【正文】 學(xué)號 畢業(yè)設(shè)計(論文)題目: 基于C的遠(yuǎn)程液位監(jiān)控軟件設(shè)計 作 者 屆 別 學(xué) 院 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 職 稱 完成時間 年 月 日 湖南理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要為了彌補(bǔ)組態(tài)軟件在遠(yuǎn)程液位監(jiān)控系統(tǒng)中的不足，本文設(shè)計了一套基于C的遠(yuǎn)程液位監(jiān)控軟件。，還利用SOCKET類實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器與客戶端之間的異步通信，達(dá)到了實(shí)時傳輸和遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求。同時利用內(nèi)部的垃圾回收機(jī)制，有效的避免了資源浪費(fèi)和內(nèi)存泄露等缺陷。在滿足企業(yè)個性化設(shè)計需求的同時還保證了測控平臺的工作性能和測控質(zhì)量，極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。關(guān)鍵詞：C；SOCKET；異步通信； Abstract Tomakeupfordeficienciesintheremoteconfigurationsoftwarelevelmonitoringsystem,thepaperdesignsaCbasedonthelevelofremotemonitoringsoftware.Thesoftwarerelieson.NETclasslibraryclasspletedthetestserverandtheclientinterfacedesign,butalsouseSOCKETclassimplementstheasynchronousmunicationbetweentheserverandtheclient,totherealtimetransmissionandremotemonitoringrequirements.Whiletakingadvantageoftheinternalgarbagecollectionmechanism,effectivelyavoidingthewasteofresourcesandmemoryleaksandotherdefects.Personalizeddesigntomeetbusinessneeds,whilealsoensuringthequalityandcontrolperformanceandcontrolplatform,whichgreatlyimprovestheefficiencyofindustrialproduction.Keywords:CSOCKET。asynchronousmunication。 目 錄摘 要 IAbstract II第1章 引 言 1 課題研究的背景 1 課題研究的意義 1 課題研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排 2第2章 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 3 控制系統(tǒng)構(gòu)成 3 測控軟件構(gòu)成 4 相關(guān)技術(shù)介紹 4 程序流程框圖 5 本章小結(jié) 6第3章 監(jiān)控軟件程序?qū)崿F(xiàn) 7 軟件設(shè)計方案 7 服務(wù)器設(shè)計 7 界面設(shè)計 7 Socket編程 8 客戶端設(shè)計 12 界面設(shè)計 12 Socket編程 13 本章小結(jié) 15第4章 ActiveX控件生成與發(fā)布 16 控件生成與發(fā)布 16 本章小結(jié) 21第5章 軟件生成與測試 22 軟件生成及測試 22 本章小結(jié) 25第6章 結(jié)語與展望 26參考文獻(xiàn) 27致 謝 28附錄 軟件代碼 2940第1章 引 言 課題研究的背景隨著科技的不斷發(fā)展，遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)以其逐步完善和推廣，逐漸使人們意識到遠(yuǎn)程測控技術(shù)對現(xiàn)代企業(yè)管理和生產(chǎn)效率的重要意義。為了提高生產(chǎn)效率，人們希望獲得對工廠生產(chǎn)中大量的物理量和生產(chǎn)工藝等參數(shù)的實(shí)時測控。