应用系统工程实训报告.docx
应用系统工程实训报告应用系统工程实训报告（企业实习）一、实训单位介绍宁波象山港水泥有限公司创建于1980年3月，位于宁波象山港畔。20XX年公司投资上 亿元，整体拆除原有落后的水泥生产设备，新建了两条年产50万吨的生产线。主要产品有 “象山港”牌P0 42. 5普通硅酸盐水泥和PC. 32. 5复合硅酸盐水泥，年生产规模达到100 万吨。该厂新建的水泥生产线，采用目前国内最先进的辐压机预粉磨和球磨终粉磨的生产工 艺，为保证成品质量和节能减排，提高企业效益创造了良好的条件。公司全部采用苏、浙、 皖地区日产5000吨以上新型干法窖的优质熟料，保证了原料质量。通过DCS中央自动化控 制和先进的检测设备，确保产品内控质量支部优于国家标准。公司自备3000吨级码头一座, 分别有5000吨和1500吨泊位各一个，为原料、成品的低成本运输提供了保证。宁波象山 港水泥有限公司秉持“今天的质量，明天的市场”的管理理念，为客户提供优质的产品和优 良的服务，实现企业与客户和社会共同发展、多方共赢的局面。二、工程实训项目需求完成一套从工业设备信息采集到信息传输至服务器，最终将传感器信息展示在客户端的 物联网系统。以实现对相应设备的监控、历史数据的处理、关键信息的展示和报警功能。三、工程实训项目设计方案本系统采用物联网经典三层架构，分别为感知层、传输层、应用层。感知层：各个传感器接收上位机发送的指令，采集对应数据并上传。网络层：包括传感器一上位机的RS485总线、MOdbUS协议以及Wampserver 服务器。485总线通过modbus协议规定的数据帧在上位机和传感器直接传送数 据，WamPSerVer则是存储经上位机处理过的传感器数据，再发送给客户端。应用层：客户端由C#编写，通过图形界面实时展示传感器数据，还可以用 折线图展示历史信息，方便用户对一段时期的工业运行环境有直观的了解，协 助管理者的决策。图3-1总体设计图四、工程实训项目实现与成果图4T是与数据采集程序进行通信的硬件连接图。图右半部可见三个传感 器，传感器上的数字即它们各自的地址码，三个传感器分别是01-温湿度传感器 1, 02-温湿度传感器2, 03-二氧化碳传感器。数据采集程序向这些传感器发送 ModBus指令时，传感器就通过识别地址码是否为它们对应的地址码判断是否返 回数据，通过识别功能码判断返回什么数据。图中通过USB转串口线与电脑连接的就是RS-485集线器，所有的传感器都以总线式拓扑结构挂接在与集线器右侧连接的RS-485总线上。图4-1感知层硬件连接图其中图4-1展示的是在数据传输过程中在控制台实时输出的数据，经过验证 与传感器实时数据保持一致，数据采集程序在测试中运行正常。在图47中可以看到打开串口成功后输出的“串口打开成功！“，还可以看到 用户需要在控制台选择刷新时间，或直接输入自定义时间。考虑到与其他模块的 连通，默认刷新时间为模式一的四秒一次，在实际使用中用户还可以根据 具体需求与其他模块一同更改数据刷新时间。PhpMyAdmin图4-2数据写入数据库中的表上图是数据成功写入数据库后得到的结果，表Cmf SenSOJdata中，Sid列 数据对应的编号，I是Ol温湿度传感器温度，2是Ol温湿度传感器湿度，3是 02温湿度传感器温度，4是02温湿度传感器湿度，5是03二氧化碳传感器二氧 化碳浓度。data列是不带单位的纯数字，1、3号数据单位为C, 2、4号数据单 位为, 5号数据单位为ppm。date列即采集数据的时间。数据库中显示的数据与客户端中实时显示的数据一致，而且显示的数据都是 正常、可读的数据，测试过程中服务程序的数据处理模块和数据传输模块均无错误发生，服务程序在测试中运行正常。aJSensorData图4-3客户端正常运行图4-4正常显示各个传感器数据统计图客户端由c#编写，实现了 mysql数据库连接并读取数据的功能。通过图形界 面实时展示传感器数据，还可以用折线图展示历史信息，方便用户对一段时期的 工业运行环境有直观的了解，协助管理者的决策。运行程序时，首先展示的是登录界面。用户输入账号密码，程序用Sql查询 语句检测是否和数据库中的对应信息匹配，若匹配成功，则显示登录成功，进入程序主界面。图4. 5客户端登录界面首先设置连接字符串，利用MySqlConnection函数连接数据库。并用sql字符串 实现对对应数据库中表的信息的读取。读取出的数据存放在DataAdapter数据适 配器的实例中，并调用Fill方法填充数据到table中，展示在（JataGridView中。 根据数据sid的不同可分选出数据的类型，每个传感器建立一个单独的数组存储 对应的数据，转换为字符串展示在对应的参数信息中，并在传感器信息的下拉栏 中利用chart控件实现从数据到图表的转换。接受数据时，程序同时检测数据是 否异常，如果温度异常，则在对应数据后显示温度过高。客户端使用了 Tilner控件实现界面传感器数据的实时显示，刷新时间设定为 1秒。客户端界面提供系统信息概况。帛Wa况图4. 6客户端界面在传感器信息菜单栏中，点击相应子项目，可以独立查看各个传感器的历史数据折线图，方便用户直观的了解环境信息的历史趋势。图4. 7折线统计界面（X轴为采集时间）在查询菜单栏中，可选三种查询方式：按厂区查、按数据是否异常查询、按时间区间查询:10数据查询O按厂区O数据异常与否按W间区向城A洞2016年7月18日*EN冈仃.终止时同机16年7月1汨吉询IH数据编号传感器埸号传感署数据采集a寸间27,12016/7/1810272582016/7/18 23:271028736 92016/7/18 23:2711029867 82016/7/18 23:271030127.12016/7/18 23:27103121582016/7/18 23:271032728 52016/7/18 23:271033859 42016/7/18 23:271034324.520!6718 23:27V图4. 8数据查询界面五、单位评价与工程实训心得我基本完成了传感器连接、服务程序和数据库调试，并完成桌面客户端的功能实现， 后期对程序进行了完善和系统综合调试，实现了采集数据的功能，并能在客户端端实时显示 采集的数据。数据采集和服务程序现有的不足之处：1.查询数据时不能结合多个查询关键字查询；2. 客户端虽然实现了数据的展示，但是过于简陋，用户友好性不够。3.在数据时间跨度过大时， 软件自动修补折线会发生较大误差。4.没有同期对比图。在暑期创新实践项目的过程中，设计服务程序提升了我对c+编程的能力，制作客户端让我 接触了 c#这门全新的语言。更重要的是，通过整个系统的设计，让我真正地了解设计一个 完整的项目的流程，这比单独的知识和成果更重要。感谢在整个活动期间为我提供帮助导师们。
