论文研究-基于LabVIEW的上位机监控程序设计 .pdf

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基于LabVIEW的上位机监控程序设计,毛江,,随着工业自动化的蓬勃发展,远程上位机监控已经变得越来越普遍,在市场上存在着众多的上位机软件平台。然而大部分的此类软件都是
国科技论文在线 上位机瓜力盛控模块 串调整 读取数据位数起始位 按验位 存储文件 0 0 年教值 存储路径 波特玄 0 0 压力盛控 曲0M 数据位 10 停止位 10.0 5 开始停止 102030ao567 80g0100 时间 图1前面板小意图 程序框图设计 这部分的程序框图包括串行通信和数据处理两个部分。当上位机接收到下位机传输 米的数据后,分别通过校验和检验与软件滤波,最终将釆集数据显示在示波器上,并可以对 采集数据和时间数据进行数据备份 串行通信模块 串行通信部分流程如错误!未找到引用源。所小 国科技论文在线 开始 初始化波特率、串口 数据位和停止位 给定读取位参数 <接收到数据吗 读取数据 将数据转换成数组格式 闭串口 图2串口通信流程图 软件先将进行波特率、串行口资源、数据位个数和停止位参数的初始化,然后再设 置读取位参数。当札没有接到卜位机发送来的数据时,关闭串行口资源;如果接收到数 据,软件则将接收到的薮据以字符串格式从 中读取出来,并将其转换成数组格式输出, 最后关闭串行凵。这就是串行通信部分的程序工作流程。 申行通信程序框图如错误!未找到引用源。所示,此部分程序主要用于接收下位机发 送来的数据,并将其转换成数组格式,然后将转换后的数据输送到数据处理程序部分进行下 步处理。 ⅥS▲该源名称 波特率[9600 韦口调整 将字符罩转换成教泪目 超时(10秒 口AH [感 牛稀入(无) 波特率串口初始化读韦囗数据 流控制(0:无〕 偶(0:无 用终止符 数据位 数后比(8 U161 有错误则還出 停止位(10:1位) 匹E 停止位 终止符(0xA-"t-LF 读取数摈位教 ⅥsA资源名称出 u16 H 国科技论文在线 图∷牛行通信程序框图图 图4VISA配置串口节点展开图 由错误!未找到引用源。可知,程序先通过配置串口节点对串行口进行初始化, 用来定义串行通信参数。论文中用到的初始化参数为串口调整(资源名称)、波特率 数据位(数据比特)和停止位。串∏调整赋值对应于的 完成以上配置之后,程序将串行∏参数输送至下节点 读取。该节点用来读取 传送来的数据,并以字符串形式传输。如果节点没能在中读取到数据,则会从 错误输出端口输出错误指令。读取数据位数参数用来设置软件所要读的字符数。 丌SA读取 ⅥTSA关闭 亨符韦至字节数组转换 图5读串口节点 图6字符串转数组节点 图7串口关闭节点 从 中读取完数据后,因读取的数据是字符中格式的,不方便后续的处理,所以 读取节点读取完字节数据后,程序调用了字符串转数组节点。该节点将从读 取的数据仝部转换为数组格式,输出到数据处理程序以供下一步操作。 读取节氐读取数据的过程结束后,软件调用关闭节点关闭串行口。该节 点实现的是关闭串行口功能,只要将资源名称和错误输入两个端口和前级相连即可。 数据处理模块 数据处理模块流程图如图所示,此部分程序接收到上一级发送来的数据后,先分离 出起始位、数据位、校验位。接着程序判断接收到的数据是否符合处理条件。此判断分为三 步:开始软件先判断起始位是否为;然后将起始位与数据位相加,判断累加和是否与校 验和相等;最后程序将此时采集的值与上一时刻比较,判定两者之差是否小于设定值。 以上三者全部满足条件后,程序将接收到的数据位通过示波器实时显示出来,并根据需要对 采集数据和时间进行存储。 国科技论文在线 开始 数据采集 取出起始位、数据位 和校验位 <起始位是否为AA? Y 校验和是否正确? <是爷有尖刺干扰?> 显示数据 N 手动备份数据? 备份数据和采集时间 图8数据处浬具体流程图 数据处理部分的程序框图如图所示。此部分程序接收到串行通信程序发送来的数组 数据后,在分别进行起始位判断、校验和检验与软件滤波后,将数据通过前面板的示波器显 小,最后将数据备份到指定的文档中。 