中文核心期刊《微计算机信息》(测控自动化)2004年第20卷第9期 La bVi ew实现远程数据采集与传输 Realization of the Data Acquisition and Transmission Base on Labview 摘要：阐述了在NI LabView平台上结合TCP／IP协议进行数 据传输的工作方法．并给出对工业现场数据采集传送与监 控的仿真实例。 关键词：TCP，IP虚拟仪器LabView 中图分类号：TM93 文献标识码：A 文章编号：1008-0570(2004)09-0044—02 Abstract： It describes an mothed to transmit data with TCP／IP base on LabView，and gives an emluator of data acquisition and transmission for industry use． Key：TCP／IP；Virtual Instrument；LabView 1引言 在现代仪器系统中．计算机已经与仪器结合得非常紧密，己 成为整个系统的核心。许多传统仪器正在逐渐被计算机部分、甚 至全部取代。粗略地说这种结合有两种方式：一种是将计算机装 入仪器：另一种方式是将仪器装入计算机。即以通用的计算机硬 件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这 种方式．其实质就是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。美 国NI公司的LabVIEW就是目前在这一领域内使用较为广泛的 计算机语言。 随着计算机网络的发展．虚拟仪器与Internet技术的结合为 虚拟仪器网络化、工业现场远程测控提供了更好的实现平台。本 文介绍在LabView开发平台上结合TCP／IP技术实现远程数据 采集传输系统。 2 LabView简介 LabView广泛应用于数据采集与控制、信号处理以及数据 表达等方面．它提供了一种全新的编程方法．即对软件对象“虚 拟仪器(VI)”进行图形化的组合操作。LabView程序的执行顺序 是按数据流的方式确定的，可以实现多任务的并行。 LabView的程序由前面板(frontpanel)和流程图(blockdia— gram)两部分组成．整个程序是基于多线程的设计，前面板和流 程图各占用一个线程。前面板是LabView程序的图形用户接口， 此接口集成了用户输入，并显示程序的输出，相当于传统仪器的 面板。流程图包含虚拟仪器程序的图形化源代码．编程控制和定 义在前面板上的输入和输出功能。在虚拟仪器设计中，从控制模 板中选取所需的控制及显示对象构建出仪器的操作面板：在功 能模板中选取适当的功能模块并进行必要的连接与设置，制作 控制流程图，完成所设计仪器应具有的功能，程序的模块化与层 次化更为直观。 3 TCP技术 (江苏大学)梁惺彦和卫星 Liang，Xingyan He，Weixing 实用性和开放性。它定义了网络层的网际互连协议IP，传输层 的传输控制协议TCP、用户数据协议UDP，等等。基于TCPdP技 术可以架构各种web服务，如邮件传输SMTP、文件传输兀P，以 及利用超文本传输协议HTI'P实现动态网页发布和网络浏览。 在数据传输中。TCPdP网络通过提供通用网络服务，使得具 体网络技术对用户或应用程序透明．从而将具体通信问题从网 络细节中解放出来．使网络应用更加灵活方便。体现到Labview 应用中．我们可以直接调用TCP模块完成流程编写，而无需过 多考虑网络的底层实现。 协议结构上．TCP／IP体系利用基于无连接传输的IP协议， 具体表现为IP地址，来区分网络中不同的数据站点。同时提供 了两种传输方式：传输控制协议(TCP)为典型的传输大量数据 或需要接收数据许可的应用程序提供面向连接和可靠的通信； 用户数据协议(UDP)提供无连接的通信，典型的即时传输少量 数据的应用程序使用UDP。 根据IP协议内容和TCP的报文格式(图1)，数据传输需确 定各主机的IP地址及通信的源端口号、目标端口号，也即通常 所称套接字Socket．从而实现端口对端口基础上的面向连接的 数据通信。 