基于LabVIEW的電網(wǎng)綜合參數測控系統設計

1引言

虛擬儀器是計算機技術(shù)和數字信號處理(Digital SignalProcessor，簡(jiǎn)稱(chēng)DSP)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，具有功能開(kāi)放，設計靈活，對網(wǎng)絡(luò )支持良好，價(jià)位低廉等優(yōu)勢，近幾年已獲得飛速發(fā)展和廣泛應用。作為一種通用的圖形化編程語(yǔ)言，其實(shí)質(zhì)是充分利用最新的計算機技術(shù)來(lái)實(shí)現和擴展傳統儀器的功能。

虛擬儀器由用戶(hù)白行設計、自定義，并結合一種或多種功能的通用模塊，調用不同功能的軟件模塊，組成不同的儀器功能，以滿(mǎn)足自己的特殊需求。這里通過(guò)對電網(wǎng)綜合參數測控系統的軟件設計，介紹了軟件設計中采用LabVIEW的方法和步驟。

2 LabVIEW的軟件開(kāi)發(fā)步驟

2.1創(chuàng )建前面板

從控件面板上選擇所需的各種控件，將其按規律放置在前面板的容器上，組織好彼此的相對位置，使得前面板變得美觀(guān)漂亮，設置好各控件的屬性和顯示方式。

2.2創(chuàng )建數據流程圖

從函數面板上選擇所需的函數圖標，依據要實(shí)現的功能，用線(xiàn)將它們有序地連接起來(lái)，以創(chuàng )建完整的數據流程圖。

2.3函數調試分析

采用各種方式進(jìn)行程序調試，修改數據流程圖，直至滿(mǎn)足要求。

(1)軟件的登陸設置 利用順序結構控制登陸成功后才能顯示界面，在用戶(hù)登陸子VI屬性設置成軟件運行時(shí)就啟動(dòng)，彈出登陸界面，輸入口令正確進(jìn)入系統。

(2)菜單設置 LabVIEW窗自身具有定制菜單的功能。在VI前面板主菜單中選擇“編輯-運行時(shí)菜單”，彈出菜單編輯對話(huà)框，如圖1所示。用戶(hù)根據要求在對話(huà)框中設置系統管理、通訊等主菜單，在界面左半部選擇菜單類(lèi)型為用戶(hù)項，菜單項名稱(chēng)分別寫(xiě)入對應的菜單設置名稱(chēng)，用同樣方法設置主菜單下的子菜單。在后面板中，用幾個(gè)菜單設計圖標相連，并分別寫(xiě)入主菜單和子菜單的名稱(chēng)，以完成相應菜單的定制功能，如圖2所示。

菜單的響應程序依靠編輯設置一個(gè)事件結構來(lái)完成，編輯事件對話(huà)框中的事件源本VI對應的事件設置成菜單選擇(用戶(hù))，選擇項只留下項標識符(Item Tag)一項，在事件結構內放上對應事件，將項標識符與條件結構相連，用以選擇相應的指令，如圖3所示。

在自定義菜單中，根據需要創(chuàng )建菜單項，待完成菜單定制后，對每個(gè)子菜單設計對應的SUBVI，并且每個(gè)子VI都有自己的用戶(hù)界面。新建一個(gè)文件夾，把設計過(guò)程中需要保存的東西都保存在這個(gè)文件夾下。

編寫(xiě)菜單響應程序。利用LabVIEW提供的菜單選擇節點(diǎn)獲取所選菜單項，然后在一個(gè)條件結構中編寫(xiě)與菜單選項對應的功能程序。在VI運行時(shí)，條件結構根據菜單選擇節點(diǎn)返回的菜單執行相應的功能程序。

3工具欄

在該軟件界面上，工具欄上的按鈕在LabVIEW控件中找不到，這就需要自定義控件。剪切相應的圖標放入畫(huà)圖工具中，用剪切工具把圖片選中下來(lái)，按ctrl+c將其復制到剪貼板上，若要其效果更好，可用PHOTOSHOP之類(lèi)的軟件進(jìn)行修飾。編輯控件。把確定按鈕放在LabVIEW前面板上，右擊選擇“高級-自定義”，點(diǎn)擊后進(jìn)入編輯狀態(tài)，點(diǎn)擊工具欄中 按鈕，使其變成 ，對著(zhù)最大的外形框右擊，選擇從剪貼板導入圖片，這樣即可把先前準備好的圖片制作成控件。

4數據庫

在添加用戶(hù)與添加設備子VI中，需要用到數據庫。這里應用Microsoft Access數據庫，它是一種關(guān)系型數據庫，按關(guān)系數據模型組織數據庫。

LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境的本身并不具備數據庫訪(fǎng)問(wèn)功能。利用NI公司的附加工具包LabVIEW SQL Toolkit進(jìn)行數據庫訪(fǎng)問(wèn)，這種工具包價(jià)格比較昂貴，不適合應用。因此利用了由美國NI公司開(kāi)發(fā)的一個(gè)免費、多數據庫、跨平臺的LabVIEW數據庫訪(fǎng)問(wèn)工具即LabSQL工具包來(lái)實(shí)現數據庫訪(fǎng)問(wèn)。

在LabVIEW安裝目錄重的user.lib文件夾中新建一個(gè)LabSQL文件夾，將下載的LabSQL放到這個(gè)文件夾下，再次運行時(shí)，LabVIEW的功能模塊就會(huì )自動(dòng)加載LabSQL。LabSQL與數據庫之間通過(guò)ODBC連接，用戶(hù)需要在ODBC中指定數據源名稱(chēng)和驅動(dòng)程序。因此，在使用LabSQL之前，首先要在Windows操作系統的ODBC數據源中創(chuàng )建一個(gè)DSN，LabSQL與數據庫之間的連接就是建立在DSN的基礎之上。

在Windows操作系統的控制面板中，依次點(diǎn)擊性能與維護→管理工具→數據源，彈出圖4的ODBC數據源管理器。

單擊“系統DSN”選項卡中的“添加(D)…”按鈕，在隨后彈出的圖5所示“創(chuàng )建新數據源”界面的驅動(dòng)程序列表中選擇“Microsoft Access Driver(*.mdb)”，并單擊“完成”按鈕，在隨后出現的圖6所示對話(huà)框中“數據源名(N)”一欄中創(chuàng )建DSN的名稱(chēng)，并單擊“選擇”按鈕，選擇需要訪(fǎng)問(wèn)的數據庫，按“確定”按鈕結束。

完成上述設置后就可以進(jìn)行數據庫的操作，其基本步驟如圖7所示。首先利用ADO Connection Create.vi創(chuàng )建一個(gè)Connection對象，然后利用ADO Connection Open.vi建立與數據庫的連接，要連接的數據庫由字符串ConnectionString控制在前面板控件中輸入。在程序框圖中使用Format Into Strings生成SQL命令，將它連接到ADO Connection Execute.vi即可執行。利用ADO Recordset Creat.vi創(chuàng )建一個(gè)Recordset對象，然后利用ADO Recordset Open.vi打開(kāi)Recordset對象，并同時(shí)利用SQL查詢(xún)命令，以獲得數據庫表中的全部或部分記錄。通過(guò)功能選擇按鈕來(lái)選擇和控制對數據庫的操作。利用ADO Recordset Close.vi和ADO Connection Close.vi關(guān)閉與數據庫之間的連接，利用ADO Connection Destroy.vi刪除Connection對象。將其用于設計中，即在設計界面點(diǎn)擊“添加”按鈕，出現圖8所示的用戶(hù)注冊對話(huà)框。