基于LabVIEW的油脂加工远程监控的实现

1 引言
LabVIEW是图形化虚拟仪器集成开发环境[1]，因采用基于流程图的图形化编程方式，因此也被称为G语言。包括断点设置、单步调试和数据探针在内的程序调试工具是它的特色。LabVIEW提供了各种接口总线(PCI/GPIB/PXI/VXI/串口总线)和常用仪器的驱动程序，适用于测试与测量、过程控制工业自动化、实验室研究与自动化等领域。
2 工程背景
2.1 系统流程
在油脂加工厂的连续侵出车间，刮板输送机将预处理工段的胚片或预榨饼通过螺旋喂料器送入连续式侵出器的喂料斗。喂料斗内的粒位由安装在其顶端的料位控制系统控制以保持恒定。料位控制器由超声波料位传感器、可编程控制器和变频器组成。当料位传感器检测到的料层高度与编程器上设定的高度有偏差时，变频器则自动调节刮板速度以使料斗内的料层高度接近设定高度。生产流水线上的现场属于易燃易爆高危工业环境。采用远程监控可以实现无人值守，和远程集中管理，安全而且方便。本文就是在B/S模式下基于LabVIEW实现油脂加工的原料加工部分的远程监控，如图1所示。

图1 料位系统远程监控示意图

系统利用LabVIEW提供的Datasocket Server为桥梁进行数据读写相应的实现监测和控制。 DataSocket采用基于TCP/IP的DSTP的协议传输数据[1]，同时由HTTP, FTP和文件I/O等通信协议提供统一的API。Datasocket使用URL连接数据资源，这些数据资源可以是位于DataSocket, HTTP和FTP服务器中的数据文件或是本机的数据文件。服务器端LabVIEW程序完成对料斗系统的数据采集、分析、处理，实现本地的信号采集及处理，写DataSocket Server，客户端读Data- Socket Server实现现场数据检测。客户端利用ActiveX技术将LabVIEW控制面板移植到Web上，并将客户在ActiveX控件上的操作数据传到DataSocket Server，服务器读DataSocket Server，并执行操作继而实现远程控制。
系统开发平台为Windows Xp+IIS5.1;LabVIEW7.0;Visual Basic6.0。
3 工程设计
3.1 网络的构建
利用ActiveX技术实现基于Internet的远程监控，要有通畅的网络作保证[4]。这里采用Windows Xp+IIS5.1来实现。打开IIS5.1的设置页面，在“默认Web站点”上单击右键，选“属性”，以进入名为“默认Web站点属性”设置界面。选择网站选项卡，IP地址选择全部未分配。其他默认。修改主目录选项卡，由于共享上网，选择另一台计算机上的共享。并选择网络目录。接着，添加首页文件名，转到“文档”选项卡，再按“添加”按钮，根据提示在“默认文档名”后输入自己网页的首页文件名。再设置目录安全性，点击编辑按钮，选择匿名登陆即可。再申请域名，一台个人服务器就设置完成了。

3.2 LabVIEW程序设计
LabVIEW软件采用模块化设计，主要包括主控模块、数据采集模块、控制模块、信号输入输出显示模块。系统设计包含手动控制和自动控制两个选项。数据采集卡为自行设计的，较为简捷、经济、实用。之后自己编写驱动程序[5]。执行机构的驱动是厂家提供的，直接调用即可。LabVIEW设计的料位部分的控制面板如图2所示。

图2 系统部分的控制面板

3.3 VB的程序设计部分
引用LabVIEW作为VB的ActiveX部件的过程:单击菜单命令“工程→引用”，在弹出的引用对话框中选择“浏览”按钮，选择在LabVIEW安装路径下resource文件夹中的LabVIEW.tlb文件。然后“工程→部件”，复选National Instruments CW 3D Graph 6.0, National Instruments CW Datasocket4.1, National Instruments CW UI6.0。工具条中即出现CWDataSocket，CWGraph，CWSlide，CWKnob，CWNumEdit, CWButton几个LabVIEW提供的可用控件。下面是部分重要程序片断和客户端的运行结果(图3)。

图3 客户端运行的结果

’声明并引用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)
'连接 DataSocket Server设置读或者写属性
Cwdatasocket1.connectTo text1.text, cwdsReadAutoUpdate
’读服务器并绘图
CWGraph1.PlotY Data.Value
CWGraph2.PlotY Data.Value
’写服务器实现控制
CWDataSocket1.Data.Value=CWSlide1.ValuePairIndex
CWDataSocket2.Data.Value=CWSlide2.ValuePairIndex

4 结束语
把ActiveX技术与LabVIEW(虚拟仪器)结合，大大增强了虚拟仪器的功能，也进一步扩展了虚拟仪器的概念！同时考虑到网络技术和带宽的限制，在现场应用这种技术时还有一些问题亟待解决。相信随着网络技术日新月异的更新，这些问题将迎刃而解。虚拟仪器的网络化，是未来测控技术发展的必然趋势，也是仪表技术现代化的一个重要标志。