1、文档下载 免费文档下载http:/ LabVIEW的虚拟仪器技术在远程监控中的应用本文档下载自文档下载网，内容可能不完整，您可以复制以下网址继续阅读或下载：http:/ LabVIEW的虚拟仪器技术在远程监控中的应用 第 6 卷第 l2 期 2006 年 6 月 1815(2006112-174204 科学技术与工程 .6No.12Jun.2006 2006Sci.Tech.Engng. 基于 LabVIEW的虚拟仪器技术在远程监控中的应用 蔡名璋刘雄英黄光周 (华南理工大学电子与信息学院,广州 510640) 摘要简述了虚拟仪器软件开发平台 hbVIEW 的基本原理,同时介绍了在 hbVIE
2、W环境下基于 TCP 协议进行网络通信的实 现过程.并结合实例说明了虚拟仪器技术在远程监控中的应用,仿真结果令人满意.最后对 hbVIEW环境下基于网络的远程监 控系统进行了总结.并对基于 hbVIEW 的虚拟仪器技术在远程监控中的应用前景做出展望. 关键词 LabVIEWTCP 虚拟仪器远程监控 中图法分类号 TP393.2:文献标识码 B 美国国家仪器公司(NationalInstruments.简称 )在 1986 年推出了实验室虚拟仪器集成环境 .ahVIEW(Laboratoryvirtualinstrumentengineering ).用计算机灵活强大的软件代替传统文档下载 免费
3、文档下载http:/ 器的某些部件.用人的智力资源代替许多物质资 源.通过一组软件和硬件,形成了具有普通仪器的 基本功能.又有一般仪器所不具有的特殊功能的新 型仪器.随着计算机技术和 Intemet 技术的发展,虚 拟仪器正沿着高性能,多功能,集成化和网络化的 方向发展.满足了不同领域和用户的需求.目前, 国内外都对虚拟仪器技术展开了研究,剑桥大学, 斯坦福大学,新加坡国立大学,清华大学等都在虚 拟仪器方面取得了一定的进展H. 远程监控是本地计算机通过网络系统如 /Intranet,对远端进行监视和控制,完成对分 散控制网络的状态监控及设备的诊断维护等功能.http:/ 远程监控是同内外研究的
4、前沿课题.1997 年 1 月,首 届基于 Intemet 的远程监控诊断工作会议由斯坦福 大学和麻省理工学院联合主办:斯坦福大学和麻省 理工学院也合作开发出了基于 Intemet 的下一代远 年 1 月 l1 日收到广东省自然科学基金(B06 一 B6050600), 华南理工大学自然科学基金(B06E5050410), 广东省重点科技攻关课题(KB0240G)资助 第一作者简介:蔡名璋,男,华南理工大学,硕士研究生,研究方向: 虚拟仪器技术,远程监控. 通信作者简介:黄光周,男,华南理工大学,教授,研究方向:微细 加工,等离子体刻蚀,光学薄膜镀制技术. 程监控诊断示范系统国内对于远程监控技
5、术也 开展了积极的研究.目前.西安交通大学,华中科技 大学,哈尔滨大学,南京理工大学等已取得了较为 先进的研究成果 本文将首先对基于 LabVIEW的虚拟仪器技术. 文档下载 免费文档下载http:/ TCP 协议的远程监控技术进行介绍.然后 将两种技术相结合.设计一个基于 LabVIEW的远程 监控系统.并进行实验仿真和结果分析.最后,展望 这种技术的应用前景 虚拟仪器开发平台 LabVIEW 是一种图形化的编程语言和开发环 境,它广泛地被工业界,学术界和研究实验室所接 受.公认为是标准的数据采集和仪器控制软件.由 于 I.ahVIEW采用基于流程图的图形化编程方式.因 此也被称为 G 语言
6、(GraphicalLanguage). 在 LabVIEW开发环境中.系统提供了支持 TCP (transfercontrolprotoCO1)的功能函数,即 TCPListen, ,TCPRead,TCPWrite 和 TCPClose,使编 程过程变得简单快捷 TCP 协议的实现过程 (传输控制协议)是基于不可靠的 IP 服务, 提供一种面向连接的,可靠的传输层服务.在 TCP 连 接服务,采用三次握手建立一个连接 http:/ 连接时,客户端发送 syn 包(syn_j)到服务器,并进入 _ 状态,等待服务器确认;然后,服务器收 期蔡名璋.等:基:LabVIEW 的虚拟仪器技术在远程监
