LabVIEW的数控机床网络测控系统B/S模式软件设计

看出各个量的变化情况，且能查看任何历史时刻的数据，供现场操作人员作出适当的处理。

数据记录监控模块DSC的应用

(1)测控系统在上述功能的实现过程中，遇到了三个实际工程问题：

①监控界面中现场数据显示的速度慢，最慢达到5秒的延迟，很显然这不符合工业现场过程控制实时性的要求。

②由于LabVIEW软件本身不像FIX工控软件一样，带有实时数据库。当系统比较小时，即在控制点数少的情况下，实现监控功能可以利用全局变量的概念，将监视或控制的现场测量点都看作是全局变量，暂且称它们为“全局变量库”。然后把LabVIEW实现的各个功能看作是一个子程序，每一个子程序都是从全局变量库中取数据或向里写数据。也就是将这个“全局变量库”看作是一个实时数据库，现场每一个测量点都与库中的参数一一对应。这种方法在控制点数少的情况下还是可行的，但是，当系统是大中型的情况即现场控制点数很多的时候，在实践中发现，使用全局变量的方法，不仅编程量大，而且数据查找起来没有数据库查找起来方便快捷，另外，全局变量一直是编程人员所尽量避免使用的方法。

③由于在实际的过程控制监视中，要求各个界面之间来回的切换，实现界面的友好操作性。FIX监控软件通过编程有调用各个界面的函数，可以方便的实现界面之间的切换。然而，在用LabvEIW实现界面之间切换的过程中，将上述的“全局变量库”作在“数据总揽”的界面里，其它各个子程序(界面)，例如，“实时和历史曲线”、“历史数据”、各个流程图等，都是和它进行数据交换。所以“数据总揽”子程序起着实时数据库的作用，它在系统运行的过程中不能被关闭，本课题是利用VI Sevrer技术使得“数据总揽”子程序在系统己开运行时就以最小化的形式开始运行，保证数据的实时性。但是，考虑到“历史数据”和“历史曲线”两个子程序由于需要存取历史数据的原因，而在系统运行的过程中不能被关闭，所以也将它们始终处于最小化的状态运行。按照上述的做法，发现在系统运行过程中，各个界面之间切换起来速度较慢，这不能充分满足现场过程控制的实时性和可靠性的要求。(2)基于DSC模块的问题解决方法

第一个问题，数据读和写的速度有明显的差别。利用Datasocket技术编程实现数据的读和写，写数据的速度却很快。所以可能是编程中出现的数据缓冲或者程序中等待事件的发生执行效率低的原因，决定数据显示部分通过在前面板直接用Datasocket连接OPC服务器。结果数据显示速度明显达到几百毫秒，满足了实时要求。而且这种方法开发时间短，效率高。

用LabVEIW能够初步实现数据采集、显示和存储等功能的前提下，考虑到NI公司推出的LabVIEW一附加模块——数据记录监控模块DSC(Datalogging and Superviosry Control Module)，此模块是专为过程控制而设计开发的，是专用于轻松设计和维护分布式监控系统的理想软件工具。利用这个模块可以很方便地完成与设备的连接，包括LabVEIW实时目标模块和OPC设备。从系统概览到节点执行，该模块提供了内置式的开发工具，来成功记录数据、警报和事件;显示生产数据随时间变化的趋势;同时还可通过网络数据库，利用SQL/ODBC标准查询从中提取数据。该模块的应用增强了搜索和提取数据的灵活性，提高了数据记录的可靠性和保护能力 。

相比其它附加模块，DSC模块有以下六个特点：内置的网络开发工具;用于实现数据共享和与第三方设备结合;应用的安全性设置;针对分布式监控的开发工具;用于分布式数据记录的网络数据库;实时和历史趋势曲线。

(3)“LabVEIW+DSC”相结合运用“LabVEIW+DSC”相结合，软件体系结构图如图5.5所示。

为提高系统的开放性，选用了“LabVIEW+OPC”的设计方法。就是用LabVIEW作为上位机监控软件，采用先进的网络通信技术——DataSocket技术，通过OPC服务器接口来实现现场数据共享。这里采用的OPC服务器是Matrikon公司研发的，它作为一中间桥梁，实现了监控软件LabVIEW和现场智能组件之间的数据通信，通过OPC配置项建立与底层设备的数据采集点的一一对应关系。如下图5.6所示：

图5.6是OPC服务器的配置，其中项名Name是用户自己定义的对应于现场的数据采集点，Item Path必须符合OPC服务器与MODBUS协议的语法要求，即“[port].Device. 0~4：”，同时设置该项是读数据还是写数据以及数据的类型、更新时间等等 。LabVIEW访问OPC的方法有很多种，本文采用的是通过DSC模块中Tag Configuration Editor引擎，建立LabVIEW和OPC服务器的连接。DSC模块使用Tag连接OPC数据项，通过Tag Configuration Editor，可以将DSC的Tag