基于LabVIEW的油脂加工遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)

1 引言
LabVIEW是圖形化虛擬儀器集成開(kāi)發(fā)環(huán)境[1]，因采用基于流程圖的圖形化編程方式，因此也被稱(chēng)為G語(yǔ)言。包括斷點(diǎn)設(shè)置、單步調(diào)試和數(shù)據(jù)探針在內(nèi)的程序調(diào)試工具是它的特色。LabVIEW提供了各種接口總線(xiàn)(PCI/GPIB/PXI/VXI/串口總線(xiàn))和常用儀器的驅(qū)動(dòng)程序，適用于測(cè)試與測(cè)量、過(guò)程控制工業(yè)自動(dòng)化、實(shí)驗(yàn)室研究與自動(dòng)化等領(lǐng)域。
2 工程背景
2.1 系統(tǒng)流程
在油脂加工廠(chǎng)的連續(xù)侵出車(chē)間，刮板輸送機(jī)將預(yù)處理工段的胚片或預(yù)榨餅通過(guò)螺旋喂料器送入連續(xù)式侵出器的喂料斗。喂料斗內(nèi)的粒位由安裝在其頂端的料位控制系統(tǒng)控制以保持恒定。料位控制器由超聲波料位傳感器、可編程控制器和變頻器組成。當(dāng)料位傳感器檢測(cè)到的料層高度與編程器上設(shè)定的高度有偏差時(shí)，變頻器則自動(dòng)調(diào)節(jié)刮板速度以使料斗內(nèi)的料層高度接近設(shè)定高度。生產(chǎn)流水線(xiàn)上的現(xiàn)場(chǎng)屬于易燃易爆高危工業(yè)環(huán)境。采用遠(yuǎn)程監(jiān)控可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，和遠(yuǎn)程集中管理，安全而且方便。本文就是在B/S模式下基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)油脂加工的原料加工部分的遠(yuǎn)程監(jiān)控，如圖1所示。

圖1 料位系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控示意圖

系統(tǒng)利用LabVIEW提供的Datasocket Server為橋梁進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě)相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)和控制。 DataSocket采用基于TCP/IP的DSTP的協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)[1]，同時(shí)由HTTP, FTP和文件I/O等通信協(xié)議提供統(tǒng)一的API。Datasocket使用URL連接數(shù)據(jù)資源，這些數(shù)據(jù)資源可以是位于DataSocket, HTTP和FTP服務(wù)器中的數(shù)據(jù)文件或是本機(jī)的數(shù)據(jù)文件。服務(wù)器端LabVIEW程序完成對(duì)料斗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、分析、處理，實(shí)現(xiàn)本地的信號(hào)采集及處理，寫(xiě)DataSocket Server，客戶(hù)端讀Data- Socket Server實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)檢測(cè)。客戶(hù)端利用ActiveX技術(shù)將LabVIEW控制面板移植到Web上，并將客戶(hù)在ActiveX控件上的操作數(shù)據(jù)傳到DataSocket Server，服務(wù)器讀DataSocket Server，并執(zhí)行操作繼而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)為Windows Xp+IIS5.1;LabVIEW7.0;Visual Basic6.0。
3 工程設(shè)計(jì)
3.1 網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建
利用ActiveX技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于Internet的遠(yuǎn)程監(jiān)控，要有通暢的網(wǎng)絡(luò)作保證[4]。這里采用Windows Xp+IIS5.1來(lái)實(shí)現(xiàn)。打開(kāi)IIS5.1的設(shè)置頁(yè)面，在“默認(rèn)Web站點(diǎn)”上單擊右鍵，選“屬性”，以進(jìn)入名為“默認(rèn)Web站點(diǎn)屬性”設(shè)置界面。選擇網(wǎng)站選項(xiàng)卡，IP地址選擇全部未分配。其他默認(rèn)。修改主目錄選項(xiàng)卡，由于共享上網(wǎng)，選擇另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上的共享。并選擇網(wǎng)絡(luò)目錄。接著，添加首頁(yè)文件名，轉(zhuǎn)到“文檔”選項(xiàng)卡，再按“添加”按鈕，根據(jù)提示在“默認(rèn)文檔名”后輸入自己網(wǎng)頁(yè)的首頁(yè)文件名。再設(shè)置目錄安全性，點(diǎn)擊編輯按鈕，選擇匿名登陸即可。再申請(qǐng)域名，一臺(tái)個(gè)人服務(wù)器就設(shè)置完成了。

3.2 LabVIEW程序設(shè)計(jì)
LabVIEW軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括主控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、控制模塊、信號(hào)輸入輸出顯示模塊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含手動(dòng)控制和自動(dòng)控制兩個(gè)選項(xiàng)。數(shù)據(jù)采集卡為自行設(shè)計(jì)的，較為簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。之后自己編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序[5]。執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)是廠(chǎng)家提供的，直接調(diào)用即可。LabVIEW設(shè)計(jì)的料位部分的控制面板如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)部分的控制面板

3.3 VB的程序設(shè)計(jì)部分
引用LabVIEW作為VB的ActiveX部件的過(guò)程:單擊菜單命令“工程→引用”，在彈出的引用對(duì)話(huà)框中選擇“瀏覽”按鈕，選擇在LabVIEW安裝路徑下resource文件夾中的LabVIEW.tlb文件。然后“工程→部件”，復(fù)選National Instruments CW 3D Graph 6.0, National Instruments CW Datasocket4.1, National Instruments CW UI6.0。工具條中即出現(xiàn)CWDataSocket，CWGraph，CWSlide，CWKnob，CWNumEdit, CWButton幾個(gè)LabVIEW提供的可用控件。下面是部分重要程序片斷和客戶(hù)端的運(yùn)行結(jié)果(圖3)。

圖3 客戶(hù)端運(yùn)行的結(jié)果

’聲明并引用LabVIEW提供的ActiveX控件
Dim LvApp As LabVIEW.Application
Dim VI As LabVIEW.VirtualInstrument
Dim VIPath As String
Set LvApp= CreateObject("LabVIEW.Application")
VIPath= LvApp.ApplicationDirectory+“remotecontrol.vi”
Set VI = LvApp.GetVIReference(VIPath)
'連接 DataSocket Server設(shè)置讀或者寫(xiě)屬性
Cwdatasocket1.connectTo text1.text, cwdsReadAutoUpdate
’讀服務(wù)器并繪圖
CWGraph1.PlotY Data.Value
CWGraph2.PlotY Data.Value
’寫(xiě)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)控制
CWDataSocket1.Data.Value=CWSlide1.ValuePairIndex
CWDataSocket2.Data.Value=CWSlide2.ValuePairIndex

4 結(jié)束語(yǔ)
把ActiveX技術(shù)與LabVIEW(虛擬儀器)結(jié)合，大大增強(qiáng)了虛擬儀器的功能，也進(jìn)一步擴(kuò)展了虛擬儀器的概念！同時(shí)考慮到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和帶寬的限制，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用這種技術(shù)時(shí)還有一些問(wèn)題亟待解決。相信隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異的更新，這些問(wèn)題將迎刃而解。虛擬儀器的網(wǎng)絡(luò)化，是未來(lái)測(cè)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)，也是儀表技術(shù)現(xiàn)代化的一個(gè)重要標(biāo)志。