基于labview远程监控系统设计.doc
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基于labview远程监控系统设计,基于labview远程监控系统设计 2.9万字66页摘要随着集成电路和计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术应运而生，它与传统仪器相比，功能更强、处理速度更快、用途更广而且操作更简单、体积小，可扩允性更好。虚拟仪器可以允分利用计算机的运算、存储和显示功能因而在降低仪器成本的同时，使仪器灵活性和数据处理能力大大提高。本文采用...
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基于LabVIEW远程监控系统设计
2.9万字 66页
摘要
随着集成电路和计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术应运而生，它与传统仪器相比，功能更强、处理速度更快、用途更广而且操作更简单、体积小，可扩允性更好。虚拟仪器可以允分利用计算机的运算、存储和显示功能因而在降低仪器成本的同时，使仪器灵活性和数据处理能力大大提高。
本文采用虚拟仪器的思想，结合计算机的结构特点，提出了一种以计算机为平台，基于LabVIEW的水压远程监控系统，介绍利用TCP/IP协议进行数据远程监测和控制。利用LOCD技术和TCP/IP协议组以及LabVIEW中的网络传输模块，提出了一种更廉价的监控系统设计方案，具有通用性强，实用价值高以及性能稳定等特点。在LabVIEW环境中实现了对测试系统的远程监测和控制。可以推广到简单光电系统，实验水压测试系统，以及一些化工类的测试系统当中，应用前景广阔。
关键词：LabVIEW、TCP/IP、LOCD、数据采集、While循环、For循环。
Abstract
Along with the integrated circuit and the computer technology swift and violent development, the hypothesized instrument technology arises at the historic moment, it compares with the traditional instrument, the function is stronger, the processing speed is quicker, the use is broader moreover operates, the volume simply is small, may expand permits the nature to be better. may the very convenient group organize test system, better satisfy many kinds of surveys the request. In this case, the hypothesized instrument composes the supervisory system has also substituted for the primary electron metering equipment and the composition supervisory system.
This article uses the hypothesized instrument the thought, unifies the computer the unique feature, proposed one kind take the computer as a platform, based on the LabVIEW hydraulic pressure long-distance supervisory system, introduced carries on the data long-distance monitor and the control using the TCP/IP agreement. Using in the LOCD technology and the TCP/IP agreement group as well as the LabVIEW network transmission module, proposed one kind of more inexpensive supervisory system design proposal, has versatile, practical value high as well as performance stable and so on characteristics. Realized in the LabVIEW environment to has tested the system the long-distance monitor and the control. May promote to the simple photoelectron system, the laboratory water conservation test system, as well as some chemical industry class test system, the application prospect is broad.
Key word: LabVIEW, TCP/IP, LOCD, data acquisition, While circulation、For circulation..
目 录
中文摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅱ
引言 ……………………………………………………………………………………………Ⅲ
第一章 绪论 ……………………………………………………………………………………１
1.1基于labVIEW计算机远程监控系统的发展动态………………………………………………1
1.２设计性质与任务……………………………………………………………………………1
1.３本设计的主要内容…………………………………………………………………………2
1.４总体方案设计 ………………………………………………………………………………………2
1.４.1几种不同的监控系统方案是 ………………………………………………………………2
1.４.2选定自已的方案 …………………………………………………………………………4
第二章 TCP/IP模 型 ……………………………………………………………………4
2.1 TCP/IP模型各层主要功能…………………………………………………………………5
2.1.1网络接口层 ………………………………………………………………………………5
2.1.2网络互联层 ………………………………………………………………………………5
2.1.3传输层 ……………………………………………………………………………………6
2.1.4应用层 ……………………………………………………………………………………6
2.2 TCP/IP核心协议 ………………………………………………………………………………7
2.2.1 IP 协议……………………………………………………………………………………7
2.2.2 IP协议的主要功能 ………………………………………………………………………7
