【導(dǎo)讀】工作的技術(shù)指標(biāo)及能否安全可靠地工作。將多個(gè)獨(dú)立的充電系統(tǒng)連成網(wǎng)絡(luò)，就可以完成對(duì)大批量的鋰電池化成的監(jiān)控。因此，在鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中，數(shù)。字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的監(jiān)控系統(tǒng)尤為重要。本論文基于兩種界面開(kāi)發(fā)軟件，分別設(shè)計(jì)上位機(jī)和下位機(jī)的監(jiān)控界面。在熟知監(jiān)控系統(tǒng)功能的前提下，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，分。論腳本程序的開(kāi)發(fā)。論文還詳細(xì)給出了上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并利用

　　

【正文】 ，構(gòu)成了一個(gè)局域網(wǎng)。我們知道，局域網(wǎng)有三部分組成： 1）網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡） 2）網(wǎng)線(xiàn) 3）交換機(jī)。 1）網(wǎng)絡(luò)適配器；每個(gè)網(wǎng)卡都有自己的 MAC 地址 [15]，所以 MAC 地址相當(dāng)于每個(gè)設(shè)備自己獨(dú)有的設(shè)備號(hào)，因此 PC 機(jī)通過(guò) MAC 地址區(qū)分到底和哪個(gè)設(shè)備在通訊。局域 網(wǎng)規(guī)定的數(shù)據(jù)幀格式為 ： 發(fā) 送 節(jié) 點(diǎn) M A C地 址接 收 節(jié) 點(diǎn) ＭＡ Ｃ 地 址有 效 載 荷 （ 傳 輸 的 數(shù) 據(jù) ） 校 驗(yàn) 信 息 圖 數(shù)據(jù)幀格式 2） 網(wǎng)線(xiàn)；在本論文中， 采用網(wǎng)線(xiàn)作為組網(wǎng)的連接線(xiàn) 。下圖為液晶的背面 接口 圖 37 圖 液晶背面接口圖 如圖 所示，液晶不僅可以通過(guò)串口和單片機(jī)進(jìn)行通訊，還可以通過(guò)網(wǎng)口和PC 機(jī)進(jìn)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(lèi)型：被動(dòng)通信設(shè)備 。 3） 交換機(jī)； 交換機(jī)以尋址的方式傳輸數(shù)據(jù)；而集線(xiàn)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(jī)構(gòu)成組網(wǎng)設(shè)備。交換機(jī) 接口數(shù)目的多少?zèng)Q定著 PC機(jī) 可以連接多少臺(tái)設(shè)備。 LabVIEW 概述 LabVIEW（ Laboratory Virtural Instrument Engineering）是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受。 LabVIEW 采用圖形化編程語(yǔ)言 —— G 語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本不寫(xiě)程序代碼，取而代之的是流程圖。 G 語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為虛擬儀器 VI，因?yàn)樗慕缑婧凸δ芘c真實(shí)的儀器十分相像，比較直觀。 一個(gè) VI 由前面板。數(shù)據(jù)流框圖和圖標(biāo)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(hù)接口，與真實(shí)的物力儀器面板相似。前面板可以包含旋鈕?？潭缺P(pán)。開(kāi)關(guān)、圖表和其它界面工具，允許用戶(hù)通過(guò)鍵盤(pán)或鼠標(biāo)獲取數(shù)據(jù)顯示結(jié)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(wèn)題的圖形化方法，實(shí)際上是 VI 的程序代碼 [16]。 3）圖標(biāo)連接端口； VI 的圖表和連接端口的功能就像一個(gè)圖形化參數(shù)列表，可在VI 和 SubVI 之間傳遞數(shù)據(jù) [17]。 38 基于 LabVIEW 的上位機(jī)界面 設(shè)計(jì) 上 位 機(jī) 界 面通訊設(shè)置初始設(shè)置啟?？刂乒收巷@示數(shù)據(jù)文件主 界 面開(kāi)機(jī)界面初始化界面運(yùn)行狀況實(shí)時(shí)曲線(xiàn) 圖 上位機(jī)界面 架構(gòu) 圖 圖 為上位機(jī)界面結(jié)構(gòu)圖，下面結(jié)合具體界面介紹其作用。 1）開(kāi)機(jī)界面 圖 開(kāi)機(jī)界面 39 打開(kāi) PC 機(jī)電源后，會(huì)出現(xiàn)圖 所示的開(kāi)機(jī)界面；在該界面，選擇聯(lián)機(jī)設(shè)備和通訊方式，所謂聯(lián)機(jī)就是 PC 機(jī)和哪些設(shè)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(jī)和液晶通訊， PC 機(jī)和液晶共同完成監(jiān)控工作；串口通訊：不需要液晶，上位機(jī)直接和單片機(jī)通訊。