LabVIEW上位机报警监视程序设计

（论文）学院电子信息学院专业电气工程及其自动化学生姓名二零一零年六月江苏科技大学本科毕业论文LabVIEW上位机报警监视程序设计AlarmMonitoringProgramBasedonLabVIEW江苏科技大学毕业设计（论文）任务书学院名称：电子信息学院专业：电气工程及其自动化学生姓名： 学号：指导教师： 职称： 讲师2011年2月28日毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）题目：LABVIEW毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）1提供条件：LABVIEW软件2设计内容与要求:(1)LABVIEW软件；(2)学习、理解渡船报警的方法和要求；(3)结合渡船报警的方法和要求，利用LABVIEW软件进行编程；(4)撰写论文，通过答辩。二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）不少于1.5；外文译文一篇（不少于5000英文单词；张。三、完成日期及进度20113212011617周。进度安排：3.21－3.28,熟悉任务要求，查阅资料，翻译外文资料；3.28－4.08,学习、理解渡船报警的方法和要求；4.08－4.30,LABVIEW软件的使用；5.1－5.30,利用LABVIEW软件，进行编程5.31－6.17, 撰写毕业论文、答辩。五．主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等LabVIEW8.20程序设计从入门到精通。编王磊等精通LabVIEW8.0.系教研室主任： （签章） 年月日学院主管领导： （签章） 年月日PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANIV摘要框架，形成的一种新的仪器模式。本文首先介绍了虚拟仪器的概念及其软件开发平台,并学习了LabVIEWLabVIEW明了该设计的每个步骤。秀的解决方案，能够高效的实现各种测控任务。关键字:虚拟仪器;LabVIEW;报警监视;程序设计AbstractVirtualInstrument(VI)iscombinescomputerscience,bustechnology,softwareengineeringwithmeasurementinstrumentationemploysthecomputer'spowerfuldigitalprocesscapabilitytorealizemainfunctionofinstrument.Itbreaksthemainframeoftraditionalinstrumentandforgesanewinstrumentpattern.ThispaperintroducestheconceptofvirtualinstrumentanditssoftwaredevelopmentplatformforLabVIEWandlearnstheLabVIEWsoftware.FerryuseLabVIEWsoftwaretodesignthealarmmonitoringprogram,andillustrateseachstepofthedesign.ThisprojectisasuccessfulapplicationofVIinmeasurementdomain,whichtestifiesthatVIisanavailableandeffectivesolutionandcanbeemployedtoaccomplishmajoritycomplicatedmeasurementtask.Keywords：VirtualInstrument;LabVIEW;AlarmMonitoring;Program目录第一章绪论 