国科技论文在线 分斋数 ‖真 采集数值 起始位AA时接收 咬除和相等圳收 庄力监控 P想 校验位 小于值时接收 起始位 存倍文件工 函欺运行时问100ms 存路径[ 停止 图9数据处理部分程序框图 由佟可知,该部分程序先调用数组索引函数将数组数据中各个数据分离出来。该节 点如图所示,左边为数组输入端和数组索引号端口,数组的默认编号是从开始,即当 索引值为时,相应的输出为数组中的第二个数据,右边为元素输出端,索引与输出的个数 可以通过向下拖动增加。每个元素的输出端都与相应的索引一一对应。 分离数组 图10分离数组 由通信协议知,节点中的索引应赋值为,起始位将从右端的第个端冂输出;索 弓应赋值为,数据位将从右端的第二个端∏输岀;索引应赋值为,校验和位将从右 端的第三个端凵输岀。当数组分离完成后,程序将这三个数据输送到后级分别处理 起始位AA时接收 图11起始位判断 程序分离出各个数据之后,需要通过三组判断来确认卜位机传来的数据是否有效。首 先通过相等判断节点(如图)判断起始位和是否相等。如果值相等,则输出“是” 信号;否则输出“非”信号。 校验和相等时接收 图12校验和判断 国科技论文在线 同吋,程序利用加法节点(如图)将起始位和数据位薮值累加后,判断值与校验和 是否相等。如果值相等,则输出“是”信号:否则输出“非”信号 程序将数据位与移位寄存器里的值做差,并对差取绝对值。然后软件将此值与设置的 滤泼值相比较(如图)。如果差值小于滤波值,则输出“是”信号:否则输出“非”信 号。最后软什将接收到的数据位保存到移位寄存器中。 小于濾波值时接收 可设定 图13滤波判断尖刺干扰 通过以上判断过程后,程序将个判断的结果相与。当它们全部满足规定的条件时, 即个判断结果仝为“是”,则输出“是”信号,运行条件判断语句中的“真”部分,在前 血板上分别显小接收到的起始位,数据位和校验位(如图所小),最后输岀存储数据。 如果判断后得到“否”信号,则执行条件判断语句中的“假”部分空操作,程序将所接收到 的所有数值抛弁 真 采集数值 压力监控 DBL] 校验 bU8 起始位 图14数据输出 当完成前面的流程后,软件将最终需要存储的数据输送到文件存储节点,通过前面板 的确认按钮选择是否存储数据(如图)。这里的存储路径在前面板上设定。以上便是 数据处理部分的仝部流程。 存储文件[ 存储路径[ 图15文件存储 上位机软件的完整程序框图如图所示。软件由串行接收程序和数据处理程序两部分 组成。上位机通过串行接收程厅接收完数据之后,运行数据处理程序将所接收到的数据在 的前面板上显小。串行接收程序负责下位机数据的接收,数据处理部分主要用来 校验和存储数据 国科技论文在线 真 韦调 校和相等时度收 疯特害 压力监控 验位 有错误则湿出 读取数据位数 小于满波自时搜收 可设定 本序由市行通信、理两个部分成 PC过RS232接收到、位机发选来的数据 存信文什[一 通过校验和校验与件海成后,最将将采集重显 国数运行时门⊥00m5 石路径匚 际示在示放最上,并可法傅来集时币性行数 国-圆 图16总体程序框图 结论 )公司的 软件平台,是个功能强大且灵活的软件, 具有开发周期短、兼容性好、运行稳定等优点,其后台程序完全利用图形界面编程,利用很 多现成的模块,你可以很方便地开发上位机程序,大人减少了开发的难度。本文介绍了 的编稈环境,提出了一种基于 的上位机监控方案,并给出了相应的监控 界面和串口通信程序,可以作为相关行业从业人员的参考。 参考文献 刘君华虚拟仪器图形化编程语言 教程西安西安电子科技大学出版社 刘君华郭会军赵向阳基于 的虚拟仪器设计北京电子工业出版社 施雅婷郭前岗周西峰一种改进的 串口通信系统的实现电∫测试, 王哓坤魏思东李哲煜,等基于 的机与单片机串行通信硏究科技资讯 蔡共宣基于 的单片机数据采集与处哩系统河南工业大学学报 郭洁,王召巴基于 的串行通信接口设计与实现机械工程自动化

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2019-08-16
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