基于LabVIEW的油脂加工遠程監控的實現

1 引言
LabVIEW是圖形化虛擬儀器集成開發環境[1]，因采用基于流程圖的圖形化編程方式，因此也被稱為G語言。包括斷點設置、單步調試和數據探針在內的程序調試工具是它的特色。LabVIEW提供了各種接口總線(PCI/GPIB/PXI/VXI/串口總線)和常用儀器的驅動程序，適用于測試與測量、過程控制工業自動化、實驗室研究與自動化等領域。
2 工程背景
2.1 系統流程
在油脂加工廠的連續侵出車間，刮板輸送機將預處理工段的胚片或預榨餅通過螺旋喂料器送入連續式侵出器的喂料斗。喂料斗內的粒位由安裝在其頂端的料位控制系統控制以保持恒定。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。當料位傳感器檢測到的料層高度與編程器上設定的高度有偏差時，變頻器則自動調節刮板速度以使料斗內的料層高度接近設定高度。生產流水線上的現場屬于易燃易爆高危工業環境。采用遠程監控可以實現無人值守，和遠程集中管理，安全而且方便。本文就是在B/S模式下基于LabVIEW實現油脂加工的原料加工部分的遠程監控，如圖1所示。

圖1 料位系統遠程監控示意圖

系統利用LabVIEW提供的Datasocket Server為橋梁進行數據讀寫相應的實現監測和控制。 DataSocket采用基于TCP/IP的DSTP的協議傳輸數據[1]，同時由HTTP, FTP和文件I/O等通信協議提供統一的API。Datasocket使用URL連接數據資源，這些數據資源可以是位于DataSocket, HTTP和FTP服務器中的數據文件或是本機的數據文件。服務器端LabVIEW程序完成對料斗系統的數據采集、分析、處理，實現本地的信號采集及處理，寫DataSocket Server，客戶端讀Data- Socket Server實現現場數據檢測。客戶端利用ActiveX技術將LabVIEW控制面板移植到Web上，并將客戶在ActiveX控件上的操作數據傳到DataSocket Server，服務器讀DataSocket Server，并執行操作繼而實現遠程控制。
系統開發平臺為Windows Xp+IIS5.1;LabVIEW7.0;Visual Basic6.0。
3 工程設計
3.1 網絡的構建
利用ActiveX技術實現基于Internet的遠程監控，要有通暢的網絡作保證[4]。這里采用Windows Xp+IIS5.1來實現。打開IIS5.1的設置頁面，在“默認Web站點”上單擊右鍵，選“屬性”，以進入名為“默認Web站點屬性”設置界面。選擇網站選項卡，IP地址選擇全部未分配。其他默認。修改主目錄選項卡，由于共享上網，選擇另一臺計算機上的共享。并選擇網絡目錄。接著，添加首頁文件名，轉到“文檔”選項卡，再按“添加”按鈕，根據提示在“默認文檔名”后輸入自己網頁的首頁文件名。再設置目錄安全性，點擊編輯按鈕，選擇匿名登陸即可。再申請域名，一臺個人服務器就設置完成了。

3.2 LabVIEW程序設計
LabVIEW軟件采用模塊化設計，主要包括主控模塊、數據采集模塊、控制模塊、信號輸入輸出顯示模塊。系統設計包含手動控制和自動控制兩個選項。數據采集卡為自行設計的，較為簡捷、經濟、實用。之后自己編寫驅動程序[5]。執行機構的驅動是廠家提供的，直接調用即可。LabVIEW設計的料位部分的控制面板如圖2所示。

圖2 系統部分的控制面板

3.3 VB的程序設計部分
引用LabVIEW作為VB的ActiveX部件的過程:單擊菜單命令“工程→引用”，在彈出的引用對話框中選擇“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CWDataSocket，CWGraph，CWSlide，CWKnob，CWNumEdit, CWButton幾個LabVIEW提供的可用控件。下面是部分重要程序片斷和客戶端的運行結果(圖3)。

圖3 客戶端運行的結果

’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設置讀或者寫屬性
Cwdatasocket1.connectTo text1.text, cwdsReadAutoUpdate
’讀服務器并繪圖
CWGraph1.PlotY Data.Value
CWGraph2.PlotY Data.Value
’寫服務器實現控制
CWDataSocket1.Data.Value=CWSlide1.ValuePairIndex
CWDataSocket2.Data.Value=CWSlide2.ValuePairIndex

4 結束語
把ActiveX技術與LabVIEW(虛擬儀器)結合，大大增強了虛擬儀器的功能，也進一步擴展了虛擬儀器的概念！同時考慮到網絡技術和帶寬的限制，在現場應用這種技術時還有一些問題亟待解決。相信隨著網絡技術日新月異的更新，這些問題將迎刃而解。虛擬儀器的網絡化，是未來測控技術發展的必然趨勢，也是儀表技術現代化的一個重要標志。