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高温工业炉电视监控系统的设计与实现
资料介绍
高温工业炉电视监控系统是高温工业环境的特种闭路电视监视系统,利用内置摄像头的探头伸入高温炉内观察炉内的工件运行、物料熔化和火焰形状等状况,可以保证生产安全,改善工作环境,降低劳动强度,提高产品质量,便于实现生产过程的自动监控和集中调度,并使安全管理人员和操作人员在及时发现问题或隐患的同时,在操作室或调度室就可以及时处理、解决问题或及时提醒现场的工作人员和操作人员以防事故的发生,可广泛用于冶金、电力、建材、轻工、化工、机械等行业的加热炉、蒸汽锅炉、玻璃熔融槽、烧结炉等工业高温设备上。
首先,论文分析了高温工业炉电视监控系统研究的背景、意义、相关技术及其研究现状;针对课题所需实现的系统各方面需求功能进行了简要的分析,并在此基础上,规划了监控系统的总体设计,包括设计思路和整体架构。
接着,论文进行了系统下位机软硬件的设计与实现。基于单片机的下位机控制器首先利用模数转换接口,采集现场的温度、冷却气流量、冷却气压力、冷却水压力传感器的模拟量信号,再将得到的实时参数显示在控制箱的小型液晶屏上,并与上位机进行实时数据通讯;在温度过高或风压过低或时间过限时,下位机控制器可实现探头自动退出保护控制。在控制系统硬件设计和功能需求的基础上,论文分别编写和调试了下位机的功能软件。
然后,论文进行了系统上位机的设计与实现,主要分为组态界面和视频VC窗口两部分。依据“组态王”开发工程的步骤,依次建立监控系统工程,架构整个工程的骨架,详细设计实现功能的各个画面、定义和单片机连接的IO设备、新建并关联保存数据信息的数据库,建立画面的动画连接,运行调试系统工程,最终实现所需的生动形象直观的人机界面。最后利用集成了大量的SDK(软件开发工具包)函数的VC404P视频卡来二次开发实现视频VC窗口。
在上下位机都设计好的基础上,进行了联调测试,并对项目过程中的工作内容做了总结,提出了作者的体会和对产品改进的展望。
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