1选题的目的和意义 1国内外研究现状及存在的问题 1主要研究内容 2研究的方法、步骤 2第二章虚拟仪器技术介绍 3虚拟仪器概述 3虚拟仪器技术的由来 3虚拟仪器技术的定义 3虚拟仪器的组成 4虚拟仪器硬件平台 4虚拟仪器软件系统 4虚拟仪器的功能及特点 5虚拟仪器的功能 5虚拟仪器的特点 5虚拟仪器的应用前景 6第三章LabVIEW软件的学习 7LabVIEW8.5开发环境 7LabVIEW应用程序的构成 7前面板介绍 7程序框图介绍 8图标连接器简介 10LabVIEW的操作选板 10工具选板介绍 10控件选板介绍 11函数选板介绍 12LabVIEW程序调试技术 14运行VI 14出现语法错误 14LabVIEW程序的一般设计过程 15首先创建前面板： 15框图程序的设计 15第四章渡船简介 16渡船介绍 16渡船的特点 16渡船的类型 16渡船机舱监测报警系统的介绍 17船舶机舱监测报警系统概述 17船舶机舱监测监视过程及信息参数 17船舶机舱监测报警系统的功能 18设计的要求和用到送到知识点 19所需控制量的要求 19设计所用到的知识 19LabVIEW程序的设计 20程序框图的设计 20前面板的设计 23LabVIEW程序的调试 23输入值没有超过上限的调试 23输入值超过上限的调试 24调试的结果 25结论 26致谢 27参考文献 28江苏科技大学本科毕业设计（论文）江苏科技大学本科毕业设计（论文）PAGEPAGE10第一章绪论选题的目的和意义由美国国家仪器(NI)公司研制开发的图形化编程语言LabVIEW就是这样一种正确的国内外研究现状及存在的问题PC机主要与总控制器进行连接，只负责报有专用的主机和设备，虽然功能强大，但是价格昂贵。根据上述背景情况，以PC机作为主控机，开发了一款图形报警系统。LabVIEW（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench）是实验室虚拟LabVIEW统的编程语言相比，LabVIEW的主要优势具体体现在以下几个方面：涩的文本编程工作中解放出来。内建的编译器在用户编写程序的同时就在后台自动完成编译。是多处理器的处理功能。DLLCINActiveX.NETMATLABLabVIEW与其他编程语言混合编程。、动态链接库或安装包。LabVIEW提供了大量的驱动与专用工具，几乎能与任何接口的硬件轻松连接。LabVIEW600多个分析函数，用于数据分析和信号处理。NILabVIEW在不同领域中的应用。同LABVIEW可以根据用户的需求对系统做出快速的更改。LABVIEWC问题，这其中较为明显的是程序流控制方面的问题。同时，LabVIEW作为一种计算虚作假，使可信度降低。主要研究内容LabVIEW上位机报警监视程序设计是利用LabVIEW来实现对设备状态的监视和故障报警。主要有，利用传感器采集信息，然后传送到上位机上。同时，上位机软件平台采用LabVIEW图形化编程语言，建立起数据采集和分析处理系统，对传感器采集来的数据进行分析，如果超出预先设定好的范围，在上位机上显示报警信号。研究的方法、步骤LabVIEWLabVIEWLabVIEW编程语言，进行程序的编写。作用。LabVIEW软件来进行总的程序的编写。第二章虚拟仪器技术介绍虚拟仪器概述2080年代进入虚拟仪器系统时代。虚拟仪器技术的由来1982年出现了一种新型的、PCPC机的强大的图形环境和在线帮助功能，建立图形化的“虚拟的”仪器面板，完成对仪器的控制、数据分析与显示。这种与PC机结合构成的，包含实际仪器使用198610NILabWindows/CVILabVIEW1.0到目前LabVIEW2010虚拟仪器技术的定义所谓虚拟仪器（VirtualInstrumenI/O接口通信设备完成信号的采集与传输，最终完成各种测试功能。