【正文】 運行正常、運行故障、未連接；運行正常有好幾種模式，故障有不同的故障，用不同的顏色加以區(qū)分。8）實時曲線及歷史曲線；主要顯示的是電池電壓、電池電流的運行曲線和歷史曲線；9）運行參數(shù)顯示、數(shù)據(jù)保存；每隔幾秒顯示一組數(shù)據(jù)。每隔幾分鐘自動保存一組數(shù)據(jù)?？梢噪S時查看并調(diào)用已經(jīng)保存的數(shù)據(jù)和曲線。10）故障報警；顯示故障單元，故障類別； 上位機監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)通訊 在第四章中，液晶和單片機的通訊遵守規(guī)定的通訊協(xié)議，通過485進行數(shù)據(jù)的傳遞。液晶可以顯示采集回來的運行參數(shù)，包括各個電池單元的電池電壓、電池電流等，同時也可以下發(fā)電池單元所需要的系統(tǒng)參數(shù)。 那么，上位機即PC機和液晶的通訊，也遵守同樣的通訊協(xié)議，只是PC機為了區(qū)分多個設備，在傳輸數(shù)據(jù)的過程中，在數(shù)據(jù)包中需要加上設備號以示區(qū)別。 PC機和多個液晶通過路由器相連，構成了一個局域網(wǎng)。我們知道，局域網(wǎng)有三部分組成：1）網(wǎng)絡適配器（網(wǎng)卡） 2）網(wǎng)線 3）交換機。 1）網(wǎng)絡適配器；每個網(wǎng)卡都有自己的MAC地址[[]Dickinson B，Gill J．Issues and Benefits with Fast Charging Industrial Batteries Battery Conference on Applications and Advances，The Fifteenth Annual，2000：223～229.]，所以MAC地址相當于每個設備自己獨有的設備號，因此PC機通過MAC地址區(qū)分到底和哪個設備在通訊。局域網(wǎng)規(guī)定的數(shù)據(jù)幀格式為： 數(shù)據(jù)幀格式2）網(wǎng)線；在本論文中，采用網(wǎng)線作為組網(wǎng)的連接線。下圖為液晶的背面接口圖 液晶背面接口圖，液晶不僅可以通過串口和單片機進行通訊，還可以通過網(wǎng)口和PC機進行通訊。上圖的右圖為液晶網(wǎng)口放大圖，LAN的接口為RJ45接口DCE類型：被動通信設備。 3）交換機；交換機以尋址的方式傳輸數(shù)據(jù)；而集線器是以廣播的方式發(fā)送數(shù)據(jù)，傳輸速率低，因此這里選擇交換機構成組網(wǎng)設備。交換機接口數(shù)目的多少決定著PC機可以連接多少臺設備。 LabVIEW概述 LabVIEW（Laboratory Virtural Instrument Engineering）是一種圖形化的編程語言，它廣泛地被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接受。 LabVIEW采用圖形化編程語言——G語言。使用這種語言編程時，基本不寫程序代碼，取而代之的是流程圖。G語言編寫的程序稱為虛擬儀器VI，因為它的界面和功能與真實的儀器十分相像，比較直觀。一個VI由前面板。數(shù)據(jù)流框圖和圖標連接端口組成，各部分功能如下：1）前面板；前面板是VI的交互式用戶接口，與真實的物力儀器面板相似。前面板可以包含旋鈕?？潭缺P。開關、圖表和其它界面工具，允許用戶通過鍵盤或鼠標獲取數(shù)據(jù)顯示結果。2）數(shù)據(jù)流框圖；程序VI從數(shù)據(jù)流框圖程序中接收指令，框圖程序是一種解決編程問題的圖形化方法，實際上是VI的程序代碼[[]Bowes Sidney R．Advanced Regularsampled PWM Control Techniques for Drives and Static Power Converters．IEEE，TIE，1995，42(4)：367～373.]。