罄 源端 口号 目的 序号 端口 (SE 号 Q) 确认号 数据 (ACK) 偏移 控制字 段 (CTL) 窗 校验 紧急 口 和 指针 选项 填充 图1 TCP的报文格式 相对于其他网络协议．TCP／IP这种端对端的传输具有两大 优点。第一，TCP／IP跟其它协议相比，显得简洁清晰。利用通用 接口，实现方便。第二，TCP／IP的效率相当高。TCP／IP的IP协议 是“尽力传递”方式．只有TCP层为保证传输可靠性而做必要的 工作．这样的工作模式在物理网络可靠的环境下传输效率相当 高．同时TCP实现的端对端连接也有效的保证了传输的正确率。 本文利用TCP、IP协议实现各数据采集点与处理主机的连接。 4 Labview中TCP传输的实现 在Labview中可以利用已发布的TCP VI及相关子例程设 计实现TCP通信。此前需要在通信的计算机正确安装TCP／IP协 议簇。在已接入Intemet／Intranet的Windows／Unix系统中，TCP，IP 协议是内置的；若是新接入的计算机系统，须确保TCPBP正确 的安装和设置．同时保证通信所需的源端El／目标端口开放。 由于实现的是把各数据点的数据汇总到处理主机。设计上 采用服务器，客户端通信模式，vI程序分成两部分：处理主机工 作在Server模式，完成数据接受，并提供接口用于数据的相关后 续处理；数据点计算机工作于Client模式。实现数据传送。 设计其工作模式： (1 Server主机处于工作状态，并监听通信端口，等待Client 发送的连接请求： TCP／IP协议体系是目前最成功、使用最频繁的Intranetfln— temet协议。作为一个流行的工业标准，TCP，IP技术有着良好的 (2)Client计算机开唐TCP连接； (3 Server主机响应并建立数据传输通道； 中国自控网：http：／／www．autocontr01．com．cn 万方数据 一44—120元，年邮局订阅号：82—946 电话：01 

数采与监测 (4)连接过程判断网络错误，若有则中断连接； (5)数据传输，利用VI模块TCP read／write完成； (6)传输完毕中断连接。 设计过程调用到LabView提供基于TCP连接的vI函数模 块如图2所示．可以在blockdiagram中直接应用。 5总结 在远程测控中．由于存在数据采集点多级分散．数据的采集 与传输通常需要专用的网络．花费较大。本方法利用现存的In— tranet／Internet网络可以有效提高资源的使用率、削减应用成本． 而实现采用面向连接的传输模式，更能保证数据传送的LE确性。 由于采用开放性的协议，应用中口J‘以利用LabView的内嵌的 Web Server发布．方便各地工程师了解处理结果。， 图2 以下为根据此工作模式设计的数据传输实例。为通用起见， Client端所用数据为正弦波发生器产生。通信过程引入错误检 测机制，可以对传输过程的错误进行判断，方便管理，也可以针 对不同应用屏蔽相关网络错误。 图6 Server工作过程面板显示 参考文献： [1]VI技术在远程教育中的应用，[J／0L]http：／／www．haitai．com．cn／cn_zh／ download／soft／V12．doc [2】刘君华，基于LabView的虚拟仪器设计，电子T业出版社[M]，2003 [31NI Corp，LabView User Manual[M]，USA，1998 [4]NI Corp，Using LabVIEW with 7rC肌P and UDP【M】，2003 [5]Andrew S．Tanenbaum，《计算机网络(第三版)》【M]，清华大学出版社， 2002 作者简介：梁惺彦，1977年生，男，硕士研究生，南通工学院，主 从工作情况看．Server端能够正确接收client端的数据并能 要研究方向信号处理及图象处理。电话：05118787543；E-MAIL： ．图4 Client端流程图 实时输出，工作延时只受网络条件影响，说明本方法成功实现数 synea@21cn．COrn 据TCP传送．完全可以应用到分布式的现场监控中。(212013江苏镇江江苏大学929信箱电气学院)梁惺彦 和卫星 (Jiangsu University，Jiangsu Zhenjiang，212013，China)Liang， Xingyan He，Weixing (收稿日期：2004．