【正文】 虛擬儀器軟件在系統(tǒng)上位機中的應用虛擬儀器是美國NI公司開發(fā)的測試軟件旗艦產(chǎn)品，用通用計算機硬件加上軟件仿真?zhèn)鹘y(tǒng)測量儀器的設備，是以測量、分析、顯示為主，控制為輔的先進的科學儀器。它是圖形化編程的引領者。虛擬儀器技術已經(jīng)在測試測量以及工業(yè)控制領域得到廣泛的應用。通過利用NI(National Instruments)公司所提供的LabVIEW軟件和相關硬件如PAC等，可以方便快捷的設計出所需的測控系統(tǒng)，但其提供的硬件大都比較昂貴。本系統(tǒng)主要用LabVIEW來設計系統(tǒng)的監(jiān)控界面，利用LabVIEW中功能強大的模塊來完成數(shù)據(jù)的傳送，顯示與存儲等。上位機PC通過自帶的串行口通過RS485總線與單片機進行通信。在此基礎上，使用LabVIEW ，實現(xiàn)對系統(tǒng)的溫度、壓力、氣流量、液位等被控參量的測量顯示與控制，從而降低了系統(tǒng)的硬件成本。下位機采用ATMEL公司的單片機，單片機外圍電路將傳感器采集到的現(xiàn)場信息傳給單片機，再由單片機對采樣數(shù)據(jù)進行處理并將其傳到上位機。上位機根據(jù)從單片機得到的數(shù)據(jù)，完成被控量的顯示和控制。上位機軟件設計采用LabVIEW進行編程，LabVIEW是一款專業(yè)的測控軟件。通過使用LabVIEW可以縮短測控系統(tǒng)的設計時間，而且設計出的系統(tǒng)具有界面美觀、便于修改、易于擴展等特點。下面對LabVIEW中的串行通信功能模塊進行簡單介紹。在LabVIEW功能面板的Instrument Serial目錄下，包含串行通信所需的集成模塊。利用這些模塊，可以非常方便的設計出基于串行通信的測控系統(tǒng)。需要注意的是，在使用這些模塊之前，需安裝光盤上的VISA驅動程序?？蓮腘I的網(wǎng)站免費下載最新VISA驅動程序。最常用的串行通信模塊： I/O模塊1) VISA Configure Serial Port。用于初始化所選擇的串行口。其中VISA resource name用于選擇所用到的串行口，PC機中常用到的串口號分別用COM1和COM2表示。Flow control用于設置握手方式，buffer size用于設置緩沖區(qū)的大小。Baud rate， data bits， stop bits， parity分別用于設置串行通信的波特率，數(shù)據(jù)位長度，停止位長度，校驗方式。在程序面板中雙擊該控件即可進入其參數(shù)設置界面。 圖61 上位機串口初始化設置界面2) VISA Write。用于將write buffer中的字符寫到VISA resource name指定的串行接口中。3) VISA Read。從VISA resource name指定的串行接口中讀取規(guī)定字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳遞給read buffer。Byte count用于設置要讀取的字節(jié)數(shù)。4) VISA Close。用于關閉VISA resource name指定的串行口，讓出串行口的使用權。在由 LabVIEW程序設計系統(tǒng)主監(jiān)控界面中。我們還需用到的控件除了有控件面板上I/O子面板中的VISA Resource控件，還有：Array， Matrix amp。 Cluster子面板的Array控件；Numeric子面板下的Numeric Control控件；Boolean子面板下的Round LED控件；Graph子面板下的Waveform Chart控件；結構子面版下的各種結構等。由于本系統(tǒng)測控涉及的傳感器有很多，整個系統(tǒng)的設計也較為復雜。在此只是簡單介紹主監(jiān)控系統(tǒng)界面中的其中小部分。圖62 上位機監(jiān)控界面其程序面板的程序如圖63至65所示。