虚拟仪器的组成虚拟仪器一般由通用仪器硬件平台和应用软件两大部分组成。虚拟仪器硬件平台PC机可以选择各种类型的通GPIBVXI仪器系统以及/数转换及数/模转换和I/OGPIB总线仪器、VXI总线仪器模块、串口仪器等，虚拟仪器构成方式有VIVI的最基本的方式，也是最廉价的方式。虚拟仪器软件系统虚拟仪器软件由两大部分构成，即应用程序和I/O接口仪器驱动程序。应用程序：①实现虚拟面板功能的前面板的软件程序；②定义仪器测试功能的流程图软件程序。I/O接口仪器驱动程序：/输出(I/O)接口I/OVXI背板总线与器件作测试和控制，并为仪器与/输出(I/O)软件的纽带和桥发环境。虚拟仪器的功能及特点虚拟仪器的功能虚拟仪器利用个人计算机强大的图形环境和在线帮助功能，建立虚拟仪器面板，矿质勘探、医疗、振动分析、声学分析、故障诊断及教学科研等诸多领域。虚拟仪器的基本功能有以下三点：信号调理与采集功能卡及必要的外围电路，或者是带标准总线接口的仪器，如GPIB,VXI,PXI,STD,PCI总线仪器和网络化仪器等。数据分析与处理功能虚拟仪器充分利用了计算机的高速存储功能、运算功能，并通过软件实现对输入信号的分析处理，如数字滤波、统计处理、数值计算、信号分析、数据压缩、模式识别等数字信号处理。参数设置和结果表达功能电、磁、光存储，绘图打印，网络传输等。虚拟仪器的特点PC优势在于：性能强性价比高、扩展性强、开发时间短，以及出色的集成功能。性能强性价比高的，从而大大降低了环境干扰和系统误差的影响。扩展性强虚拟仪器的硬、软件具有开放性、模块化、可重复使用及互换性等特点。为提高买一个全新的系统，大大有利于测试系统的功能扩展。开发时间短出色的集成I/O虚拟仪器的应用前景响的开发软件，是NILabVIEWLabWindows/CVI，LabVIEW采用图LabWindows/CVIC语言的开发人WindowsANSIC开发环境。PC第三章LabVIEW软件的学习LabVIEW8.5开发环境LabVIEW8.5程序初始化界面如下图所示：VIVI程序；项目VILabVIEWVI更多VI打开VI程序列表，通过浏览VILabVIEW的帮助信息，通过选择这些信息用户可LabVIEW。LabVIEW应用程序的构成LabVIEWVI标/连结器三部分。前面板介绍1窗口中的适当位置。1前面板的编辑窗口前面板上的工具条：：运行按钮。：连续运行按钮。VI按钮。：暂停继续按钮。：对齐对象按钮。用于将变量对象设置成较好的对齐方式。：分布对象按钮。用于对两个及其以上的对象设置最佳分布方式。前面板是图形用户界面，也就是VI的虚拟仪器面板，这一界面上有用户输入和显示输出两类对象，具体表现有开关、旋钮、图形以及其他控件和显示对象。程序框图介绍VI测试功能软件的图形化表述。虚拟仪器22程序框图的编辑窗口程序框图工具条：2程序框图的编辑窗口程序框图工具条：：加亮执行按钮。当程序执行时，在框图代码上能够看都数据流，这对于调试和泡。：保存连线值按钮。：单步进入按钮。允许进入节点，一旦进入节点，就可在节点内部单步执行。：单步跳出按钮。允许跳出节点，通过跳出节点可完成该节点的单步执行并跳转到下一个节点。：文本设置按钮。：层叠顺序。在程序框图中对VI编程，以控制和操纵定义在前面板上的输入和输出功能。程东西，例如函数、结构和连线等。图标连接器简介VIVIVIVIVI主要的工作就是定义它的图标和联接器。VI在前面板和流程图窗口的右上角都显示了一个默认的图标。可以用窗口实际大小的图标。联接器是VI数据的输入输出接口。如果用面板控制对象或者显示对象从子VI以通过选择VI的端子数并为每个端子指定对应的前面板的对象以定义联器。LabVIEW的操作选板LabVIEW板和函数选板。这些选板集中反映了该软件的功能与特征。工具选板介绍图3工具选板VI3选板没有出现，则可以在查看菜单下选择工具选板命令以显示该选板。