但是以往的監(jiān)測技術(shù)已經(jīng)無法滿足當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的需求。伴隨著通訊技術(shù)、電子技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，豐富的網(wǎng)絡(luò)資源以及不斷降低的成本為網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)提供了可能。液位監(jiān)控是當(dāng)代工業(yè)測控中較為普遍的一類問題，在石油、化工、電力等工業(yè)部門中應(yīng)用極為普及，是工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中的一個重要構(gòu)成部分。針對傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中液位過程所具有的非線性、時滯和時變等復(fù)雜特性，液位監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效的模擬和監(jiān)測生產(chǎn)中液位過程所產(chǎn)生的一系列物理量，并及時針對其產(chǎn)生的問題做出相應(yīng)的調(diào)整。此外，液位過程測控平臺的構(gòu)建和控制方案的鉆研，對工業(yè)生產(chǎn)中施行液位過程控制具備重要的指導(dǎo)作用。 課題研究的意義 當(dāng)前國內(nèi)外大多數(shù)企業(yè)都使用組態(tài)軟件對液位過程進(jìn)行監(jiān)控。組態(tài)軟件是近些年在工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的軟件開發(fā)工具，可快速構(gòu)建不同需求的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)。應(yīng)用組態(tài)軟件可免去了傳統(tǒng)測控軟件編寫中龐大而復(fù)雜的編程工作，大大提高了測控系統(tǒng)的開發(fā)效率，且保證了測控平臺的工作性能和測控質(zhì)量。然而傳統(tǒng)的組態(tài)軟件在使用過程中由于系統(tǒng)體積的龐大，造成了巨大的資源浪費(fèi)，且價格昂貴，無法滿足企業(yè)各種個性化設(shè)計的要求。因此不滿足大多數(shù)中小型企業(yè)的要求。針對這一問題，大部分開發(fā)人員選擇使用VB或VC++等語言開發(fā)符合企業(yè)需求的監(jiān)控軟件。雖然利用這些語言編寫的監(jiān)控軟件可以彌補(bǔ)組態(tài)軟件的不足，且可以自由的對系統(tǒng)資源進(jìn)行控制。但是由于語言本身的不完善，很容易造成系統(tǒng)資源浪費(fèi)，內(nèi)存泄露等問題，從而使得監(jiān)控軟件不穩(wěn)定，極大地影響了監(jiān)測質(zhì)量。C是微軟公司于2000年7月，具有簡單、安全等特點(diǎn)。C繼承了C語言的語法風(fēng)格，同時又繼承了C++的面向?qū)ο筇匦?，同時擁有和VB相類似的快速開發(fā)能力。因此用C語言開發(fā)的遠(yuǎn)程液位測控軟件可以有效的彌補(bǔ)傳統(tǒng)組態(tài)軟件的不足，滿足企業(yè)個性化的要求。、MSIL和JIT編譯器實(shí)現(xiàn)了對組件的充分使用，而且經(jīng)過內(nèi)部的垃圾回收機(jī)制，可及時回收軟件運(yùn)行時不再使用的內(nèi)存資源，避免了資源浪費(fèi)和內(nèi)存泄露等缺陷。綜上原因，本文提出并設(shè)計了一套基于C遠(yuǎn)程液位監(jiān)控軟件。，還利用內(nèi)部的垃圾回收機(jī)制，有效的避免了資源浪費(fèi)和內(nèi)存泄露等缺陷。在滿足企業(yè)個性化設(shè)計需求的同時還保證了測控平臺的工作性能和測控質(zhì)量，極大的提高了工業(yè)生產(chǎn)效率。 課題研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排 組態(tài)軟件在工業(yè)控制中應(yīng)用廣泛，本文基于此研究設(shè)計了一套基于C的遠(yuǎn)程液位監(jiān)控軟件，以彌補(bǔ)組態(tài)軟件在遠(yuǎn)程監(jiān)控領(lǐng)域的不足。論文結(jié)構(gòu)安排如下：第1章，描述了課題研究的背景和意義，闡述了基于C遠(yuǎn)程液位監(jiān)控軟件的優(yōu)點(diǎn)。 