面向儀器與測控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺技術(shù)

吳星星

摘要：本文首先對計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用于測控系統(tǒng)和儀器方面的平臺特點(diǎn)進(jìn)行介紹，對主要的幾種應(yīng)用平臺進(jìn)行闡述，為該方面的技術(shù)提供一些參考。

關(guān)鍵詞：組態(tài)軟件 軟件平臺 測控系統(tǒng)

中圖分類號：TP317文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-5349（2016）23-0253-01

計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺發(fā)展于上世紀(jì)八十年代中期，九十年代是計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺飛速發(fā)展的時(shí)期，出現(xiàn)了各種數(shù)字化測控系統(tǒng)。之后計(jì)算機(jī)軟件面向儀器和測控系統(tǒng)方面的應(yīng)用平臺趁勢興起，本文主要對這四類平臺進(jìn)行闡述和比較，為相關(guān)工作人員選擇合適的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺提供可靠的依據(jù)。

一、HP VEE平臺概述

HP VEE平臺是一種編程語言，主要應(yīng)用于儀表的優(yōu)化控制，開發(fā)該平臺的公司是美國惠普公司。該平臺創(chuàng)制程序的方式是應(yīng)用電腦屏幕上的圖符進(jìn)行的，該程序的運(yùn)行非常簡單，相似于文本語言的程序運(yùn)行。該平臺的開發(fā)環(huán)境主要為集成化環(huán)境，儀表的設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行可以運(yùn)用該程序的開發(fā)環(huán)境來進(jìn)行。在儀器的編程過程中應(yīng)用HP VEE平臺，會(huì)使編程過程更容易、更快捷。

（一）HP VEE開發(fā)環(huán)境的特性

首先，可以縮短開發(fā)以及維護(hù)的時(shí)間，主要原因是該程序是通過圖符進(jìn)行編程，只需要設(shè)置相應(yīng)圖符的參數(shù)，以及連線相應(yīng)的圖標(biāo)，就可以編出相應(yīng)的程序，方便快捷；其次，儀器驅(qū)動(dòng)庫豐富，儀表的驅(qū)動(dòng)由三百多中儀器配置而成；再次，為驅(qū)動(dòng)器提供寫入工具；第四，儀器的直接命令可以由標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行輸送；最后，測試順序功能強(qiáng)大。[1]

（二）HPP VEE平臺的不足

（1）執(zhí)行效率不高；（2）不適宜應(yīng)用于多任務(wù)調(diào)度中；（3）用戶自定義功能不強(qiáng)。

（三）該平臺適用范圍

支持UNIX平臺以及Windows98平臺的程序開發(fā)，包括集中式測控系統(tǒng)、單臺設(shè)備、儀表開發(fā)等。最具代表性的測控系統(tǒng)是MES系統(tǒng)，該系統(tǒng)常用于執(zhí)行車間計(jì)劃。

二、LabVIEW平臺概述

該平臺的編程語言和HP VEE平臺相似，并且開發(fā)環(huán)境相同，屬于集成化開發(fā)環(huán)境，主要由邏輯設(shè)計(jì)窗、面板設(shè)計(jì)窗組成，技術(shù)特點(diǎn)相似于HP VEE平臺。

三、LabWindowsCVI平臺概述

該平臺由National Instruments Corporation公司開發(fā)，開發(fā)環(huán)境屬于C語言環(huán)境，該平臺主要由函數(shù)庫、軟件工具集和交互式開發(fā)環(huán)境組成，其中函數(shù)庫主要用于儀器控制和數(shù)據(jù)采集，軟件工具集用于數(shù)據(jù)的采集、分析、描述，該平臺的特點(diǎn)在Lab-VIEW平臺的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步的發(fā)展。該平臺為數(shù)據(jù)的采集提供了7個(gè)函數(shù)庫，包括VXI庫、VISA庫、RS-232庫、DAQ的I/O庫、數(shù)據(jù)采集庫、GPIB/GPIB488.2庫、儀器庫（排序不分先后）；數(shù)據(jù)的分析主要有三個(gè)函數(shù)庫，包括高級可選分析庫、分析庫、I/O與格式化庫；數(shù)據(jù)的描述部分是用戶界面庫；4個(gè)函數(shù)庫屬于網(wǎng)絡(luò)與通信，包括Active自動(dòng)化庫、X特性庫、TCP庫、DDE庫。該平臺開發(fā)環(huán)境主要由用戶界面窗、源文件窗、prj窗組成，分別對用戶界面文件、各類源文件、工程文件進(jìn)行管理[2]。

（一）prj窗功能

該窗口功能包括窗口和連接切換、文件編譯、刪除、添加、工程文件建立、保存、文件裝入、設(shè)置開發(fā)環(huán)境參數(shù)。

（二）用戶界面窗功能

該平臺功能主要提供的用戶界面生成環(huán)境屬于圖形化環(huán)境。LabWindowsCVI主要應(yīng)用于測控系統(tǒng)和儀表系統(tǒng)的開發(fā)，操作流程為：prj——用戶界面——源文件窗。其中prj用于文件生成，用戶界面用于系統(tǒng)或儀表界面設(shè)計(jì)，源文件窗用于回調(diào)函數(shù)和調(diào)度程序的編寫。

該平臺特點(diǎn)和以上兩個(gè)平臺特點(diǎn)相比較，主要增加了C語言環(huán)境，同時(shí)用戶開發(fā)系統(tǒng)功能得以提高，并且擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。

四、組態(tài)軟件概述

該軟件系統(tǒng)開發(fā)成功率高，開發(fā)周期短。關(guān)于組態(tài)軟件的研究開發(fā)項(xiàng)目有很多，各組態(tài)軟件主要功能都有不同之處，包括：圖形、報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)庫、自動(dòng)控制、報(bào)警、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)采集并處理以及專用程序開發(fā)環(huán)境。以下是該平臺特點(diǎn)：

（1）功能強(qiáng)大、提供控制功能庫以及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)學(xué)函數(shù)庫以及打印測控信息記錄存儲、分析、計(jì)算；（2）開放性良好并且通信功能十分強(qiáng)大；（3）畫面顯示功能豐富；（4）多任務(wù)式運(yùn)行環(huán)境；（5）測控規(guī)模大。

五、四種計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺的應(yīng)用

第一種HP VEE平臺常用于集中式測控系統(tǒng)、單臺測試設(shè)備、儀表開發(fā)，價(jià)格中等；第二種LabVIEW平臺常用于集中式測控系統(tǒng)、單臺測試設(shè)備、儀表開發(fā)，價(jià)格中等；第三種LabWindowsCVI平臺常用于小規(guī)模測控系統(tǒng)、集中式測控系統(tǒng)、單臺測試設(shè)備、儀表開發(fā)，價(jià)格低；第四種組態(tài)軟件平臺常用于大規(guī)模測控系統(tǒng)、集散式測控系統(tǒng)，價(jià)格高。[3]

六、結(jié)語

計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺在儀器和測控系統(tǒng)方面發(fā)展異常迅速，本文主要對該方面應(yīng)用的四大平臺的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍進(jìn)行闡述，為儀器與測控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用開發(fā)平臺的選擇提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡飛.面向儀器與測控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展[J]，測控技術(shù)，2001（4）.

[2]李偉東，丁娜.一種面向儀器與測控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用平臺——HP VEE[J].四川工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2002（S1）.

[3]尹紅衛(wèi).工業(yè)控制組態(tài)軟件的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，1998（1）.

責(zé)任編輯：楊國棟