(shù)庫供用戶直接調(diào)用 從基本的數(shù)學(xué)函數(shù) 字符 串處理函數(shù) 數(shù)組運(yùn)算函數(shù)和文件I O 函數(shù)到高級的數(shù)字信號處理函數(shù)和數(shù)值 分析函數(shù) 還提供了許多具有標(biāo)準(zhǔn)接口 如V X I G P I B 等 儀器的驅(qū)動程序 用戶可以使用現(xiàn)成的模塊方便地組建自己的測試系統(tǒng) L a b V I E W 是一個(gè)開放式的開發(fā)平臺 L a b V I E W 提供D L L 庫接口和C I N 節(jié) 點(diǎn)使用戶有能力在L a b V I E W 平臺上使用由其它軟件平臺編譯的模塊 借助D D E A c t i v e X D a t aS o c k e t 等技術(shù) 擴(kuò)充系統(tǒng)的開發(fā)能力 L a b V I E W 運(yùn)用多線程技術(shù)改善系統(tǒng)的運(yùn)行及可靠性 綜上所述 虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù) 儀器技術(shù) 測量技術(shù) D A A D 轉(zhuǎn)換 技術(shù) 軟件等技術(shù)完美的結(jié)合 成為當(dāng)今測量測試領(lǐng)域里的一支最重要的力量 L a b V I E W 是個(gè)強(qiáng)大的開發(fā)工具 具有各種集成的模塊 在實(shí)時(shí)監(jiān)控 測試等領(lǐng) 域占有一定的地位 上海大學(xué)碩士學(xué)位論文 T H E P O S T G R A D U A T ET H E S I SO FS H A N G H A IU N I V E R S I T 2 2 工業(yè)現(xiàn)場監(jiān)控功能介紹 由于本系統(tǒng)是基于現(xiàn)場總線的 所以對基于現(xiàn)場總線的工業(yè)車間進(jìn)行了分 析 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)P C S 是一種開放式 全數(shù)字式的控制系統(tǒng) 現(xiàn)場總線技術(shù) 的特點(diǎn)是 信號傳輸全數(shù)字 控制功能全分散 標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一全開放 現(xiàn)場總線技術(shù) 是繼集散控制系統(tǒng) D C S 后新一代全分布式控制系統(tǒng) 它已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于汽 車 造紙 石油化工 電力和樓宇自控等各個(gè)控制領(lǐng)域 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是信息控制一體化系統(tǒng)的主體 構(gòu)成了信息控制一體化系 統(tǒng)的 過程級 和 監(jiān)控級 完成了全部的測量控制等分散的工業(yè)自動化過程 和任務(wù)分配 協(xié)調(diào)等集中的監(jiān)控管理 實(shí)現(xiàn)了人們對工業(yè)自動化系統(tǒng) 集中管理 分散控制 的經(jīng)典要求n 6 1 形成了從測控設(shè)備到控制計(jì)算機(jī)的全數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò) 企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)從最高決策層 管理層 到最低設(shè)備層 現(xiàn)場層 的綜合管 理與控制 操作站是由監(jiān)控計(jì)算機(jī) 即上位機(jī) 和網(wǎng)關(guān)組成 監(jiān)控計(jì)算機(jī)與底層的下位機(jī) 實(shí)時(shí)的交換數(shù)據(jù) 并負(fù)責(zé)全系統(tǒng)的控制 管理和信息綜合 下位機(jī)實(shí)現(xiàn)了對現(xiàn)場 數(shù)據(jù)的采集 對現(xiàn)場參數(shù)的控制 組態(tài)等功能 現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集 預(yù)處理 過程 控制及向上位機(jī)傳送數(shù)據(jù)等任務(wù)均由下位機(jī)完成 監(jiān)控軟件是將生產(chǎn)線系統(tǒng)工作 的情況實(shí)時(shí)地 動態(tài)地 直觀地反映給操作者 同時(shí)根據(jù)所控制系統(tǒng)運(yùn)行的邏輯 規(guī)則對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制 必要時(shí) 操作者還可以人為的進(jìn)行干預(yù) 監(jiān)控組態(tài)軟件主要解決的問題 1 如何與采集 控制設(shè)備間進(jìn)行交換數(shù)據(jù) 2 設(shè)備的數(shù)據(jù)如何與計(jì)算機(jī)圖形界面上的各個(gè)元素關(guān)聯(lián)起來 3 如何處理事故報(bào)警和系統(tǒng)報(bào)警 4 如何建立數(shù)據(jù)庫以及存