第2章，軟件的總體設(shè)計，包括軟件說明和功能介紹以及程序設(shè)計流程框圖。第3章，相關(guān)軟件和技術(shù)的基本介紹。第4章，軟件各功能模塊的具體設(shè)計與實(shí)現(xiàn)。第5章，軟件生成與測試結(jié)果展示。第6章，結(jié)語與展望。 第2章 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu) 控制系統(tǒng)構(gòu)成為了實(shí)現(xiàn)對水箱液位參數(shù)的精確測控以及實(shí)時監(jiān)視和記錄。本文設(shè)計了一套水箱液位監(jiān)控系統(tǒng)，此監(jiān)控系統(tǒng)采用計算機(jī)（PC）作為控制器，變頻器作為執(zhí)行器進(jìn)行構(gòu)建。水 泵變頻器水槽D/ALIC101L T101水箱A/D計算機(jī) 水箱液位監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖在此系統(tǒng)中，液位變送器LT101使用測量范圍為0～60cm的阻壓式液位（壓力）變送器，將檢測出來的水箱液位信號轉(zhuǎn)變?yōu)?～20mA標(biāo)準(zhǔn)電信號?？刂破鱈IC101采用PC機(jī)，并用C。A/D與D/A分別選用ADAM5018模塊和ADAM5060模塊，可經(jīng)過RS232總線與計算機(jī)進(jìn)行通訊。變頻器采用西門子G110變頻器，用來獲取計算機(jī)發(fā)送經(jīng)ADAM5060轉(zhuǎn)換后的4～20mA控制信號，并完成變頻調(diào)速（頻率范圍為0～50Hz）進(jìn)而驅(qū)動水泵改變管路中的水流量，達(dá)到調(diào)節(jié)水箱液位的目的ADAM5018/5060控制模塊體積較小,易于集成,且擁有一個獨(dú)立的嵌入式的RS232傳輸卡, 可通過RS232與PC機(jī)進(jìn)行通信。底板上有4個插槽,能夠插接ADAM5018/5060的I/O 模塊, 從而完成快速數(shù)據(jù)的收集與控制, 因而ADAM5018/5060模塊很適宜該系統(tǒng)。 測控軟件構(gòu)成 相關(guān)技術(shù)介紹（1）.NET框架，.NET是一個由 Microsoft .NET Framework SDK中包括的類、值類型和接口構(gòu)成的庫。該庫直接訪問系統(tǒng)功能， Framework程序、組件及控件的基礎(chǔ)。（2）C/S結(jié)構(gòu)軟件遵循C/S結(jié)構(gòu)，設(shè)計了服務(wù)器和客戶端兩大塊。該結(jié)構(gòu)可以充分利用硬件的優(yōu)點(diǎn)，將任務(wù)合理安排到客戶端和服務(wù)器，大大減少了系統(tǒng)整體的通信成本。C/S 結(jié)構(gòu)的根本原理是將大的任務(wù)分解為多個子任務(wù)，由多臺計算機(jī)協(xié)作完成。： C/S結(jié)構(gòu)工作模式C/S構(gòu)架的長處是能夠充分利用客戶端的應(yīng)對能力，很多任務(wù)能夠在客戶端處理后再轉(zhuǎn)交給服務(wù)器。這樣可以大大提高客戶端的響應(yīng)速度。具體如下兩點(diǎn)優(yōu)勢：（1）服務(wù)器處理數(shù)據(jù)負(fù)擔(dān)較輕。（2）數(shù)據(jù)的儲存管理能力較為透明。(3)SOCEKT類服務(wù)器和客戶端依靠強(qiáng)大的SOCKET類建立連接。完成液位過程數(shù)據(jù)采集后的傳輸工作，將遠(yuǎn)端設(shè)備的數(shù)據(jù)實(shí)時可靠的傳輸?shù)椒?wù)器端進(jìn)行檢測和紀(jì)錄，同時服務(wù)器也可發(fā)送數(shù)據(jù)到客戶端，對遠(yuǎn)程液位設(shè)備進(jìn)行調(diào)控。Socket也稱套接字，用來描繪IP地址和端口，是個通信鏈的句柄。在Internet上的主機(jī)通常都會運(yùn)行多個應(yīng)用軟件，并且提供多種服務(wù)。而每個服務(wù)程序都會構(gòu)建相應(yīng)的SOCKET與端口一一對應(yīng)，從而讓不同端口擁有不同服務(wù)。Socket本質(zhì)上供應(yīng)了過程通信的端點(diǎn)。Socket連接過程能夠分為三步：服務(wù)器偵聽、確認(rèn)連接和客戶端申請。（1）服務(wù)器偵聽：服務(wù)器端socket不是定位詳細(xì)的客戶端socket，而是處于等候連接的狀況，實(shí)時