虛擬儀器+網(wǎng)絡(luò )實(shí)現溫室測控系統

　　虛擬儀器的提出和實(shí)現帶來(lái)測控技術(shù)的一次革命，人們開(kāi)始接受這一全新的儀器概念。LabVIEW作為適時(shí)推出的一個(gè)優(yōu)秀測控軟件開(kāi)發(fā)平臺和虛擬儀器構建環(huán)境，得到了廣泛的推廣和應用。

　　LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，實(shí)驗室虛擬儀器工程平臺)是由美國國家儀器公司(National Instruments，簡(jiǎn)稱(chēng)NI)研制的基于圖形化編程語(yǔ)言G的開(kāi)發(fā)環(huán)境。它結合了簡(jiǎn)單易用的圖形式開(kāi)發(fā)環(huán)境與靈活強大的編程語(yǔ)言，提供了一個(gè)直覺(jué)式的環(huán)境，與測量硬件緊密結合，能讓用戶(hù)迅速開(kāi)發(fā)出滿(mǎn)足用戶(hù)需求的各種虛擬儀器系統。使用LabVIEW進(jìn)行原理研究、設計、測試并實(shí)現儀器系統，可以縮短系統的開(kāi)發(fā)時(shí)間，大大地提高了生產(chǎn)效率[2]。因此，本系統的應用軟件均是基于LabVIEW平臺來(lái)開(kāi)發(fā)和實(shí)現的。系統的軟件結構如圖2所示。

　　圖2系統軟件模塊構成

　　系統的各個(gè)軟件模塊都是在LabVIEW7.1環(huán)境下開(kāi)發(fā)的。利用虛擬儀器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )化溫室測控系統由以下幾個(gè)模塊組成：(1)參數設置模塊;(2)數據采集模塊;(3)數據處理模塊;(4)遠程控制模塊;(5)系統幫助模塊。各個(gè)模塊之間是相互獨立的。這對于軟件的設計和日后升級改進(jìn)都很有用處，保證了各個(gè)模塊開(kāi)發(fā)的獨立性。參數設置模塊負責待測參數、采集通道號、采樣間隔、報警和溫室內控制設備等參數的設定，數據采集模塊負責對溫度、濕度和光照信號的收集;數據處理模塊負責對被測信號的數字濾波、異常信號剔除和數值轉換;遠程控制模塊負責遠程客戶(hù)端能實(shí)現對溫室的監測和控制;系統幫助模塊給操作者提供系統的功能及如何操作等相關(guān)內容

　　3.3 網(wǎng)絡(luò )化測控

　　LabVIEW強大的網(wǎng)絡(luò )通信功能使得用戶(hù)可以很容易地實(shí)現遠程測控，本系統選用DataSocket技術(shù)來(lái)實(shí)現遠程測控。DataSocket 就是NI提供的一種編程工具，借助它可以在不同的應用程序和數據源之間傳遞數據。DataSocket可以訪(fǎng)問(wèn)本地文件以及HTTP和FTP服務(wù)器上的數據，DataSocket為低層通訊協(xié)議提供了一致的API(應用編程接口)，編程者無(wú)需為不同的數據格式和通訊協(xié)議編寫(xiě)具體的程序代碼，而且這些數據源可以分布在不同的計算機上。

　　DataSocket使用一種增強數據類(lèi)型來(lái)交換儀器類(lèi)型的數據，這種數據類(lèi)型包括數據特性(如采樣率、操作者姓名、時(shí)間及采樣精度等)和實(shí)際測試數據。DataSocket用類(lèi)似于Web中的統一資源定位器(URL)定位數據源，URL不同的前綴表示了不同的數據類(lèi)型，file表示本地文件， http為超文本傳輸資源，ftp為文件傳輸協(xié)議，OPC (OLE for Process Control)表示訪(fǎng)問(wèn)的資源是OPC服務(wù)器，dstp(DataSocket Transfer Protocol)則說(shuō)明數據來(lái)自DataSocket服務(wù)器的實(shí)時(shí)數據[3,4]。

　　利用DataSocket技術(shù)分別編寫(xiě)服務(wù)器端與客戶(hù)端軟件，具體步驟如下：先將服務(wù)器前面板的各控件的DataSocket連接屬性進(jìn)行設置，編好服務(wù)器程序;然后將將服務(wù)器端前面板的所有控件復制到一個(gè)新的VI中，即客戶(hù)端前面板與服務(wù)器端前面板完全相同;由于DataSocket只能傳遞控件的數據(控件對應變量的值)，而不能傳遞控件的屬性，因此客戶(hù)端根據控件值的變化而引起的控件屬性的變化的特點(diǎn)來(lái)編好客戶(hù)端程序。這樣就可以實(shí)現客戶(hù)端與服務(wù)器端的前面板運行變化完全相同，即客戶(hù)端不僅可以顯示出服務(wù)器端前面板顯示的溫室的實(shí)時(shí)數據和控件狀態(tài)，而且可以控制服務(wù)器端面板上的控件動(dòng)作，從而達到對溫室進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )化測控的目的。

　　4 結束語(yǔ)

　　將網(wǎng)絡(luò )技術(shù)引入測控領(lǐng)域，不僅是虛擬儀器發(fā)展的必然，也是很多測控任務(wù)的要求。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )化虛擬儀器，人們不僅可以共享測量數據，而且可以構建網(wǎng)絡(luò )化測控系統，從而可以在更大范圍內提高人們的測控效率。