7、控中的应用 到 syn 包.必须确认客户的 SYN(ack=i 1),同时服务 器也发送一个 SYN 包(syn=k).flPSYN ACK 包,此时 服务器进入 SYNRECV 状态:最后.客户端收到服务 器的 SYN ACK 包.向服务器发送确认包 ACK(ack= 1).此包发送完毕.客户端和服务器进入 状态.完成三次握手. 具有强大的网络通信功能.支持 TCP/ 协议,UDP 协议等.并且借助DataSocket 技术可以 实现在不同的应用程序和数据源之间共享数据.使 得 LabVIEW的用户可以很容易地编写具有强大网 文档下载 免费文档下载http:/ LabVIEW应用软件.实现远
8、程监控虚 拟仪器 虚拟仪器技术在远程监控系统中的应用 .1 远程监控系统的实现 在 LabVIEW平台上构建的远程监控系统.虚拟 仪器技术和网络通信技术是主要的软件基础.数据 /O 卡,通信网络等是必要的硬件基础.在虚拟仪器 技术和通信网络技术的联系和协调下.实现人机之 间的信息交换.以达到远程监控的目的. 图 1 服务器程序流程图 由 图 2 客户端程序流程图 目前.在远程监控系统中.多数仍采用服务器/ 客户器模式进行通信本文首先由服务器产生一组 正弦波形.通过局域网送至客户机进行显示和保 存.服务器端和客户端的程序流程图分别如图 1 和 图 2 所示. 服务器端的程序实现如图 3 所示首先
9、指定网 络端口号(Port).并用 TCPCreateListener 节点在指 定端口进行 TCP 侦听.在本程序中.可以通过 P0ints 控制器选择波形的点数.以及通过 Function 控制器http:/ 选择需要发送的波形,其中有随机波形,正弦波形 等:并且利用了两个 TCPWrite 节点来发送数据第 一 个 TCPWrite 发送的是波形的长度:第二个 TCP 发送的是波形数据【9】 图 3 服务器端的框图程序 文档下载 免费文档下载http:/ 客户端的程序实现如图 4 所示.对应地采用两 个 TCPRead 节点读出服务器端送来的波形数据.第 一 个 TCPRead 节点读出
10、波形的长度,第二个 TCP 节点根据波形的长度值将波形的数据全部显 示出来在本程序运行环境下,如果在前面板按下 按钮.系统根据ExportWaveforillStoSpreadsheet 节点弹出一个保存对话框.用户可以把其中的 波形数据在 exeel 文件,txt 文件中保存下来.保存的 点数由服务器端设置的 Points 参数确定.这样可以方 便用户进行数据分析和打印,从而实现实时监测. 图 4 客户端的框图程序 另外.客户端程序中设定的网络端口号必须与 服务器端指定的一致,才能实现两端通信,一般地, 端口号的数值设置为 1000 以上并且客户端必须设 置服务器计算机的 IPAddress
11、 或者计算机名 .2 仿真结果及分析 从图 5 和图 6 可以看出.客户端基本上能无失真 地接收服务器端发送过来的数据.即基于 TCP 协议 的网络通信是可靠的.另bLabVIEW 环境下的远程 控制系统的编程是相对简单的 图 5 服务器端的前面板 通过合理的设置有关参数.服务器端的程序运 行后.客户端就能读取到从服务器端采集到的信号 数据.为了提高系统的实时性和可靠性.必须保证 网络通信的顺畅:同时为使在网络中传输的数据不 受窜改.必须对端口号和网络地址进行加密. 图 6 客户端的前面板 文档下载 免费文档下载http:/ 作为一个功能强大的图形化编程软 件.是开发虚拟仪器的一种方便快捷的工
12、具在 http:/ /IP 协议和 WWW规范的支持下.基于 LabVIEW的 虚拟仪器可以实现远程监控111 在介绍了 虚拟技术.以及基于 TCP/IP 协议的远程控 制技术以后.将两种技术相结合.实现了基于虚拟 仪器的远程控制系统设计.并结合程序实例.进行 了计算机仿真.结果令人满意. 实际应用中.在现场设备分布广泛或数据不易 采集的场合.要能够及时地监视设备的运行状态并 进行有效控制.利用基于 LabVIEW的远程监控技术 可对工业生产进行监控.比如.全自动的光学镀膜 系统中的压力和温度等工业参数.能实际反应生产 的进展情况.对生产过程十分重要.可以通过传感 器把压力和温度等参量转换为电