2.2.3 TCP协议 …………………………………………………………………………………8
2.2.4 TCP协议的主要功能 ……………………………………………………………………8
2.3 LabVIEW中的网络通信功能 ……………………………………………………………………9
2.3.1 TCP通信 …………………………………………………………………………………9
第三章 程 序 结 构 ………………………………………………………………………11
3.1循环结构 …………………………………………………………………………………………11
3.1.1 W hile循环 ……………………………………………………………………………11
3.1.2 For循环 ………………………………………………………………………………12
3.2分支结构 …………………………………………………………………………………………15
3.3顺序结构 …………………………………………………………………………………16
3.3.1平铺顺序结构 ……………………………………………………………………………16
3.4公式节点……………………………………………………………………………………………17
第四章 数 据 采 集…………………………………………………………………………18
4.1数据采集基础 ……………………………………………………………………………………18
4.1.1数据采集系统的构成 ……………………………………………………………………18
4.1.2信号调理 …………………………………………………………………………………19
4.1.3测量系统的连接方式 ……………………………………………………………………19
4.2采样定理的应用 …………………………………………………………………………………22
4.3模入VI的组织与简介……………………………………………………………………………24
4.3.1传统DAQ VI分为类简介…………………………………………………………………24
4.4 DAQ波形模入 ……………………………………………………………………………………25
4.4.1使用易用函数进行波形采集 ……………………………………………………………25
4.4.2 使用中级模入VI进行波形采…………………………………………………………………26
4.6 DAQ 波形模入 ……………………………………………………………………………………28
4.6.1 DAQ连续模出与周期信号的连续模出 …………………………………………………29
4.6.2模拟边沿触发 ……………………………………………………………………………29
4.7模入、模出的并行安排 …………………………………………………………………………30
第五章 LabVIEW面向组件的设（LOCD…………………………………………………………32
5.1组件 ………………………………………………………………………………………………32
5．1．1组件的定义 ……………………………………………………………………………32
5.2自顶向下的设 ……………………………………………………………………………………33
5.3自底向下的设计 …………………………………………………………………………………33
5.4组件的基本结构 …………………………………………………………………………………34
第六章 基于LabVIEW的远程监控系统 ……………………………………………………36
6.1 方案的选定 ……………………………………………………………………………………36
6.2 基于LabVIEW的水压测试远程监控系统设计 …………………………………………………36
6.2.1 程序所采用的LABVIEW模块……………………………………………………………36
6.2.2 系统的结构设计 ………………………………………………………………………37
6.3方案的示意图 ……………………………………………………………………………………38
6.4 服务器程序设计…………………………………………………………………………………39
6.4.1 服务器程序的结构分析 ………………………………………………………………39
6.4.2服务器程序流程分析 ……………………………………………………………………40
6．5 客户机程序设计…………………………………………………………………………………40
6.5.1客户机程序的结构分析 …………………………………………………………………42
6.5.2客户机程序流程分析 ………………………………………………………………43
6．6 结果 ………………………………………………………………………………………43
第七章 结束语 ………………………………………………………………………………45
附录1压力检测仪表类型 ……………………………………………………………………46
附录2流量检测仪表类型 ……………………………………………………………………47
附录3 LabVIEW的远程监控系统 ……………………………………………………………48
词汇表 …………………………………………………………………………………………49
参考文献 ………………………………………………………………………………………50
致谢 ……………………………………………………………………………………………51
引言
在现代仪器系统中，计算机已经与仪器结合得非常紧密，已统成为整个系统的核心，许多传统仪器正在逐渐被计算机部分、甚至全部取代。粗略地说这种结合有两种方式：一种是将计算机装入仪器；另一种方式是将仪器装入计算机，即以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式，其实质就是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。美国NI公司的LabVIEW就是目前在这一领域内使用较为广泛的计算机语言。
LabVIEW是美国NI公司具有革命性的图形化语编程语言和虚拟仪器开发环境，它被广泛地被用于工业界、学术界和研究实验室所接受，衩公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW不公提供了与遵从GPIB、VXI、RS—232和RS—485协议的硬件及数据采集通行的全部功能，还内置了支持TCP/IP，ActiveX等软件标准的库函数，而且其图形化的编程界面使编程过程变的有趣生动。LabVIEW是一个功能强大且灵活的软件，利用它可以方便的建立自已的虚拟仪器。
以LabVIEW为代表的图形化程序语言，又称为G语言。使用这种语言编程时基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEW尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自已的科学和工程系统的能力，可为实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。
参考文献
2 王思华、叶文生等.DataSocket技术及其在虚拟仪器远程测控系统中的应用[M]。暨南大学学报，2000，21（3）：42~48
3 方崇智等。过程辨识[M]。北京：清华大学出版社，1988
4 李庆扬、关治、白峰杉，数值计算原理[M]。北京：化学工业出版社。2000
