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基于LabVIEW的远程测控技术的研究与应用

作　者: 赵金光
导　师: 王爽心
学　校: 北京交通大学
专　业: 机械电子工程
关键词: LabVIEW 远程虚拟仪器 测控 数据采集 PLC串口通信 网络虚拟实验室
分类号: TP391.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 1078次
引　用: 10次
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内容摘要


虚拟仪器是以具备控制、处理分析能力的软件取代相应功能的电子线路,充分利用计算机的软硬件资源,用计算机完成传统仪器功能的软仪器;是传统仪器功能与外形的模块化和软件化。远程虚拟仪器是虚拟仪器在网络领域的拓展,它能从与Internet相连的远端获得动态数据或将控制信号传送到远端,使在本地PC机上监控远端成为可能。远程虚拟仪器技术是虚拟仪器技术与网络技术的结合,将虚拟仪器的应用范围拓展到整个Internet网上,使信号采集、传输和处理一体化。如何实现基于Web的远程测控技术是本文讨论的重点。论文首先介绍了虚拟仪器及远程虚拟仪器的研究现状、结构及意义;其次,研究了虚拟仪器系统的硬件系统设计,包括应用基于PCI总线的数据采集卡和基于串口总线的PLC实现对实际对象的监控,主要介绍了使用这两种方式的硬件选择、系统组成、通信原理以及开发的实例;接下来介绍了远程虚拟仪器系统的实际开发方案和开发过程;最后,以网络测控虚拟实验室的建设为例,讨论了网络测控虚拟实验室的总体结构、实现方式、开发的远程实验项目以及网站系统的远程访问控制与管理等。其中,在实验项目开发中,讨论了各种经典、现代以及智能控制算法在LabVIEW中的应用,并开发了基于这些算法的课程实验,也为虚拟仪器系统的远程控制提供了理论基础。目前,该网络虚拟实验室系统已能在局域网内运行,实现了基本功能,为用户提供了一个基于网络的实验教学、技术交流以及共同学习研究的平台,从而使实验室中的硬件仪器得以共享。随着其功能的进一步完善,它必将在今后的远程实验教学中发挥应有的作用。本文技术对机电行业上的远程测控提供了一定的借鉴作用。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-12
1 绪论  12-23
  1.1 远程虚拟仪器国内外研究现状  12-14
    1.1.1 概述  12-13
    1.1.2 在测控领域内的研究与应用  13-14
  1.2 远程虚拟仪器的构成及特点  14-21
    1.2.1 系统的网络结构  15-16
    1.2.2 系统的硬件平台  16-19
    1.2.3 远程虚拟仪器的软件系统  19-20
    1.2.4 远程虚拟仪器的特点  20-21
  1.3 远程虚拟仪器开发的技术难点  21-22
  1.4 课题的来源与主要研究工作  22-23
2 LabVIEW数据采集与分析  23-35
  2.1 信号调理与数据采集  23-25
    2.1.1 信号调理及硬件选用  23
    2.1.2 数据采集及硬件选用  23-25
  2.2 虚拟仪器的检测系统组成  25-28
    2.2.1 传感部分  26
    2.2.2 数据采集卡  26-27
    2.2.3 虚拟仪器测试系统的软件结构  27-28
  2.3 数据采集的实时与同步控制  28-31
    2.3.1 中高速数据采集  28-29
    2.3.2 特殊采样  29-31
  2.4 基于数据采集卡的直流电机转速控制  31-34
    2.4.1 系统的硬件组成  31-32
    2.4.2 控制系统的软件设计  32-34
  2.5 本章小结  34-35
3 LabVIEW与PLC的串口通信  35-45
  3.1 引言  35
  3.2 PLC与上位机的串口通信  35-37
    3.2.1 硬件连接  35-36
    3.2.2 PLC与上位机的串口通信原理  36-37
  3.3 与PLC通信的LabVIEW程序设计  37-41
    3.3.1 上位链接命令的LabVIEW程序编写  38-39
    3.3.2 LabVIEW与PLC通信的实现  39-41
  3.4 LabVIEW实时监控PLC实例  41-44
  3.5 本章小结  44-45
4 网络远程虚拟仪器开发  45-56
  4.1 开发远程虚拟仪器的技术  45-50
    4.1.1 DataSocket技术  45-46
    4.1.2 ActiveX技术  46-47
    4.1.3 Java Applet技术  47-48
    4.1.4 AppletVIEW技术  48-49
    4.1.5 四种实现技术的比较  49-50
  4.2 远程虚拟仪器平台的开发方案  50-51
  4.3 基于DataSocket技术的LabVIEW应用程序开发  51-53
  4.4 基于ActiveX技术的虚拟仪器网络化开发  53-55
  4.5 本章小结  55-56
5 远程虚拟仪器技术在网络测控虚拟实验室建设中的应用  56-81
  5.1 虚拟实验及网络虚拟实验室  56-60
    5.1.1 网络虚拟实验室的优势与发展概况  56-57
    5.1.2 网络测控虚拟实验室的总体结构和实现方式  57-60
  5.2 网络测控虚拟实验室实验项目的开发  60-70
    5.2.1 实验项目规划  60-61
    5.2.2 实验内容设计与实现  61-70
    5.2.3 实验项目的远程开发  70
  5.3 网络测控虚拟实验室网站系统设计  70-78
    5.3.1 实验室网站的总体设计  70-73
    5.3.2 远程访问控制与管理  73-77
    5.3.3 Web服务器的安装与设置  77-78
  5.4 远程测控虚拟实验室的应用  78-79
  5.5 远程测控虚拟实验室的功能与特点  79-80
  5.6 本章小结  80-81
6 总结与展望  81-83
  6.1 总结  81-82
  6.2 展望  82-83
参考文献  83-86
作者简历  86-88
学位论文数据集  88

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 计算机仿真
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