LabVIEW在暖通空調數據采集控制系統(tǒng)的應用

　　數據采集儀：傳感器、變送器產生的標準信號直接進入數據采集儀。數據采集儀采用的是Agilent 34970A數據采集儀（附三塊HP 34901A 20通道銜鐵繼電器多路轉換器）。它可以直接測量熱電偶、電阻溫度測試器、熱敏電阻、直流電壓、直流電流、交流電流等。電源電流、電壓、功率和頻率通過 PF9833三相PWM專用測試儀來測量。通過使用NI-VISA協議，可對串口讀寫操作，很方便的完成了數據的交換，見圖3。

圖3 LabVIEW中NI-VISA串口讀寫

　　控制系統(tǒng)PLC與PC的通信也同樣使用了NI-VISA協議進行通信。通過把命令請求寫入（Write）串口，設備對命令分析識別，把命令請求的數據通過RS-232接口返回到計算機，再通過對串口讀操作（Read），從而獲得設備采集的數據。對于不同設備有不通的命令。Agilent 34970A使用的是SCPI（Standard Commands for Programmable Instruments)可編程儀器標準命令集。PF9833則使用了另外的命令集。不同設備不管使用什么協議，通過NI-VISA都可和容易建立設備與計算機間的通信。對于PLC，需要編寫設備端程序。要求程序實現獲得命令后，對命令進行分析識別，把相應數據送出。

　　信號控制使用西門子 SIMATICS7-300 PLC，部分對控制有影響的采集信號進入PLC，進行PID分析運算，產生控制信號，對風閥、風機、水泵、加熱器等進行控制。PLC帶有的RS-232通訊接口，直接與計算機建立通信。PC獲得進入PLC的各種信號，也可在計算機中進行更為復雜的運算，產生數字控制信號返回PLC，再由PLC對各種需要控制的設備進行控制。

　　本系統(tǒng)可通過觸摸屏對整個系統(tǒng)發(fā)出控制指令，觸摸屏的每個開關都對應于PLC各個開關觸點，相當于PLC的鍵盤，可對整個系統(tǒng)的各種參數進行調整。例如可以對風閥的開關，風機、水泵、電加熱器的啟停，各個PID控制設備P、I、D（比例、積分、微分）三個參數的設置進行相應的操作，系統(tǒng)流程圖可清晰的從中反映出來。

　　由于使用了大量的串口來進行數據的通信，需添置一塊多串口卡，用于連接多個串口設備。

　　3 LabVIEW程序

　　通過LabVIEW圖形化設計很容易設計出漂亮美觀的用戶界面。見下圖4所示。在使用Agilent 34970A數據采集儀時可對溫度、電壓、電流等各種參數進行測量，在進行采集時涉及到參數需要更改的情況，我們
使用了NI的數據庫連接工具包（Database Connectivity Toolset），直接在一個已經編輯好的數據庫（Hpsetting.mdb）里編輯所改變采集通道的參數，然后在運行程序時選擇是否需要下載新的設置到數據采集儀，使數據采集儀相應設置改變，以采集到正確的數據。設置參數有通道號、通道描述、輸入類型、范圍、周期、延遲、觸發(fā)、鉑電阻阻值以及標定等。只要是使用Agilent 34970A數據采集儀采集數據，程序就不需要進行大的修改，節(jié)省了開發(fā)成本和時間，提高程序的通用性。

　　控制上使用了NI PID工具包，可對需要進行控制的部件進行PID控制，利用該工具包可以節(jié)省我們大量開發(fā)時間。LabVIEW一個很大的特點就是提供了大量的可用控件，控件提供輸入輸出，通過線連接輸入數據，就可很方便的從輸出口得到需要的控制命令。