5 刘云、刘志华、郑宏云，等。计算机网络实用教程[M]。北京：清华大学出版社，2001
6 曹文君，计算机网络管理理论与实践教程[M]。成都：电子科技大学出版社，2002
7 上海市教育委员会，计算机应用基础教程[M]。上海：华东师范大学出版社，2004
8 谢希仁，计算机网络[M]。北京：电子工业出版社，2003
9 严蔚敏、吴伟民，数据结构[M]。北京：清华大学出版社，2004
2.9万字 66页
摘要
随着集成电路和计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术应运而生，它与传统仪器相比，功能更强、处理速度更快、用途更广而且操作更简单、体积小，可扩允性更好。虚拟仪器可以允分利用计算机的运算、存储和显示功能因而在降低仪器成本的同时，使仪器灵活性和数据处理能力大大提高。
本文采用虚拟仪器的思想，结合计算机的结构特点，提出了一种以计算机为平台，基于LabVIEW的水压远程监控系统，介绍利用TCP/IP协议进行数据远程监测和控制。利用LOCD技术和TCP/IP协议组以及LabVIEW中的网络传输模块，提出了一种更廉价的监控系统设计方案，具有通用性强，实用价值高以及性能稳定等特点。在LabVIEW环境中实现了对测试系统的远程监测和控制。可以推广到简单光电系统，实验水压测试系统，以及一些化工类的测试系统当中，应用前景广阔。
关键词：LabVIEW、TCP/IP、LOCD、数据采集、While循环、For循环。
Abstract
Along with the integrated circuit and the computer technology swift and violent development, the hypothesized instrument technology arises at the historic moment, it compares with the traditional instrument, the function is stronger, the processing speed is quicker, the use is broader moreover operates, the volume simply is small, may expand permits the nature to be better. may the very convenient group organize test system, better satisfy many kinds of surveys the request. In this case, the hypothesized instrument composes the supervisory system has also substituted for the primary electron metering equipment and the composition supervisory system.
This article uses the hypothesized instrument the thought, unifies the computer the unique feature, proposed one kind take the computer as a platform, based on the LabVIEW hydraulic pressure long-distance supervisory system, introduced carries on the data long-distance monitor and the control using the TCP/IP agreement. Using in the LOCD technology and the TCP/IP agreement group as well as the LabVIEW network transmission module, proposed one kind of more inexpensive supervisory system design proposal, has versatile, practical value high as well as performance stable and so on characteristics. Realized in the LabVIEW environment to has tested the system the long-distance monitor and the control. May promote to the simple photoelectron system, the laboratory water conservation test system, as well as some chemical industry class test system, the application prospect is broad.
Key word: LabVIEW, TCP/IP, LOCD, data acquisition, While circulation、For circulation..
目 录
中文摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅱ
引言 ……………………………………………………………………………………………Ⅲ
第一章 绪论 ……………………………………………………………………………………１
1.1基于labVIEW计算机远程监控系统的发展动态………………………………………………1
1.２设计性质与任务……………………………………………………………………………1
1.３本设计的主要内容…………………………………………………………………………2
1.４总体方案设计 ………………………………………………………………………………………2
1.４.1几种不同的监控系统方案是 ………………………………………………………………2
1.４.2选定自已的方案 …………………………………………………………………………4
第二章 TCP/IP模 型 ……………………………………………………………………4
2.1 TCP/IP模型各层主要功能…………………………………………………………………5
2.1.1网络接口层 ………………………………………………………………………………5
2.1.2网络互联层 ………………………………………………………………………………5
2.1.3传输层 ……………………………………………………………………………………6
2.1.4应用层 ……………………………………………………………………………………6
2.2 TCP/IP核心协议 ………………………………………………………………………………7
2.2.1 IP 协议……………………………………………………………………………………7
2.2.2 IP协议的主要功能 ………………………………………………………………………7
2.2.3 TCP协议 …………………………………………………………………………………8
2.2.4 TCP协议的主要功能 ……………………………………………………………………8
2.3 LabVIEW中的网络通信功能 ……………………………………………………………………9