圖 64 LabVIEW程序面板程序圖圖65 LabVIEW程序面板程序圖圖66 LabVIEW程序面板程序圖其中端口選擇用于設置用到的串行口，溫度設定用來設置期望的溫度值。波形圖控件用于顯示采集到的溫度值。這里系統(tǒng)所能達到的最高溫度為230℃左右，程序開始首先利用VISA Configure Serial Port模塊對串行口進行初始化。然后判斷開始/暫停采集按鈕是否按下，如果處于按下狀態(tài)，則不采集數(shù)據(jù)；否則執(zhí)行依次堆疊式順序結構里面的程序。在順序結構程序框圖內(nèi)首先利用VISA Write模塊將溫度設定值傳給單片機，等待一定的延遲時間后，再用用VISA Read模塊接受單片機傳遞過來的溫度信息，并將其顯示在波形圖控件上。第七章 目前國內(nèi)垃圾發(fā)電還需要解決的問題 目前國內(nèi)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)還面臨著許多問題，例如發(fā)展動力問題、投資及運行體制問題、國家政策的配合問題還有技術的進一步完善的問題等等。這些問題我們都必須要正確對待也要認真對待。 隨著社會的不斷進步，科技的不斷發(fā)展，城市的興起，人們的生活水平也不斷的提高。但是在經(jīng)濟的高速發(fā)展的背后，也面臨著環(huán)境的日益惡化，特別是城市垃圾問題。中國經(jīng)濟的持續(xù)高速增長，人民生活水平迅速提高，城市化進程也在不斷加快。城市生活垃圾與工業(yè)垃圾問題已經(jīng)成為中國最嚴重的公害。要解決我們現(xiàn)在所面臨的垃圾問題與能源危機，我們就要努力發(fā)展像垃圾發(fā)電這樣的產(chǎn)業(yè)，堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路。這就要求我們增強自己環(huán)保意識，只有這樣我們才不會因為圖眼前的利益而把工業(yè)垃圾倒入河流，才不會把生活垃圾亂丟放，致使我們生活環(huán)境的不斷惡化，資源的不斷流失。人們的環(huán)保意識增強了，才能更好實行垃圾的分類收集減少可再利用資源的流失，促進垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。 人們應該正確看待垃圾發(fā)電 垃圾發(fā)電中如果控制不當，就會導致二惡英的產(chǎn)生。二惡英是劇毒，但我們也沒有必要談虎色變。隨著科技的不斷進步，當前的技術已經(jīng)可以很好控制二惡英的產(chǎn)生。我們應該相信科學，利用科學為我們服務。垃圾發(fā)電是為更好的就解決以前城市生活垃圾填埋造成土地資源浪費與污染地下水等問題而出現(xiàn)的一種垃圾處理方式。我們不應該只看到眼前的利益，而忽略長遠的利益而使垃圾發(fā)電得不到很好的發(fā)展。我們應該看到垃圾發(fā)電為我們解決了城市垃圾帶來的一連串問題，不但給我節(jié)省了土地資源，是我們生活的環(huán)境更加清潔，為我們解決一些能源問題，也不用擔憂垃圾液下滲污染地下水而使我們的子孫后代面臨更為嚴重的水資源問題也許還會伴隨著一系列的疾病問題。 垃圾發(fā)電需要國家相關政策的制定與扶持垃圾發(fā)電用能夠更好的發(fā)展，國家的扶持那是是必不可少的。國家應該在土地征用，資金補貼與技術方面制定出相應的完善的政策以扶持垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展。同時也要鼓勵新技術的研發(fā)，還要有完善的監(jiān)督管理。 垃圾發(fā)電成本難越。垃圾發(fā)電的收入主要來源于賣電收入和政府返還的垃圾處理費，而垃圾發(fā)電的成本主要來自垃圾處理成本和發(fā)電運行成本。目前我國許多垃圾焚燒電廠面臨收不到垃圾處理費和上網(wǎng)電價偏低的雙重壓力。 垃圾發(fā)電急需優(yōu)惠政策。垃圾發(fā)電行業(yè)在國外許多發(fā)達國家迅猛發(fā)展的一個重要原因就是政府不斷加大政策扶持和補貼力度。 