應用系統(tǒng)工程實訓內(nèi)容報告

1、 8/8 應用系統(tǒng)工程實訓報告 應用系統(tǒng)工程實訓報告（企業(yè)實習）實訓單位介紹 寧波象山港水泥有限公司創(chuàng)建于1980年3月，位于寧波象山港畔。2007年公司投資上億元，整體拆除原有落后的水泥生產(chǎn)設備，新建了兩條年產(chǎn)50萬噸的生產(chǎn)線。主要產(chǎn)品有“象山港”牌PO.42.5普通硅酸鹽水泥和PC.32.5復合硅酸鹽水泥，年生產(chǎn)規(guī)模達到100萬噸。該廠新建的水泥生產(chǎn)線，采用目前國內(nèi)最先進的輥壓機預粉磨和球磨終粉磨的生產(chǎn)工藝，為保證成品質(zhì)量和節(jié)能減排，提高企業(yè)效益創(chuàng)造了良好的條件。公司全部采用蘇、浙、皖地區(qū)日產(chǎn)5000噸以上新型干法窖的優(yōu)質(zhì)熟料，保證了原料質(zhì)量。通過DCS中央自動化控制和先進的檢測設備，確保

2、產(chǎn)品內(nèi)控質(zhì)量支部優(yōu)于國家標準。公司自備3000噸級碼頭一座，分別有5000噸和1500噸泊位各一個，為原料、成品的低成本運輸提供了保證。 寧波象山港水泥有限公司秉持“今天的質(zhì)量，明天的市場”的管理理念，為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和優(yōu)良的服務，實現(xiàn)企業(yè)與客戶和社會共同發(fā)展、多方共贏的局面。工程實訓項目需求 完成一套從工業(yè)設備信息采集到信息傳輸至服務器，最終將傳感器信息展示在客戶端的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。以實現(xiàn)對相應設備的監(jiān)控、歷史數(shù)據(jù)的處理、關鍵信息的展示和報警功能。工程實訓項目設計方案本系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)典三層架構(gòu)，分別為感知層、傳輸層、應用層。感知層：各個傳感器接收上位機發(fā)送的指令，采集對應數(shù)據(jù)并上傳。網(wǎng)絡層

3、：包括傳感器上位機的RS485總線、Modbus協(xié)議以及wampserver服務器。485總線通過modbus協(xié)議規(guī)定的數(shù)據(jù)幀在上位機和傳感器直接傳送數(shù)據(jù)，wampserver則是存儲經(jīng)上位機處理過的傳感器數(shù)據(jù)，再發(fā)送給客戶端。應用層：客戶端由c#編寫，通過圖形界面實時展示傳感器數(shù)據(jù)，還可以用折線圖展示歷史信息，方便用戶對一段時期的工業(yè)運行環(huán)境有直觀的了解，協(xié)助管理者的決策。圖3-1 總體設計圖工程實訓項目實現(xiàn)與成果圖4-1是與數(shù)據(jù)采集程序進行通信的硬件連接圖。圖右半部可見三個傳感器，傳感器上的數(shù)字即它們各自的地址碼，三個傳感器分別是01-溫濕度傳感器1，02-溫濕度傳感器2，03-二氧化碳傳

4、感器。數(shù)據(jù)采集程序向這些傳感器發(fā)送ModBus指令時，傳感器就通過識別地址碼是否為它們對應的地址碼判斷是否返回數(shù)據(jù)，通過識別功能碼判斷返回什么數(shù)據(jù)。圖中通過USB轉(zhuǎn)串口線與電腦連接的就是RS-485集線器，所有的傳感器都以總線式拓撲結(jié)構(gòu)掛接在與集線器右側(cè)連接的RS-485總線上。圖4-1 感知層硬件連接圖其中圖4-1展示的是在數(shù)據(jù)傳輸過程中在控制臺實時輸出的數(shù)據(jù)，經(jīng)過驗證與傳感器實時數(shù)據(jù)保持一致，數(shù)據(jù)采集程序在測試中運行正常。在圖4-1中可以看到打開串口成功后輸出的“串口打開成功！”，還可以看到用戶需要在控制臺選擇刷新時間，或直接輸入自定義時間?？紤]到與其他模塊的連通，默認刷新時間為模式一的四