图3工具选板数据操作工具：使用该工具来操作前面板的控制和显示。使用它向数字或字符串控制中键入值时，工具会变成标签工具的形状。对象选择工具：用于选择、移动或改变对象的大小。当它用于改变对象的连框大小时，会变成相应形状。文本编辑工具：用于输入标签文本或者创建自由标签。当创建自由标签时它会江苏科技大学本科毕业设计（论文）江苏科技大学本科毕业设计（论文）变成相应形状。工具放在任一条连线上，就会显示相应的数据类型。滚动窗口工具：同时移动窗口内所有的对象。VI过控针窗口来观察该数据流线上的数据变化状况。颜色复制工具：使用该工具来提取颜色用于编辑其他的对象。颜色工具：用来给对象定义颜色。它也显示出对象的前景色和背景色。控件选板介绍4击鼠标右键，以弹出控件选板。图4控件选板注：只有当打开前面板窗口时才能调用控制模板。控制模板如上图所示，它包括如图所示的几个子模板：11江苏科技大学本科毕业设计（论文）江苏科技大学本科毕业设计（论文）PAGEPAGE28数字型模板：包含数值的控制和显示。布尔型模块：逻辑数值的控制和显示。字符串模板：字符串和路径的控制和显示。列表和表格模板：表格和列表栏的控制和显示。图形模板：显示数据结果的趋势图和曲线图。、ActiveX等功能。对话框模板：用于输入对话框的显示控制。修饰模板：用于给前面板进行装饰的各种图形对象。函数选板介绍15图5函数选板注：只有打开了程序框图窗口，才能出现功能模板。功能模板如下图所示：结构模板：包括程序控制结构命令，例如循环控制等，以及全局变量和局部变量。数值运算模板：包括各种常用的数值运算符，如+、-等；以及各种常见的数值运算式，如+1运算；还包括数制转换、三角函数、对数、复数等运算，以及各种数值常数。布尔逻辑模板：包括各种逻辑运算符以及布尔常数。以及字符(串)常数等。数组模板：包括数组运算函数、数组转换函数，以及常数数组等。C比较模板：包括各种比较运算函数，如大于、小于、等于。定时模板：包括对话框窗口、时间和出错处理函数等。、OpenGL、声音播放等功能模块。LabVIEW程序调试技术VIVIVI运行示VI可以运行。如图所示：。白色实心箭头也表示为该VI创建连线板后可将其作为子VI使用。单击运行或连续运行按钮或程序框图工具栏上的单步执行按钮，VI便开始运行。VI运行时，运行VI正在运行。如图所示。VI在运行时无法对其进行编辑。单击运行按钮，VI只运行一次，并在完成其数据流后停止。单击连续运行按钮，VIVI的运行为止。如图所示:单击单步执行按钮，VI将以步进方式运行。中止运行按钮令VI在当前循环完成前立即停止运行。出现语法错误VI程序存在语法错误，则在面板工具条上的运行按钮将会变成一个折断的箭头，表示VI程序不能被执行。这时这个按钮被称作错误列表。创建或编辑时，如VI存在错误，运行按钮显示为断开。如图所示:,如已完成程序框图的连线而该按钮仍显示为断开，则表示VI是断开的且不能运行。单击断开的运行按钮或选择查看>>错误列表VI错误列表列出了所有的错误。错误项VI错误项VI详细信息帮助LabVIEW述和纠正错误步骤的相关主题。单击显示错误按钮或双击错误描述，可高亮显示程序框图或前面板中包含错误的区域。如VI中含有警告且错误列表窗口中显示警告复选框被选中，工具栏将包警告钮。如图所示: .选择工具>>选项类别调试默认在错误列表对话框中显示警告复选框，可将LabVIEW配置成总是在错误列表错误列表口打开时也可进行上述修改，并可立即查看修改结果。LabVIEW程序的一般设计过程首先创建前面板：根据实际中的仪器面板以及该虚拟仪器所要实现的功能来设计前面板。中，而指示器则可用来显示程序产生的数值。现对应的控制器或指示器的端口图标框图程序的设计框图程序是由节点、端口和连线组成的可执行代码。对框图程序的设计主要是对节点、数据端口和连线的设计。VI（基本操作VI子程序、结构和代码接口。