13、信号.然后通过数 据采集卡将电信号传给 PC 机.只要设置一个远程监 控系统.在远端可以通过网络把 PC 机中的数据读取 出来.通过另外的 PC 机对数据进行处理操作.这样 可以很方便,灵活和安全地对系统进行控制.同时 也很容易地对数据进行处理 另外.本系统也可以改进成为报警系统.可以 通过触摸传感装置.使客户端处于运行状态.信号 通过网络发出.而服务器端一直处于侦听状态.当 接收到客户端发送过来的信号后.利用该信号驱动 报警装置.从而实现报警功能. 参考文献 顾郁莲,蔡宣平.颜飞翔.虚拟仪表的可视化技术电子技术应用 ;(6):2931 文档下载 免费文档下载http:/ 1748“) 科学技
14、术与 l 丁程 ,ZHONGMing (SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,BeijingJiaotongUniversity;Beijing100044; ,ShijiazhuangRailwayCollege;Shttp:/ AbstractAcommonwaytowidenthebridgesisincorporatingtheseparatedbridgesbyuplin. manageandthesafetycontrolofthebridgearenodusofthiskindofstructura1.Ag.Asanexampleofho
15、ng ,theeffectsonthe .alsoanewtypeofrigi,whichisareferencetobridgeincorporate Keywordsseparatebridgeincorporaterigidconnection (上接第 1744 页) 袁媛.李绍稳,汪伟伟,等.基于 LabVIEW的虚拟仪器技术研究与 应用.农业网络信息,2005;(4):69 陆正兴.虚似实验室.物理实验,2000,(9):4l 一 42 ConsonniD,SoabFaAC.Amodernapproachtoteachingbasic .IEEETransactionson ,20
16、01;44(1):5 一 l5 MareinA,SchaumanmSR.Anewvirtualinstrumentationbased .IEEETransactiohttp:/ ,1998;47(6):1503-1506 NicholsHMC,BernardCB.DavidMH.Remoteinstrument .IEEEIntelligentSystem,1998;(5):70-76 王建新,杨世凤.史永江.等.远程监控技术的发展现状和趋势.国 外电子测量技术,2005:(4):9 一 l2 RichardSW.TCP/IP 详解卷 1:协议.北京:机械工业出版社. :l74195 杨乐平
17、,李海涛.赵勇.等.LabVIEW 高级程序设计.北京:清华大 学出版社.2003:43O 一 432 侯国屏.王坤.叶齐鑫.LabVIEW7.1 编程与虚拟仪器设计.北京: 清华大学出版社,2005:4074O8 朱文凯.陶波.何岭松.基于 Internet 的嵌入式 e 一维护装置.测控技 文档下载 免费文档下载http:/ ,LIUXiongying,HUANGGuangzhou (CollegeofElectronicandInformationEngineering,SouthChinaUniversityofTechnology,) Abstract. .ThenetworkcommunicationbasedonTCPintheLabVlEWenvironmenti. ,anexampleishttp:/ .TheremotemonitoringthroughnetworkbasedonLab, . KeywordsLabVlEWTCPvirtualinstrumentremotemonitoring 文档下载网是专业的免费文档搜索与下载网站，提供行业资料，考试资料，教学课件，学术论文，技术资料，研究报告，工作范文，资格考试，word 文档，专业文献，应用文书，行业论文等文档搜索与文档下载，是您文档写作和查找参考资料的必备网站。文档下载 http:/
