基于LabVIEW平台的寒地日光温室群远程监控系统设计

监视控制界面。软件系统如图2所示，其中包括用户管理模块、数据采集模块、参数设置模块、控制输出模块、数据处理与查询模块等。

数据实时显示界面如图3所示，可以实时显示温室环境各个参数的信息，并通过设定上下限，实现声光报警的管理。

机器状态显示与控制模块如图4所示，通过选择手动和自动运行，使用这种虚拟仪器的方式，实现各种现场设备的远程控制。

利用LabVIEW用户免费开放的数据库访问工具包LabSQL，通过Mircosoft ADO 控件和LabSQL语言实现数据库的访问。系统把监控的实时数据温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度及各执行器的状态存入Access数据库，操作人员可在数据查询界面通过日期查询。前面板及程序图如图5、图6所示。

　　上位机软件与PLC通信实现

NI LabVIEW软件可以通过多种方式与任何可编程逻辑控制器（PLC）进行通信。用于过程控制的OLE（OPC）定义了在控制设备和人机界面（HMI）之间进行实时对象数据通信的标准。OPC服务器适用于几乎所有PLC和可编程自动化控制器（PAC）。通过LabVIEW程序访问PLC数据，可以在解决方案中加入强大的分析和控制功能。

本方案采用基于串口的传统PLC OMRON CPM2AH。首先通过欧姆龙PLC编程软件CX-Programmer，完成梯形图程序的编写，通过RS232串口线将PLC与上位机相连，上电运行，见梯形图程序写入PLC。接下来进行NI OPC服务器的设置。选择开始》程序》National Instruments》NI OPCServers》NI OPCServers，启动NI OPC服务器。如图7所示。在device区单击鼠标右键创建channel，设备驱动选择omron host link，逐步选择下一步，完成设置。在刚刚创建的通道PLC上单击右键，选择创建设备，输入设备名称CPM2AH，如图8所示。这时在右侧框，如图左键单击，添加tag，输入tag名和地址，配置PLC地址。如图9所示。至此OPC服务器的设置基本完成。

LabVIEW的DataSocket中隐含一个NI 的OPC Client，可通过OPC Client与OMRON的OPC Sever 进行通信，实现数据的交互。下面介绍如何在LabVIEW中利用OPC 建立与PLC的数据连接。在LabVIEW的前面板上生成需进行通信的控件，该控件的数据类型应与OPC中的数据类型一致。在该控件上单击右键，弹出快捷菜单，选择“属性/数据绑定/数据绑定选择/datasocket”设置相应的访问类型和路径，这样将程序中的前面板控件连接到PLC相应的地址，实现对下位机的读写。运行LabVIEW程序，改变前面板控件的值，在OPC Scout中可观察到PLC对应地址上数据的变化；同样该地址对应的LabVIEW中的变量的值也会改变。至此，基于OPC的PC与PLC实时通信就实现了。

　　远程监控实现

通过开启LabVIEW的Web服务器，可以在网页上发布LabVIEW程序，使本地或远程的客户端计算机可以实时浏览或控制Web服务器中的远程面板，实现生产环境的远程控制。

使用LabVIEW的Web发布工具：Tools/Options，在弹出的对话框中完成与Web服务器有关的设置和LabVIEW程序的发布。如图10所示，分别设置Web服务器：配置；Web服务器：可见VI；Web服务器：浏览器访问。通过Tools/Web Publishing Tools对话框，可以将Web内存中的程序，以网页的形式发布，在客户端进行浏览。

根据客户端安装软件的不同，客户端对远程面板有不同的访问方式。如在Web上浏览程序前面板；在Web上浏览HTML文件；通过网页浏览器在网页中操作远程面板；在LabVIEW中监控远程前面板；利用LabVNC实现远程面板发布。

本文选择使用网页浏览器在网页中操作远程面板。需要注意的是客户端计算机需要安装免费的LabVIEW Run-Time Engine，安装占空间约90M大小。 在LAN内，远程面板的地址格式是：http:// pcname: port / viname.htm；在Internet上，远程面板地址格式为http://ipaddress:port/viname.htm。

当远程面板出现在浏览器上时，可右键单击鼠标，在弹出的菜单中，可以请求vi控制权，如图11所示。当多个客户端同时监控服务器端时，可以多个同时监视，但只能有一个客户端有控制权，其他的需等待释放后获得控制权。

在Web服务器上，通过Tools / Remote Panel Connection Manager，可以对所链接的客户端计算机的连接信息与状态进行查看和控制。

　　结论

利用NI公司先进的软硬件技术平台，在极短的时间内开发出了一套系统可靠，运行稳定的寒地日光温室控制系统。借助NI WSN系统，灵活创建完整集成的有线和无线测量解决方案，并通过LabVIEW开发环境访问各类NI平台。同时实现了与LabVIEW软件开发平台的无缝连接。选定NI公司的产品，无论是在开发的周期还是实验的验证都得到了很好的缩短。