《网络测控系统课程设计指导书》（精品）

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1、《网络测控系统》课程设计指导（任务）书一、课程设计的性质和目的通过木课程设计将本专业学生所学知识融会贯通，巩固所学内容并活学活用，以达到将理论与实际相结合的目的。要求基本掌握网络测控系统的基本知识和设计方法，为今后的学习和工作奠定良好的实践基础。课程教学目的及基本要求如下：1.分析掌握网络测控系统的组成、原理和应用；2.掌握微机测控系统的基本设计方法和软硬件平台；3.完成一个完整的网络测控系统的设计。二、课程设计的内容本课程设计须完成基本完整的网络测控系统设计和实现。网络测控系统按照DCS分布式设计，如图1示。系统曲

2、过程控制级、监控级和管理级三层组成。过程控制级由智能仪表、PLC、单片机、工控机等组成测控节点，可以实现对分散口标的独立测控。监控级由工控机和人机界而组成，实现对测控节点的集屮监控，包括数据采集、显示、存储和管理，以及测控命令、参数的输入和卜•达。管理级曲PC机及网络浏览器组成，实现因特网上远程监控。图1网络测控系统结构本课程设计可以采用各种硬件软件及网络技术进行设计，实现对不同目标的测控：2.1过程控制级要求实现两个以上的目标测控，可以自选（例如电机、温度、亮度等等）；采用的测控仪表可以选用以卜•类型：2.1.1自

3、主开发测控装置（1）采用单片机或嵌入式处理器开发硬件平台，功能包括：1）模拟信号的输入（A/D）接口；2）数字量输入输出接口；3）数据通信接II的（RS485串行通信接I丨）（2）编写单片机测控程序，功能包括：1）采集测控参量并进行标度转换；2）在LED或LCD显示器上显示采样参量；3）在键盘或触摸屏输入控制命令和参数；4）通过通信接II把采样参量和输出控制参量传输给监控级计算机；5）接受上位机设定的参量给定值，与采样值进行比较运算，采用控制算法输出控制值（位式控制或PW）以调整测控口标参数（例如温度、直流电机转速、

4、步进电机转数、指示灯亮度等）。2.1.3选用智能仪表选用智能测控仪表，分析其原理、应用和通信协议，实现与网络连接；2.1.3选用PLC选用可编程序控制器（PLC）,分析其原理、应用和通信协议，实现与网络连接；2.2监控级要求实现两个以上的测控节点的监控，可以采用组态软件（例如组态王、WINCC、LABWINDOWS等）电机、温度、亮度等等），也可以自己应用通用软件编程实现。功能包括:2.2.1数据采集和管理（1）接收过程控制级节点采集并传输的模拟量和数字量数据；（2）将接收到的数据显示为文本、实时曲线；（3）设计数据

5、库记录和管理历史数据；（3）设定控制给定值并传输给控制级节点；（4）以仪器而板和动制方式参数。2.2.2数据网络发布过程控制级和管理系统采用以太网组网。口J以采用B/S（浏览器/服务器）或C/S（客户机/服务器）结构，过程控制级把数据在因特网内发布，网内的管理级主机采用浏览器或客户软件采集监控数据。组态王软件具有B/S和C/S网络结构功能。2.3管理级管理级主机采用浏览器或客户软件采集监控数据。要求设计客户软件或配置网页功能,实现远程监控。三、课程教学的安排和要求学生分为每三人一组，每一组自选测控目标对象和设计开发硕

6、件软件平台，各组独立完成。组内成员分工合作，每位同学都应理解整个系统的设计原理和方法并负责英屮部分内容的具体设计实施。本课程以学生自主进行设计和实验为主，指导教师指在设计开始吋详细讲述设计要求、设计内容和重点难点知识内容，设计过程开展课堂讨论，设计过程结束阶段进行总结和考察。实验室实行开放式教学。四、课程考核方法木课程考核成绩采用百分制由设计成果演示答辩和设计报告（论文）两部分成绩组成。设计成果演示答辩占70%,设计报告（论文）占30%。1.1设计成果演示答辩设计成杲演示答辩以小组为单位进行。小组每位同学设计成杲演示

7、答辩成绩由两部分组成：（1）完成效果占50%,以设计方案方法的先进性和实现的功能为评定标准，每位成员的成绩相同；（2）每位成员的个人贡献占50%。每位成员就其负责部分内容进行答辩，依据英负责的内容工作量和完成情况评定成绩。4.2设计报告（论文）（1）每位成员独立完成一份设计报告（论文）。报告（论文）按照学校统一格式撰写,主要包描系统需求分析、总体设计方案、自己负责的设计内容详细说明（硕件设计的电路原理图及设计说明，软件设计的程序流程图、代码及注释，通信协议的说明等等）。（2）设计报告（论文）依据独立完成情况、条理性、

8、文字表达、排版规范等评定成绩。五、实验主要仪器设备和材料5.1实验室提供的仪器设备1.1.1仪器设备硬件实验室提供的仪器设备硕件供各组共用，因数量有限，限于在实验室使用，主要用于调试阶段。开发阶段捉供通信协议，可以模拟开发。（1）台式PC机；（2）三菱PLC及采集模块，其中有温度采集模块、电流采集模块、电压采集模块；（3）西门子的S7系列PLC