随着计算机技术的快速发展,工控软件的功能也在不断地丰富。常见的工控软件有两种,一种是组态软件,如WinCC、组态王、InTouch等,这类组态软件功能强大,组态方便,但是灵活性较差;一种是自主开发的工控软件,可使用高级语言,如C++,.net等,灵活性高但工作量大,需要有专业的软件开发人员。而目前国内的催化反应评价装置多采用手动操作,部分有配套软件,软件的可移植性不高,需要大量重复性工作,费时费力。故本文基于Unity3D开发平台,设计出了一个可应用于催化反应装置上位机软件设计的组件库,并使用该组件库成功组装出一台催化反应评价装置的上位机软件控制系统。不同于一些传统的仪器控制软件开发效率低且维护成本高,组件化的开发方式化繁未简,提高了软件的开发效率。此外,基于Unity3D这个强大的引擎,可以实现实验仪器的3D仿真,全方位展示实验场景,本文的主要工作成果包括两个方面,一方面化整为零,完成催化反应装置组件库的开发工作;另一方面由零到整,利用组件库中的组件整合出一台催化反应装置的上位机软件控制系统。组件库开发方面,首先分析了一系列催化反应装置,找出这些催化反应装置的通用组件,使用SolidWorks和3ds Max(3D Studio Max)作为中间软件完成组件模型的格式转换及参数设置,按功能将组件分为机械静态组件、机械动态组件和数字可控组件。然后基于Unity3D使用C#语言完成不同类别组件的功能开发,实现一个基本的催化反应装置组件库。具体包括根据不同协议串口通信实现上位机与仪器之间的通信,利用Unity3D中的UI系统实现组件相关的UI界面显示,借助Graph_Maker插件实现数据实时的折线图显示。组件整合方面,基于已经实现的组件库,按照具体的仪器设置在Unity3D中组合相关组件,模拟出整个催化反应装置系统的组件连接及显示,完成使用协议的参数设置和一些数控组件的参数设置,连接实际的催化反应装置,在上位机运行软件,实现实时的仪器控制及数据显示,存储实验数据到本地SQLite数据库,最后导出可执行的应用程序。