LabVIEW在多任务测控系统中的应用

【摘要】随着近年来计算机技术、微电子技术、软件技术以及网络技术的发展，极大地推进了其在电子测控系统以及技术上的广泛应用。而LabVIEW技术的发展也应运而生，为此，在这里针对LabVIEW在多任务测控系统中的应用进行了简单分析与探讨。

【关键词】LabVIEW；多任务测控系统；应用

LabVIEW是由美国NI公司所开发和实现的一种虚拟仪器技术的G语言，主要是以图形化编程开发平台为基础，结合计算机等标准软件资源台，从而来构建现代的层次体系明晰、构建灵活、功能强大、人机界面友好的测控系统，目前在国内已经得到了广泛应用。

一、研究背景

随着近年来计算机技术、微电子技术、软件技术以及网络技术的发展，电子测控技术也随之发展，尤其是一些新的测控理论、方法以及测控领域，加上一些新的仪器结构的不断涌现，使得电子测控技术突破了传统的一些概念和技术，与之相应电子测控仪的功能和作用也发生了质的变化。因此，在这样的时代背景和技术背景下，基于图形化的计算机语言LabVIEW技术应运而生，LabVIEW是由美国NI公司所开发和实现的一种虚拟仪器技术的G语言，主要是以图形化编程开发平台为基础，结合计算机等标准软件资源台，从而来构建现代的层次体系明晰、构建灵活、功能强大、人机界面友好的测控系统，目前在国内已经得到了广泛应用。

另外，LabVIEW测控系统的应用主要采用分布式控制系统结构构建而成，由控制计算机和测试计算机来完成，主要的任务有数据采集、人机交互、控制任务等，并通过软件的应用，开发LabVIEW软件操作平台，使得现场数据监控直观简单，人机交互友好，故障处理及时，应用可靠安全，同时，这个系统的开发和实现，通过虚拟技术G语言，可以对多个模拟量、开关量以及温度信号、步进电动机、直流电动机等进行实时采集与控制，运用图形化编程开发平台，结合执行系统的选择与设置，对固定时间间隔进行调度，完善相关的驱动机制，实现一种多任务调度策略，一方面，提高了测控系统的性能，另一方面实现了局域网的产时数据通信和远程控制。

二、LabVIEW语言

LabVIEW语言作为一种非常实用的虚拟仪器开发工具，其编程方式与VB、VC等多种语言有着很大的差别，为此，我们要以实际编程经验为基础，进行程序创建、编辑、调试，以下作具体的描述：

1.虚拟仪器VI

一般而言，传统的系统是以一立的装置而存在的，从系统外观上讲，主要有信号输入端、操作面板、结果检测端等几部分，而从功能上讲，主要包括数据采集控制、信号分析处理、结果表达与输出等，而这些功能主要通过系统的硬件部分来完成，而这种形式的结构也在一定程度上决定了其规格功能的固定性，用户无法对其结构和功能进行改变。而在现代科学技术迅速发展的今天，传统的系统已经不能适应发展的需要，而虚拟仪器VI的应用在很大程度上打破了这一僵局，其将硬件系统与功能模块结合起来，用户可以通过图形界面来操作计算机，与传统的系统相比，其其所需要的硬件设备较少，费用较低、能够重复利用，其中，其最为关键的部分就于软件部分，既可以自行定义，又方便于维护与开发，实现了系统开放、外设、网络连接等功能。

2.数据采集

在测控制系统中，运用LabVIEW实现的数据采集方式是多种多样的，其中，最为简单的一种方式就是直接利用数据采集卡来实现，并结合测控系统中的VI数据采集模块，将其安装于计算机相应的插槽内即可，并安装相关驱动程序，通过一个专门管理软件，对相关硬件进行管理。在系统中，数据采集卡发挥着关键性的作用，通过分布式控制系统，与控制计算机以及测试计算机一起进行，并且软件来完成检测，同时，还可以能数据采集卡进行检测、性能测试、硬件删除以及属性配置等。（图1为其具体的采集程序）

根据图1所示，我们可以知道，计算机系统在得到相关的任务后，就要进行数据采集，通过多个通道的波形采样，分别指业相关的采集通道号和设备号，启用节点函数，实现人机交互和任务控制。一般而言，从上一个通道中所得到的数据点数，通过LabVIEW软件操作平台，可以得到相关的数据采样率，若是需要连续采集，则在系统中加入循环结构即可。

3.语言调用方式

在系统循环结构中，采集数据转移到寄存器后，要将每一次的采样值记录下来，以循环方式结束，并以一组数组的形式输出，同时，其波形也会显示在GRAPH控件上。另外，在LabVIEW中，提供了与C语言编程相接口的节点CIN，其属于一种中间语言，具有快速、高效、功能强大等特点，若是遇到特殊情况，该功能难以实现，就要通过接口节来实现，并且启动语言代码，但是在这个过程中，一定要遵循数据存储格式，使用CIN节点，并编写采集卡驱动程序，一方面，有利于提高虚拟仪器的采集精度，增强现场监测数据的直观性，另一方面，有利于故障处理及时，确保系统应用的可靠安全，具体的代码框如下所示：

我们可以采用任意一种文件编辑器将其打开，并在else if（argc == 3）位置设置数据采集卡驱动程序的代码，但是一定要注意节点的动态连续性，具体的程序如图2所示：

在系统中，通过虚拟技术对多个模拟量、开关量以及温度信号进行实时控制，优化执行系统的选择与设置，提高测控系统性能，实现局域网数据通信和远程控制。

4.多任务运行

LabVIEW系统中，所谓的多任务运行就是指在同一计算机系统下同时运行多个程序，当一个任务在后台运行时，前台运行另一个程序，可以大大提高工作效率。基于LabVIEW语言的虚拟仪器开发系统，能够很好地支持多任务运行，而且绝大部分实时系统的核心就是实时操作系统，可以保证在最差情况下，对外部事件做出及时响应，其运行方式与LabVIEW语言有着很大的联系，通过时序机制的安排，进一步完成程序创建、编辑、调试。

总而言之，LabVIEW在多任务测控系统中的应用，实现了数据采集控制、信号分析处理、结果表达与输出，同是，通过硬件系统与功能模块的结合，用户可以通过图形界面来操作计算机，突破了实时系统必须配置专用处理器的限制，为现代网络通信与远程控制开发了一个全新的领域。

参考文献

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