點(diǎn)擊進(jìn)入，進(jìn)入初始化界面。 2）初始化界面 圖 初始化 界面 初始化 界面； 開(kāi)機(jī)對(duì)聯(lián)機(jī)的設(shè)備進(jìn)行巡檢 ，確認(rèn)與所連接的設(shè)備通信是否良好。如果存在設(shè)備聯(lián)機(jī)不正常，會(huì)跳聯(lián)機(jī)失敗窗口 圖 聯(lián)機(jī)失敗窗口 點(diǎn)擊確定，進(jìn)入主界面 。 40 3）主界面 1 圖 主 界面 1 主界面，可以非常直接的觀察到每個(gè)設(shè)備的每個(gè)電池的運(yùn)行狀況；電池不同的顏色表示不同的運(yùn)行狀況，設(shè)備亮不同的燈也表示不同的運(yùn)行狀況，當(dāng)然運(yùn)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(shè)置、初始設(shè)置、啟?？刂?、故障顯示、數(shù)據(jù)文件。 4）主界面 2 圖 主 界面 2 41 在鋰電池化成過(guò)程中， 要求可以實(shí) 時(shí)查看每個(gè)電池的運(yùn)行曲線(xiàn)，以觀察化成的過(guò)程，因此，將實(shí)時(shí)曲線(xiàn)通放在主界面一打開(kāi)就能查看的位置； 5） 電池單元設(shè)置界面 圖 電池單元設(shè)置 界面 上位機(jī)設(shè)計(jì)的要求就是，可以對(duì)每個(gè)設(shè)備的每個(gè)電池都能單獨(dú)的控制，所以在電池的背面板里，設(shè)置了啟?？刂瓢粹o，以及單獨(dú)控制該電池時(shí)可以選擇運(yùn)行模式，該電池所需的化成參數(shù)是所在設(shè)備統(tǒng)一下發(fā)的，不過(guò)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(yùn)行曲線(xiàn)，以及它的運(yùn)行狀況、運(yùn)行模式、當(dāng)前運(yùn)行階段；運(yùn)行參數(shù)每隔 9 秒顯示一組數(shù)據(jù)，每隔幾分鐘自動(dòng)保 存一組數(shù)據(jù)?？梢噪S時(shí)查看并調(diào)用已經(jīng)保存的數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)。 6）參數(shù)設(shè)置界面 42 圖 參數(shù)設(shè)置 界面 系統(tǒng) 參數(shù)設(shè)置的最小單位是設(shè)備，即系統(tǒng)參數(shù)會(huì)下發(fā)到這個(gè)設(shè)備中的每個(gè)單元 ；在這個(gè)界面，我將系統(tǒng)參數(shù)分為三類(lèi)，必要時(shí)可以對(duì)每個(gè)參數(shù)標(biāo)號(hào)，方便修改； 每個(gè)設(shè)備可以單獨(dú)的去設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)和運(yùn)行模式，也可以在設(shè)置好一個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)參數(shù)之后，復(fù)制到其他某些設(shè)備中去； 7） 啟?？刂?界面 圖 啟?？刂?界面 43 在聯(lián)機(jī)的情況下，上位機(jī)可以選擇是由上位機(jī)控制還是由液晶控制；如果是液晶控制，上位機(jī)對(duì)該設(shè)備的作用僅僅是查看運(yùn)行 狀況。如果是上位機(jī)控制，可以選擇設(shè)備群控還是設(shè)備個(gè)控，設(shè)備群控就是幾個(gè)設(shè)備一起控制，但這種情況下每個(gè)設(shè)備也可以單獨(dú)的停機(jī)；設(shè)備個(gè)控就是每個(gè)設(shè)備單獨(dú)控制； 本章總結(jié)：在論文的一開(kāi)始談到虛擬儀器技術(shù)，曾說(shuō)到“軟件即儀器” [18]。基于 LabVIEW 的上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以稱(chēng)作是一種特殊的虛擬儀器，即網(wǎng)絡(luò)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(chǎng)地的束縛，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化的監(jiān)控。前文的討論我們也知道， PC 機(jī)的作用必須強(qiáng)大，它可以通過(guò)和液晶通訊監(jiān)控每臺(tái)設(shè)備的每個(gè)電池，也可以不需要液晶單獨(dú)和電池通訊；在主界面菜單 欄中，有通訊設(shè)置這一功能，通訊設(shè)置即聯(lián)機(jī)、脫機(jī)的設(shè)置， 區(qū)別就是聯(lián)機(jī)設(shè)備受 PC 機(jī)控制，脫機(jī)設(shè)備受液晶控制；這樣設(shè)置十分靈活， PC 機(jī)和液晶都可以 脫離彼此單獨(dú)工作，可以應(yīng)付各種實(shí)際情況的出現(xiàn)。 44 結(jié) 論 本論文對(duì)鋰電池化成電源監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在化成電源硬件電路上討論很少，主要 是 討論如何 設(shè)計(jì)一個(gè)功能完善的監(jiān)控系統(tǒng)。 