垃圾發(fā)電技術尚待突破。垃圾焚燒發(fā)電會產(chǎn)生一個副產(chǎn)品二惡英，它被世界衛(wèi)生組織稱作“最毒的致癌物質”，對人類健康危害極大。目前國內(nèi)大部分垃圾焚燒電廠根本無力處理，環(huán)保部門的軟硬件條件也不夠，監(jiān)測無法到位，有些垃圾發(fā)電廠甚至根本就不進行檢測。還有設備裝備問題，國內(nèi)裝備水平與發(fā)達國家相比差距較大，焚燒裝置的核心設備需要從國外進口，尤其是大容量設備的國產(chǎn)化率很低，造成了運營成本據(jù)高不下，加大了垃圾發(fā)電廠的負擔。 中國垃圾處理技術要有全新突破。我國垃圾焚燒發(fā)電目前執(zhí)行的排污標準同國外發(fā)達國家污染控制水平相比還有一定的距離，但是隨著環(huán)境要求的日益提高，對清潔焚燒工藝必然會有更高的要求。因此，我國要發(fā)展垃圾焚燒發(fā)電產(chǎn)業(yè)，必須加大適合國情的技術設備的研究開發(fā)力度，盡快提高垃圾焚燒污染控制水平，使垃圾焚燒真正無害化，況且能源的短缺也要求我能更好的利用一切可以利用的能源。第八章 中國發(fā)展垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)的建議一個好的產(chǎn)業(yè)要能更快更好的發(fā)展，他就必須盡快且有效的解決阻礙其發(fā)展的問題。前面我們已經(jīng)談到過目前國內(nèi)垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)遇到的一些問題。針對我國垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)在所面臨的問題，在此給出幾點建議。 國內(nèi)垃圾處理的方式應由填埋為主向焚燒處理過度 目前垃圾處理的基本方式有三種方法：衛(wèi)生填埋、堆肥和焚燒。國內(nèi)目前仍以填埋為主，但由于基礎處理不好，垃圾填埋污水滲透污染地下水和土壤。我國應逐步大力發(fā)展垃圾焚燒產(chǎn)業(yè)，加大焚燒的比例，建設垃圾焚燒發(fā)電工程，生產(chǎn)電能，造福社會。 垃圾焚燒設備應適合我國國情的國產(chǎn)化為主 我國有些垃圾焚燒發(fā)電工程引進國外的設備，價格貴、運行費用高。但是我國的垃圾水分含量高、熱值低。國外的設備不太適合我國的國情，需要添加相應的前期處理工藝。目前國內(nèi)采用垃圾焚燒工藝有多種，其中國產(chǎn)循環(huán)流化床垃圾焚燒爐用煤助燃，是適合我國國情的垃圾焚燒工藝，應積極推廣。 垃圾發(fā)電產(chǎn)業(yè)供熱應得政府的支持國家應該制定完善垃圾發(fā)電相應法律政策。各發(fā)達國家都針對本國的垃圾發(fā)電制定了相應的優(yōu)惠政策，可以說，在世界范圍內(nèi)，沒有優(yōu)惠政策和各種補貼，垃圾發(fā)電難以產(chǎn)業(yè)化。我國應盡快完善與垃圾電站相關的法律、法規(guī)以及與之相關的設計、制造的規(guī)程、規(guī)范。只有明確了垃圾分類回收的辦法并實施，才能為垃圾的無害化處理創(chuàng)造良好的條件。只有明確了相應的設計、制造的規(guī)范、標準和各種投資、稅收、補貼等政策，垃圾發(fā)電才能走上規(guī)范化軌道，為國內(nèi)外資本追逐的“黃金”，而不是賠錢的“包袱”，相關的設備制造業(yè)也才能跟進，從而推動整個行業(yè)有序、健康發(fā)展。 垃圾發(fā)電主要解決的問題是垃圾污染的問題而不是發(fā)電 垃圾焚燒發(fā)電主要解決的問題是解決城市垃圾處理的問題而不是發(fā)電，要防止一些一些地方添加大量的燃料而使垃圾發(fā)電廠變成小火電廠。垃圾發(fā)電不宜片面追求產(chǎn)業(yè)化。垃圾發(fā)電的根本目的是綜合處理垃圾和防止一次污染。垃圾減容和轉換為能源是垃圾焚燒發(fā)電的突出優(yōu)點，但這并不是這項工作的重點。