基于Labview的数据通信的设计与实现

　　1 引言

　　随着计算机和软件技术的发展，虚拟仪器软件开发平台 LabView 加上多功能数据采集卡的实现方案正逐渐成为测试领域的发展方向。

　　LabVIEW 是业界领先的高效图形化开发环境，是美国 NI(National Instrument)公司研制的具有革命性的虚拟仪器开发环境，LabVIEW 功能非常强大，它是带有可扩展函数库和子程序的通用程序设计系统，不仅可以用于一般的 Windows桌面应用程序设计，而且还提供了用于 GPIB 设备控制、VXI 总线控制、串行口设备控制，以及数据分析、显示和存储等应用程序模块。在设计数据采集系统的过程中，经常要与外部设备进行通讯，LabVIEW 的图控环境内置丰富的函数库，提供了多种网络接口与驱动程序。其中基于TCP/IP 协 议 的 网 络 实 时 数 据 交 换 编 程 技 术DataSocket 技术很容易地通过各种连接传送数据，实现实时数据的共享;运用 Visa 编程技术可以实现串口与 LabVIEW 进行低成本、灵活方便、接口简单的数据通信。

　　2 OPC 服务器数据通信的设计与实现

　　OPC(OLE For Process Control)是微软公司的对象链接和嵌入技术在过程控制方面的应用，是一种连接硬件装置与过程控制客户应用程序之间的标准化的接口协议。在过去，每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数，给用户和软件开发商带来巨大的工作负担，利用 OPC 技术可以大大提高系统的开放性和可互操作性。它以OLE/COM/DCOM 机制作为应用程序级的通信标准，采用客户/服务器模式，以 OPC 服务器的形式提供给用户，解决了软硬件厂商的矛盾，完成了系统的集成，显著地增强了过程控制领域中的控制系统、现场设备、管理应用程序之间的操作性。

　　LabVIEW 的图控环境内置丰富的函数库，提供了多种网络接口，支持先进的流动数据传输等先进技术，使系统的开发更加方便。LabVIEW 中利用 DataSocket 技术访问 OPC 服务器从而实时通讯，DataSocket 是 NI 公司提供的一种网络传输技术，它建立在 TCP/IP 协议基础上，但是却不用进行复杂的底层 TCP 编程，从数据共享的角度，它是对 WinSock 的高级封装，允许用户与各种服务器进行交互并在应用之间交换信息，比如LabVIEW 以及一些不同的数据源和目标，源和目标包括其他的应用、文件、OPC 服务器、Web 服务器以及 FTP 服务器。使用 DataSocket 类和统一资源定位器(Uniform Resource Locator，简称URL)就可以通过计算机网络向多个远程终端同时广播现场的测量数据。

　　这里实现的数据通信任务是通过 LabVIEW与其他设备的上位机的数据交换，包括通过 OPC服务器对 OPC 变量进行读写操作，即 LabVIEW需传送数据给上位机，上位机也要传送数据给LabVIEW。要使用 OPC 通信协议，就要求运行一个 OPC 服务器。大部分 OPC 服务器都采用XML 配置文件进行相关配置，例如硬件地址、相关参数等。配置好后，重新启动计算机，OPC 服务器作为 Windows 服务在计算机启动时自动启动，任何一种 OPC Client 都能实现对 OPC 服务器的访问，浏览 OPC 标签信息。这里使用的 OPC服务器是建立在上位机中，上位机中使用的是西门子公司的 WinCC 组态软件，通过其可方便的建立 OPC 变量。