数图标的连线端口第四章渡船简介渡船介绍渡船,又称渡轮,是航行于江河、湖泊、海峡及岛屿之间的运输船舶，主要用于载运旅客、货物、车辆和列车渡过江河、湖泊、海峡。渡船是一种短程运输船舶，它历史悠久，在世界各地的许多地方可以看见它的身影。渡船的特点渡船具有以下特点：设备很少。有宽大的舱室和甲板，便于多载客，多装货。方便地停靠码头，上下旅客，装卸货物。具有良好的稳性，船体宽大，稳性，有的渡船采用双体船船型，航行时平稳。渡船的类型渡船有多种类型，有旅客渡船、汽车渡船、列车渡船和新型的铁路联络船。旅客渡船旅客渡船用来载运旅客及其随身携带的物品渡过江河、湖泊、海峡，有时同时运送非机动车和小型机动车辆，实际上，它就是一艘短程运输的客船，为了保证有足够的稳性，常采用双体船船型。旅客渡船上设有旅客坐席。汽车渡船汽车渡船用来载运汽车渡过江河、湖泊、海峡，有端靠式和侧靠式两种。前者首尾相同，甲板呈长方形，两端设有吊架和带铰链的跳板，汽车通过跳板上下渡船；后者船比较大，汽车可通过码头上的跳板从两侧上下渡船。汽车渡船的特点是首、尾端对称，在首、尾端均装有推进器和船舵。这样，船的首、尾端均可以靠岸。列车渡船列车渡船，又称火车渡船，用于载运铁路车辆渡过江河、海峡。它的甲板呈长方形，上铺轨道。船的首位形状相同，列车可以从两端进出。船的两端都有舵和推进器，航行时不需要调头。列车上下渡船要经过栈桥。对于要渡过较宽海峡铁路联络船铁路联络船是在传统的列车渡船的基础上研制出来，实际是载运列车和旅客列车由船尾上下船。船上有上层建筑，可供旅客和列车乘务员在渡船航程中活动和休息。铁路联络船首先由日本研制，其后，瑞典特雷勒堡到德国萨斯尼茨的传统渡船航线上，也开始采用这种新型渡船。渡船机舱监测报警系统的介绍船舶机舱监测报警系统概述船舶机舱监测监视过程及信息参数2集控室、驾驶室、公共场所以及轮机长、轮机员卧室。报警信号一般设置声响报警、CRT显示、打印记录和报警，适用于检测点多的场合。3对正常手动停车加以区别，故设计了电动机运转单元来处理这类信息。船舶机舱监测报警系统的功能机舱监测报警系统要实现“无人机舱”就必须具备以下功能:故障监测报警舱动力设备运转动向。记录记录下来。故障记录。把被测点（开关量或模拟量）下来供查询。录下来。显示表头指针式显示。通常采用数量相近工况参数分组法来显示它们。数字式显示。通常共用一只数字显示器来显示全部工况参数（模拟量。机舱监测报警辅助功能机舱监测报警系统除以上3种主要功能外，还需要有以下几种辅助功能：分组报警根据发生报警的重要程度，把各监测点划分成4组：①一般报警，如舱底水位等。②重要报警，如发电机冷却水温度等。③主机减速运行报警，如主机活塞冷却水高温等。④主机停车报警，如滑油压力过低等。排气温度偏差报警当Δt≥Δt1时，意味着某种原因造成各汽缸之间排气温度差别较大，某汽缸的功设计的要求和用到送到知识点本次设计不需要对渡船监测整个系统进行编程,而是只需对渡船上所需监测的几个模拟量进行报警监测的程序设计就行。所需控制量的要求六个模拟量：1800r/s滑油压力：控制范围为0~18Pa8Pa灯闪烁。0~1.6Pa1.4Pa报警灯闪烁。滑油温度：控制范围为0~10080℃以下一旦超过就会报警闪烁。0~10080℃以下一旦超过就会报警灯闪烁。650℃以下一旦超过就会报警报警灯闪烁。设计所用到的知识顺序结构:当程序运行到顺序结构时,会按照一个框架接着一个框架的顺序依次执行。每个框就可以保证它们的执行顺序。While循环结构：它重复执行代码片段直到满足某种条件为止。属性节点：LabVIEW中每一个变量、控件和对象等都有属性节点，包含着变量、控件和对象Blinking性能来让报警灯闪烁。LabVIEW程序的设计程序框图的设计主机转速控制量在程序框图上的设计：滑油压力控制量在程序框图上的设计：冷却水压力控制量在程序框图上的设计：滑油温度控制量在程序框图上的设计：冷却水温度控制量在程序框图上的设计：排气温度控制量在程序