2.3.1 TCP通信 …………………………………………………………………………………9
第三章 程 序 结 构 ………………………………………………………………………11
3.1循环结构 …………………………………………………………………………………………11
3.1.1 W hile循环 ……………………………………………………………………………11
3.1.2 For循环 ………………………………………………………………………………12
3.2分支结构 …………………………………………………………………………………………15
3.3顺序结构 …………………………………………………………………………………16
3.3.1平铺顺序结构 ……………………………………………………………………………16
3.4公式节点……………………………………………………………………………………………17
第四章 数 据 采 集…………………………………………………………………………18
4.1数据采集基础 ……………………………………………………………………………………18
4.1.1数据采集系统的构成 ……………………………………………………………………18
4.1.2信号调理 …………………………………………………………………………………19
4.1.3测量系统的连接方式 ……………………………………………………………………19
4.2采样定理的应用 …………………………………………………………………………………22
4.3模入VI的组织与简介……………………………………………………………………………24
4.3.1传统DAQ VI分为类简介…………………………………………………………………24
4.4 DAQ波形模入 ……………………………………………………………………………………25
4.4.1使用易用函数进行波形采集 ……………………………………………………………25
4.4.2 使用中级模入VI进行波形采…………………………………………………………………26
4.6 DAQ 波形模入 ……………………………………………………………………………………28
4.6.1 DAQ连续模出与周期信号的连续模出 …………………………………………………29
4.6.2模拟边沿触发 ……………………………………………………………………………29
4.7模入、模出的并行安排 …………………………………………………………………………30
第五章 LabVIEW面向组件的设（LOCD…………………………………………………………32
5.1组件 ………………………………………………………………………………………………32
5．1．1组件的定义 ……………………………………………………………………………32
5.2自顶向下的设 ……………………………………………………………………………………33
5.3自底向下的设计 …………………………………………………………………………………33
5.4组件的基本结构 …………………………………………………………………………………34
第六章 基于LabVIEW的远程监控系统 ……………………………………………………36
6.1 方案的选定 ……………………………………………………………………………………36
6.2 基于LabVIEW的水压测试远程监控系统设计 …………………………………………………36
6.2.1 程序所采用的LABVIEW模块……………………………………………………………36
6.2.2 系统的结构设计 ………………………………………………………………………37
6.3方案的示意图 ……………………………………………………………………………………38
6.4 服务器程序设计…………………………………………………………………………………39
6.4.1 服务器程序的结构分析 ………………………………………………………………39
6.4.2服务器程序流程分析 ……………………………………………………………………40
6．5 客户机程序设计…………………………………………………………………………………40
6.5.1客户机程序的结构分析 …………………………………………………………………42
6.5.2客户机程序流程分析 ………………………………………………………………43
6．6 结果 ………………………………………………………………………………………43
第七章 结束语 ………………………………………………………………………………45
附录1压力检测仪表类型 ……………………………………………………………………46
附录2流量检测仪表类型 ……………………………………………………………………47
附录3 LabVIEW的远程监控系统 ……………………………………………………………48
词汇表 …………………………………………………………………………………………49
参考文献 ………………………………………………………………………………………50
致谢 ……………………………………………………………………………………………51
引言
在现代仪器系统中，计算机已经与仪器结合得非常紧密，已统成为整个系统的核心，许多传统仪器正在逐渐被计算机部分、甚至全部取代。粗略地说这种结合有两种方式：一种是将计算机装入仪器；另一种方式是将仪器装入计算机，即以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式，其实质就是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。美国NI公司的LabVIEW就是目前在这一领域内使用较为广泛的计算机语言。
LabVIEW是美国NI公司具有革命性的图形化语编程语言和虚拟仪器开发环境，它被广泛地被用于工业界、学术界和研究实验室所接受，衩公认为是标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW不公提供了与遵从GPIB、VXI、RS—232和RS—485协议的硬件及数据采集通行的全部功能，还内置了支持TCP/IP，ActiveX等软件标准的库函数，而且其图形化的编程界面使编程过程变的有趣生动。LabVIEW是一个功能强大且灵活的软件，利用它可以方便的建立自已的虚拟仪器。
以LabVIEW为代表的图形化程序语言，又称为G语言。使用这种语言编程时基本上不需要编写程序代码，而是“绘制”程序流程图。LabVIEW尽可能利用工程技术人员所熟悉的术语、图标和概念，因而它是一种面向最终用户的开发工具，可以增强工程人员构建自已的科学和工程系统的能力，可为实现仪器编程和数据采集系统提供便捷途径。
参考文献
2 王思华、叶文生等.DataSocket技术及其在虚拟仪器远程测控系统中的应用[M]。暨南大学学报，2000，21（3）：42~48
3 方崇智等。过程辨识[M]。北京：清华大学出版社，1988
4 李庆扬、关治、白峰杉，数值计算原理[M]。北京：化学工业出版社。2000
5 刘云、刘志华、郑宏云，等。计算机网络实用教程[M]。北京：清华大学出版社，2001
6 曹文君，计算机网络管理理论与实践教程[M]。成都：电子科技大学出版社，2002
7 上海市教育委员会，计算机应用基础教程[M]。上海：华东师范大学出版社，2004
8 谢希仁，计算机网络[M]。北京：电子工业出版社，2003
9 严蔚敏、吴伟民，数据结构[M]。北京：清华大学出版社，2004
