基于Modbus的PyQt图形动态显示文献综述

 2023-11-23 09:11

文献综述

文献综述

1.课题研究的现状及发展趋势:

改革开放以来,我国经济持续快速发展,建筑业也得到空前发展,逐步成为国民经济的支柱产业。钢结构住宅作为绿色环保的新型建筑体系,随着钢产量的大幅度提高,以及新材料、新技术的不断推出,钢结构住宅产业正健康快速发展。 [1]

本课题中主机和从属计算机通过Modbus协议创建通信以传输数据,通信过程从在线到离线继续,确保动态显示的同步和准确性。

Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议,控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。有了它,不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络,进行集中监控。此协议定义了一个控制器能认识使用的消息结构,而不管它们是经过何种网络进行通信的。它描述了一个控制器请求访问其它设备的过程,如何回应来自其它设备的请求,以及怎样侦测错误并记录,它制定了消息域格局和内容的公共格式。当在同一Modbus网络上通信时,此协议决定了每个控制器需要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络上,包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使用的帧或包结构。这种转换也扩展了根据具体的网络解决节地址、路由路径及错误检测的方法。

随着计算机技术和信息网络技术的不断发展,嵌入式系统技术已遍及仪器仪表、船舶、汽车、航空航天、消费电子等众多领域。所谓嵌入式系统就是以应用为中心、以计算机为基础、软硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式GUI(Graphical User Interface, 图形用户界面)系统,是嵌入式系统的一个重要组成部分,它极大地促进了嵌入式技术的发展和应用。一方面,嵌入式硬件性能不断提升,使得嵌入式设备上运行精美的GUI成为可能;另一方面,随着嵌入式系统在工业控制领域的应用越来越广泛,尤其是工业现场中的各种仪器仪表和监控设备大量采用了嵌入式系统,一个完善的嵌入式GUI成为其不可缺少的组成部分。嵌入式GUI极大方便了非专业用户的使用,人们从此不再需要死记大量的命令,取而代之的是通过菜单、窗口、按键等可视化的方式来方便地进行操作。因此具有优秀的GUI在嵌入式系统中的作用越来越重要,它使得用户轻松的掌控整个工业控制现场[13]

PyQt是一个创建GUI应用程序的工具包。它是Python编程语言和Qt库的成功融合。Qt库是目前最强大的库之一。PyQt实现了一个Python模块集。它有超过300类,将近6000个函数和方法。它是一个多平台的工具包,可以运行在所有主要操作系统上,包括UNIX,Windows和Mac。 本课题的研究将会进一步促进加工过程动态显示技术的发展,这类技术会发展的越来越成熟。在加工过程中实时将加工的状态及步骤显示到计算机上有助于我们监控整个生产加工链,帮助人们能够观察生产加工的状态,方便随时控制加工的进程。未来人们提升生活水平的空间是巨大的,研究基于Modbus协议的图形动态显示会为未来技术的发展提供帮助。不久的将来,不少人将重视这类技术的发展,研究的规模也会越来越大。

2.本课题的意义和价值:

目前,限制轻钢结构住宅大范围应用的主要是造价问题,低、多层轻钢住宅的直接建造成本仍高于普通的混凝土结构和砖混结构住宅。 [4]

轻钢结构住宅正显示出它环保型建筑可持续发展的优势,体现出经济、高效、快速、工厂化生产的特点。轻钢结构住宅体系将大大促进住宅产业化的发展。可以预测,轻钢结构住宅在我国将拥有更广泛的应用和更光明的发展前景。[5]

因此,研究轻钢住宅的加工技术是非常必要的,而本课题为轻钢住宅的加工提供了技术支持。在同一Modbus网络上通信时,Modbus协议决定了每个控制器需要知道它们的设备地址,识别按地址发来的消息,决定要产生何种行动。如果需要回应,控制器将生成反馈信息并用Modbus协议发出。主机需要每个未处理加工物体的轮廓,名称和相对位置。 通过使用QtGraphics View框架在主界面窗口中显示加工物体。最终要实现主要界面在加工前显示未加工的龙骨和模具,加工时同步显示每个龙骨的加工过程,并在加工后显示完成的龙骨和模具。选用一款嵌入式GUI库作为实现工具,通过成熟的GUI组件库实现嵌入式系统组态软件,为智能仪器仪表和嵌入式工控设备的GUI开发提供平台支持。最终能够借助该组态系统帮助中小企业快捷方便的完成嵌入式设备的界面开发,从而节省购买其他公司的组态软件成本。所以本课题的研究对于这项技术的发展起着很重要的作用,能为生产技术和经济的发展提供不小的帮助。

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