3．6) PCI总线lEEE一488接口卡及系列软件 西安交通大学在推广ISA总线IEEE一488接口卡(GPIB—PCI、 GPIB—PC2、GPIB—PC3)基础上，最近又研制成功PCi总线的 IEEE一488接口卡(GPIB—PC4)。GPlB—PC4卡符合国际标准，适 用于PCI总线微机，通信速度相对ISA总线卡大大提高。与其配套 的驱动软件支持Windows环境下VB、VC和DELPHT语言编程， 也可在LabVlEW环境下使用。编程使用方法与lSA总线卡完全相 同，使用方便。该卡性价比优于国外同类产品，购买方式为款到寄 货，免费保修，负责解答各种技术问题，有意者来信来电联系。 通信地址：西安交通大学自动控制系邮编：710049联系人：吴彩玲 电话：029—82668665—263，82668665—1 63，82660338 手机：13152188561 传真：029—82660338，029—83237910 ／’：、 中国自控网：http：llwww．autocontr01．on 【9罾自控胃邮局订阅号：82．946 120元／年一45— 图5 Client工作过程面板显示 I电话：010-62132436,62192616(T／F) 万方数据 200 

LabView实现远程数据采集与传输 作者： 梁惺彦， 和卫星 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 引用次数： 参考文献(5条) 江苏大学 微计算机信息 CONTROL & AUTOMATION 2004，20(9) 16次 1.VI技术在远程教育中的应用 2.刘君华 基于LabView的虚拟仪器设计 2003 3.NI Corp LabView User Manual 1998 4.NI Corp Using LabVIEW with TCP/IP and UDP 2003 5.Andrew S 计算机网络 2002 相似文献(0条) 引证文献(16条) 1.田湛君 基于μC/OS-Ⅱ的数据采集系统设计与应用[期刊论文]-微计算机信息 2009(14) 2.胡吉朝.王定远.王占锋 中断式网络通信技术在LabVIEW下的实现[期刊论文]-微计算机信息 2008(36) 3.魏立线 基于USB和μC/OS-Ⅱ的数据采集系统设计[期刊论文]-微计算机信息 2008(13) 4.李本富.周翔.张盛宣 通用总线智能化水情遥测终端设计[期刊论文]-微计算机信息 2008(11) 5.黄德梅.刘锬 基于CAN与VI的智能流量检测系统研究[期刊论文]-微计算机信息 2007(31) 6.何伟.江华明.俞立.徐建明 基于以太网的远程液位监控系统设计与开发[期刊论文]-微计算机信息 2007(23) 7.周志鹏.张云 回转窑筒体激光测量系统的研制[期刊论文]-水泥工程 2007(04) 8.陆胜.刘锬 工程机械的遥控实现[期刊论文]-工程机械 2007(07) 9.王珍宁.吴先球.张诚.陈俊芳 基于声卡的远程数据采集系统[期刊论文]-微计算机信息 2007(10) 10.叶帮利 远程虚拟仪器在工程机械控制中的应用[期刊论文]-微计算机信息 2007(04) 11.武江.邢磊 基于LabVIEW的楼字自动化系统[期刊论文]-福建电脑 2006(12) 12.许林烽.倪天权 基于LabVIEW与DataSocket的测试系统设计[期刊论文]-微计算机信息 2006(34) 13.仇春华.李兴.李康宁.李庆烽 基于两种网络模式的虚拟核子仪器的研制[期刊论文]-微计算机信息 2006(34) 14.薛曼玲.赵恒永.姜丰 LabVIEW在镍氢动力电池管理系统中的应用[期刊论文]-微计算机信息 2006(20) 15.杨霞.蒋书波.程明霄.张丽.张玉华 基于PXI和LabVIEW的远程数据采集系统[期刊论文]-工业仪表与自动化装置 2006(02) 16.张天镜 基于WEB实现FPGA的远程多路数据采集系统[学位论文]硕士 2005 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_wjsjxx200409022.aspx 下载时间：2010年3月27日