本論文中，整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)是由下位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)組成的。在論文一開(kāi)始介紹了虛擬儀器，為整個(gè)系統(tǒng)提供了很好的設(shè)計(jì)思路，網(wǎng)絡(luò)化虛擬儀器的提出，更是說(shuō)明了網(wǎng)絡(luò)化通訊對(duì)本論文監(jiān)控系統(tǒng)的重要性。 論文重 點(diǎn) 給出了鋰電池化成 電源監(jiān)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)圖，之后的所有內(nèi)容就是圍繞這個(gè)結(jié)構(gòu)圖展開(kāi)；并且選取了一種十分靈活的結(jié)構(gòu)模式，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和下位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)可以互相配合，也可以單獨(dú)工作，在此，上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的 PC 機(jī)和下位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的液晶便有了明確的設(shè)計(jì)方向。 硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括 采樣電路和 485 通訊電路，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，對(duì)比采樣電路理論變比和實(shí)驗(yàn)變比，給出修正系數(shù)的概念。在介紹 485 通訊電路時(shí)，結(jié)合單片機(jī)的控制解釋數(shù)據(jù)傳遞的過(guò)程。論文的 主要內(nèi)容是 設(shè)計(jì) 下位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) ，以液晶和 PC 機(jī)為核心，將它們兩個(gè)所承擔(dān)的 功能一一描述，界面的設(shè)計(jì)更是具體說(shuō)明了監(jiān)控系統(tǒng)在做哪些事情。液晶不僅需要和單片機(jī)通訊，也要和遠(yuǎn)端 PC 機(jī)相連，核心在于液晶腳本驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)，在編程上任務(wù)較重。 本論文仍有很多不足之處；液晶 只實(shí)現(xiàn)了和各個(gè)電池單元的通訊，和遠(yuǎn)程服務(wù)器的通訊程序并未實(shí)現(xiàn)； PC 機(jī)的界面雖然有了，但功能不完善，背后的程序沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)程監(jiān)控也暫未實(shí)現(xiàn)。 45 謝 辭 本論文是在導(dǎo)師蘇建徽教授的悉心指導(dǎo)下完成的。從論文的選題、研究的方法以及論文的撰寫(xiě)，蘇老師都給了我無(wú)私的幫助。在和蘇老師接觸的過(guò)程中，漸漸地對(duì)蘇老師有了更深的了解。他謙虛嚴(yán)謹(jǐn)治 學(xué)態(tài)度、誨人不倦的工作態(tài)度和求真務(wù)實(shí)的敬業(yè)精神，都深深影響著我。借此論文完成之際，謹(jǐn)向蘇老師表示衷心的感謝和誠(chéng)摯的敬意 ! 在能源所實(shí)驗(yàn)室的這段時(shí)間，我在賴(lài)紀(jì)東老師的指導(dǎo)下，逐步完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，每周的例會(huì)讓我們有條不紊的進(jìn)行著工作。每次遇到疑問(wèn)，賴(lài)?yán)蠋煻紩?huì)詳細(xì)解答。在這里要十分感謝賴(lài)?yán)蠋?，從他身上我學(xué)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(shè)計(jì)中給予的幫助。同時(shí)還要感謝我的搭檔郭仕林、于翔、傅洋，在實(shí)驗(yàn)室的這段時(shí)間，我們互相幫助，共同解決疑難，讓我意識(shí)到團(tuán)隊(duì)的力量才是強(qiáng)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(wèn)；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(jī)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(jī)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(xué)院和學(xué)校的老師們不遺余力的傳授我們知識(shí)，為我打下了良好的基礎(chǔ)。 同時(shí)，還要感謝我的同學(xué)們，四年的相處，你們給我的幫助太多，點(diǎn)點(diǎn)滴滴記在心頭。還要感謝我的另一半，我們走過(guò)兩年時(shí)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(lè)。 46 [參考文獻(xiàn) ] [1]張興 .電力電子技術(shù) [M].北京：科學(xué)出版社 ， 20xx. 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