5、秒一次，在實際使用中用戶還可以根據(jù)具體需求與其他模塊一同更改數(shù)據(jù)刷新時間。圖4-2數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫中的表上圖是數(shù)據(jù)成功寫入數(shù)據(jù)庫后得到的結(jié)果，表cmf_sensor_data中，sid列數(shù)據(jù)對應的編號，1是01溫濕度傳感器溫度，2是01溫濕度傳感器濕度，3是02溫濕度傳感器溫度，4是02溫濕度傳感器濕度，5是03二氧化碳傳感器二氧化碳濃度。data列是不帶單位的純數(shù)字，1、3號數(shù)據(jù)單位為，2、4號數(shù)據(jù)單位為，5號數(shù)據(jù)單位為ppm。date列即采集數(shù)據(jù)的時間。數(shù)據(jù)庫中顯示的數(shù)據(jù)與客戶端中實時顯示的數(shù)據(jù)一致，而且顯示的數(shù)據(jù)都是正常、可讀的數(shù)據(jù)，測試過程中服務程序的數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)傳輸模塊均無錯誤發(fā)

6、生，服務程序在測試中運行正常。圖4-3 客戶端正常運行圖4-4 正常顯示各個傳感器數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖客戶端由c#編寫，實現(xiàn)了mysql數(shù)據(jù)庫連接并讀取數(shù)據(jù)的功能。通過圖形界面實時展示傳感器數(shù)據(jù)，還可以用折線圖展示歷史信息，方便用戶對一段時期的工業(yè)運行環(huán)境有直觀的了解，協(xié)助管理者的決策。運行程序時，首先展示的是登錄界面。用戶輸入賬號密碼，程序用sql查詢語句檢測是否和數(shù)據(jù)庫中的對應信息匹配，若匹配成功，則顯示登錄成功，進入程序主界面。圖4.5 客戶端登錄界面首先設置連接字符串，利用MySqlConnection函數(shù)連接數(shù)據(jù)庫。并用sql字符串實現(xiàn)對對應數(shù)據(jù)庫中表的信息的讀取。讀取出的數(shù)據(jù)存放在DataA

7、dapter數(shù)據(jù)適配器的實例中，并調(diào)用Fill方法填充數(shù)據(jù)到table中，展示在dataGridView中。根據(jù)數(shù)據(jù)sid的不同可分選出數(shù)據(jù)的類型，每個傳感器建立一個單獨的數(shù)組存儲對應的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為字符串展示在對應的參數(shù)信息中，并在傳感器信息的下拉欄中利用chart控件實現(xiàn)從數(shù)據(jù)到圖表的轉(zhuǎn)換。接受數(shù)據(jù)時，程序同時檢測數(shù)據(jù)是否異常，如果溫度異常，則在對應數(shù)據(jù)后顯示溫度過高?？蛻舳耸褂昧薚imer控件實現(xiàn)界面?zhèn)鞲衅鲾?shù)據(jù)的實時顯示，刷新時間設定為1秒?？蛻舳私缑嫣峁┫到y(tǒng)信息概況。圖4.6 客戶端界面在傳感器信息菜單欄中，點擊相應子項目，可以獨立查看各個傳感器的歷史數(shù)據(jù)折線圖，方便用戶直觀的了解環(huán)境信息的歷史趨勢。圖4.7 折線統(tǒng)計界面（X軸為采集時間）在查詢菜單欄中，可選三種查詢方式：按廠區(qū)查、按數(shù)據(jù)是否異常查詢、按時間區(qū)間查詢：圖4.8 數(shù)據(jù)查詢界面單位評價與工程實訓心得 我基本完成了傳感器連接、服務程序和數(shù)據(jù)庫調(diào)試，并完成桌面客戶端的功能實現(xiàn)，后期對程序進行了完善和系統(tǒng)綜合調(diào)試，實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)的功能，并能在客戶端端實時顯示采集的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集和服務程序現(xiàn)有的不足之處：1.查詢數(shù)據(jù)時不能結(jié)合多個查詢關鍵字查詢；2.客戶端雖然實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的展示，但是過于簡陋，用戶友好性不夠。3.在數(shù)據(jù)時間跨度過大時，軟件自動修補折線會發(fā)生較大誤差。4.沒有同期對