3）圖標連接端口；VI的圖表和連接端口的功能就像一個圖形化參數(shù)列表，可在VI和SubVI之間傳遞數(shù)據(jù)[[]Wu Rusong，Dewan S B and Slcmon Gordon R．Analysis of a PWM AC to DC Voltage Source Converter under the Predicted Current Control with a Fixed Switching Frequency．IEEE，TIA，1991，27(4)：756～766.]。 基于LabVIEW的上位機界面設計 上位機界面架構圖，下面結合具體界面介紹其作用。1）開機界面 開機界面打開PC機電源后，；在該界面，選擇聯(lián)機設備和通訊方式，所謂聯(lián)機就是PC機和哪些設備建立連接；選擇不同的通訊方式，就是選擇不同的監(jiān)控系統(tǒng)模式；TCP/IP通訊：上位機和液晶通訊，PC機和液晶共同完成監(jiān)控工作；串口通訊：不需要液晶，上位機直接和單片機通訊。點擊進入，進入初始化界面。2）初始化界面 初始化界面初始化界面；開機對聯(lián)機的設備進行巡檢，確認與所連接的設備通信是否良好。如果存在設備聯(lián)機不正常，會跳聯(lián)機失敗窗口 聯(lián)機失敗窗口點擊確定，進入主界面。3）主界面1 主界面1主界面，可以非常直接的觀察到每個設備的每個電池的運行狀況；電池不同的顏色表示不同的運行狀況，設備亮不同的燈也表示不同的運行狀況，當然運行模式有很多種，故障也有很多種，具體用什么顏色表示這里就不贅述了。菜單欄包括通訊設置、初始設置、啟?？刂?、故障顯示、數(shù)據(jù)文件。4）主界面2 主界面2 在鋰電池化成過程中，要求可以實時查看每個電池的運行曲線，以觀察化成的過程，因此，將實時曲線通放在主界面一打開就能查看的位置；5）電池單元設置界面 電池單元設置界面 上位機設計的要求就是，可以對每個設備的每個電池都能單獨的控制，所以在電池的背面板里，設置了啟?？刂瓢粹o，以及單獨控制該電池時可以選擇運行模式，該電池所需的化成參數(shù)是所在設備統(tǒng)一下發(fā)的，不過根據(jù)需要可以修改系統(tǒng)參數(shù)（需要密碼）；在該界面，可以看到該電池的運行曲線，以及它的運行狀況、運行模式、當前運行階段；運行參數(shù)每隔9秒顯示一組數(shù)據(jù)，每隔幾分鐘自動保存一組數(shù)據(jù)。可以隨時查看并調(diào)用已經(jīng)保存的數(shù)據(jù)和曲線。6）參數(shù)設置界面 參數(shù)設置界面系統(tǒng)參數(shù)設置的最小單位是設備，即系統(tǒng)參數(shù)會下發(fā)到這個設備中的每個單元；在這個界面，我將系統(tǒng)參數(shù)分為三類，必要時可以對每個參數(shù)標號，方便修改；每個設備可以單獨的去設置系統(tǒng)參數(shù)和運行模式，也可以在設置好一個設備的系統(tǒng)參數(shù)之后，復制到其他某些設備中去；7）啟停控制界面 啟?？刂平缑嬖诼?lián)機的情況下，上位機可以選擇是由上位機控制還是由液晶控制；如果是液晶控制，上位機對該設備的作用僅僅是查看運行狀況。如果是上位機控制，可以選擇設備群控還是設備個控，設備群控就是幾個設備一起控制，但這種情況下每個設備也可以單獨的停機；設備個控就是每個設備單獨控制； 本章總結：在論文的一開始談到虛擬儀器技術，曾說到“軟件即儀器”[[]K．De C_lHsseme，D．M．Van de Sype and J．A．A．Melkebeek．Design Issues for Digital Control of Boost Power Factor Correction Converters．IEEE International Symposium On Industrial Electronics，2002，3(1)：73l～736．]?