假如垃圾發(fā)電片面追求產(chǎn)業(yè)化和經(jīng)濟效益，不僅會造成一次污染，還將嚴重影響垃圾處理產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。我國垃圾發(fā)電目前執(zhí)行的是1999年出臺的城市生活垃圾焚燒污染控制標準，這個標準大約相當于發(fā)達國家上世紀70年代的污染控制水平。盡管如此，我國現(xiàn)有的垃圾焚燒廠大多數(shù)都達不到這個標準的要求。在這樣的背景下，假如沒有一定的資金和技術支持，就盲目建設垃圾焚燒發(fā)電廠，片面追求高經(jīng)濟效益，必然會造成嚴重的環(huán)境污染問題。因此，各地建設垃圾焚燒發(fā)電廠一定要綜合考慮各種因素，慎而為之，防止小火電項目借機上馬。垃圾處理的根本目的在于垃圾的綜合處理和防止二次污染。垃圾減量和轉換為能量是垃圾焚燒發(fā)電的突出優(yōu)點，但是如果垃圾發(fā)電片面追求產(chǎn)業(yè)化和經(jīng)濟效益，不僅會造成二次污染，還將嚴重影響垃圾處理產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展?？? 結本設計在理解垃圾發(fā)電的原理和目前國內(nèi)垃圾發(fā)電狀況的基礎上，簡要概括垃圾發(fā)電的基本原理與其相關的工藝流程。并介紹了基于ATmega16單片機在垃圾發(fā)電檢測系統(tǒng)中的應用。本文主要做了如下工作：1. 概述了目前國內(nèi)外垃圾發(fā)電的現(xiàn)狀，講述了垃圾發(fā)電的原理，并在此基礎上對垃圾發(fā)電中一些重要的控制方法做了較為詳細的闡述；2. 提出采用ATmega16單片機為系統(tǒng)CPU的垃圾發(fā)電參量的檢測原理，并對設計的系統(tǒng)的軟硬件構成作了分析，初步設計了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸所需總線等幾個重要環(huán)節(jié)；3. 在軟件部分，介紹了三種AVR單片機的應用軟件，同時也對系統(tǒng)的主要流程做出了說明。4. 對垃圾發(fā)電控制系統(tǒng)中傳感器的選擇與總線的選擇等進行簡單的介紹。5. 在垃圾發(fā)電測控系統(tǒng)中其上位機顯示主要采用LabVIEW來進行監(jiān)控設計，LabVIEW可以設計出比較美觀的監(jiān)控頁面，也便于系統(tǒng)的修改。5. 最后，分析了當前國內(nèi)垃圾發(fā)電產(chǎn)也遇到的一些問題與其相應的解決方法和建議。主要參考文獻、資料[1] 劉海成《AVR單片機原理及測控工程應用》 北京航空航天大學出版社 2008年[2] 金春林 邱慧芳 張皆喜 編著《AVR系列單片機C語言編程與應用實例》 2003年[3] 張軍《AVR單片機應用系統(tǒng)開發(fā)典型實例》中國電力出版社 2007年[4] 陳汝全 《電子技術常用器件應用手冊》 北京理工大學出版社 1991年[5] 潘新民、王燕芳《單片機微型計算機實用系統(tǒng)設計》 人民郵電出版社 1992年 [6] 鄭瓊林、耿文學 《電力電子電路精選》 電子工業(yè)出版社 1990年[7] 劉吉臻、白焰 主編《電站過程自動化》 機械工業(yè)出版社 2006年 [8] 潘新民、王燕芳《單片機微型計算機實用系統(tǒng)設計》 人民郵電出版社 1992年[9] 蘇文成 《工廠供電》 陜西機械學院[10] PC機與單片機amp。DSP數(shù)據(jù)通信技術選編 《1》 北京航空航天大學出版社 李朝青[11] PC機與單片機amp。DSP數(shù)據(jù)通信技術選編 《2》 北京航空航天大學出版社 李朝青[12] 數(shù)據(jù)通信（第四版） 張力軍等譯 電子工業(yè)出版社[13] 單片機amp。DSP外圍數(shù)字IC技術手冊 李朝青 北京航空航天大學出版社[14] 張衍國、李清海、康建斌 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