；贚abVIEW的上位機監(jiān)控系統(tǒng)可以稱作是一種特殊的虛擬儀器，即網(wǎng)絡化虛擬儀器，采集數(shù)據(jù)的工作不由虛擬儀器完成，脫離了場地的束縛，從而實現(xiàn)遠程化的監(jiān)控。前文的討論我們也知道，PC機的作用必須強大，它可以通過和液晶通訊監(jiān)控每臺設備的每個電池，也可以不需要液晶單獨和電池通訊；在主界面菜單欄中，有通訊設置這一功能，通訊設置即聯(lián)機、脫機的設置，區(qū)別就是聯(lián)機設備受PC機控制，脫機設備受液晶控制；這樣設置十分靈活，PC機和液晶都可以脫離彼此單獨工作，可以應付各種實際情況的出現(xiàn)。結 論本論文對鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)進行設計，在化成電源硬件電路上討論很少，主要是討論如何設計一個功能完善的監(jiān)控系統(tǒng)。本論文中，整個監(jiān)控系統(tǒng)是由下位機監(jiān)控系統(tǒng)和上位機監(jiān)控系統(tǒng)組成的。在論文一開始介紹了虛擬儀器，為整個系統(tǒng)提供了很好的設計思路，網(wǎng)絡化虛擬儀器的提出，更是說明了網(wǎng)絡化通訊對本論文監(jiān)控系統(tǒng)的重要性。論文重點給出了鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構圖，之后的所有內(nèi)容就是圍繞這個結構圖展開；并且選取了一種十分靈活的結構模式，上位機監(jiān)控系統(tǒng)和下位機監(jiān)控系統(tǒng)可以互相配合，也可以單獨工作，在此，上位機監(jiān)控系統(tǒng)的PC機和下位機監(jiān)控系統(tǒng)的液晶便有了明確的設計方向。硬件電路的設計主要包括采樣電路和485通訊電路，結合實驗，對比采樣電路理論變比和實驗變比，給出修正系數(shù)的概念。在介紹485通訊電路時，結合單片機的控制解釋數(shù)據(jù)傳遞的過程。論文的主要內(nèi)容是設計下位機監(jiān)控系統(tǒng)和上位機監(jiān)控系統(tǒng)，以液晶和PC機為核心，將它們兩個所承擔的功能一一描述，界面的設計更是具體說明了監(jiān)控系統(tǒng)在做哪些事情。液晶不僅需要和單片機通訊，也要和遠端PC機相連，核心在于液晶腳本驅(qū)動的開發(fā)，在編程上任務較重。本論文仍有很多不足之處；液晶只實現(xiàn)了和各個電池單元的通訊，和遠程服務器的通訊程序并未實現(xiàn)；PC機的界面雖然有了，但功能不完善，背后的程序沒有實現(xiàn)，遠程監(jiān)控也暫未實現(xiàn)。謝 辭本論文是在導師蘇建徽教授的悉心指導下完成的。從論文的選題、研究的方法以及論文的撰寫，蘇老師都給了我無私的幫助。在和蘇老師接觸的過程中，漸漸地對蘇老師有了更深的了解。他謙虛嚴謹治學態(tài)度、誨人不倦的工作態(tài)度和求真務實的敬業(yè)精神，都深深影響著我。借此論文完成之際，謹向蘇老師表示衷心的感謝和誠摯的敬意!在能源所實驗室的這段時間，我在賴紀東老師的指導下，逐步完成了本次畢業(yè)設計，每周的例會讓我們有條不紊的進行著工作。每次遇到疑問，賴老師都會詳細解答。在這里要十分感謝賴老師，從他身上我學到了很多東西。感謝能源所杜雪芳老師、潘老師、張健老師在我做畢業(yè)設計中給予的幫助。同時還要感謝我的搭檔郭仕林、于翔、傅洋，在實驗室的這段時間，我們互相幫助，共同解決疑難，讓我意識到團隊的力量才是強大的。能源所的幾位師兄師姐也給予了我很大幫助，劉碩師兄、吳健師兄和江濤師兄為我解決了很多疑問；戴云霞師姐在液晶界面的制作上給予我很大幫助，液晶和單片機的通訊也是我們共同合作完成的；虞文惠師姐和林方圓師姐在上位機界面的制作中提出了很多寶貴的建議，在這里一并表示由衷的感謝。此外，還要感謝這四年中，學院和學校的老師們不遺余力的傳授我們知識，為我打下了良好的基礎。同時，還要感謝我的同學們，四年的相處，你們給我的幫助太多，點點滴滴記在心頭。還要感謝我的另一半，我們走過兩年時光，有你的陪伴很幸福。最后，我要祝福我的父母和家人健康快樂。[參考文獻]