計(jì)算機(jī)控制技術(shù)第7章課件

1、第7章 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件 主要內(nèi)容本章闡述了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的基本概念，明確了系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的地位及功能，簡(jiǎn)述了幾種組態(tài)軟件的特點(diǎn)和作用，介紹了虛擬儀器的用途。 學(xué)習(xí)任務(wù)初識(shí)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件和組態(tài)軟件的概念。 了解計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的功能和發(fā)展概況。 掌握幾種組態(tài)軟件及其圖形開發(fā)界面。 認(rèn)知虛擬儀器的功能及用途。 。 7.1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的基本概念和類型1.系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是由計(jì)算機(jī)的制造廠商提供的，用來管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源，為開發(fā)應(yīng)用軟件提供使用資源服務(wù)，支持各種設(shè)計(jì)語言、算法庫、工具軟件的運(yùn)行和使用，方便用戶使用計(jì)算機(jī)軟件。一般系統(tǒng)軟件可分為: 監(jiān)控程序

2、和操作系統(tǒng)、匯編語言、高級(jí)算法語言和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、支撐軟件和開發(fā)系統(tǒng)。2.應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員針對(duì)生產(chǎn)過程中特定任務(wù)而編寫的控制和管理程序的總和。它以模塊結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，即一個(gè)模塊就是一個(gè)子程序，然后通過子程序的調(diào)用實(shí)現(xiàn)控制功能。一般應(yīng)用程序可分為:通用程序和專用程序。7.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件概述 7.1.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的功能 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的任務(wù)就是要實(shí)現(xiàn)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)過程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和在線管理，全方位多角度地把握整體生產(chǎn)，從而制定出全面的控制策略擴(kuò)大生產(chǎn)。通常，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)都采用CIMS的模型結(jié)構(gòu)體系，自底向上分為五層: （1）設(shè)備控制層 （2）過程控制層（3）

3、調(diào)度層 （4）管理層（5）決策層由上述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可見，各層的工作任務(wù)是緊密相連的，然而要實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)還必須得借助應(yīng)用軟件才能完成。一般來說，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用軟件在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮以下幾方面: （1）系統(tǒng)功能是否完善（2）系統(tǒng)內(nèi)各種功能能否協(xié)調(diào)運(yùn)行（3）保證人機(jī)接口良好（4）系統(tǒng)的可擴(kuò)展性能如何為了滿足計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的這么多要求，在設(shè)計(jì)應(yīng)用軟件的程序時(shí)必須使其具有實(shí)時(shí)多任務(wù)的功能，具體的任務(wù)有: 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集 信號(hào)處理控制策略 閉環(huán)輸出數(shù)據(jù)顯示、人機(jī)對(duì)話和報(bào)表打印監(jiān)視和報(bào)警系統(tǒng)保護(hù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 通信功能和數(shù)據(jù)共享7.1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的發(fā)展概況 在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展初期，計(jì)算機(jī)技術(shù)在

4、自動(dòng)控制領(lǐng)域內(nèi)的使用僅處于小規(guī)模研制和應(yīng)用階段，沒有通用軟件可供選擇，企事業(yè)單位需要自己開發(fā)和研制相應(yīng)的應(yīng)用軟件。為了提高計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)軟件的功能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，一些廠商在發(fā)展系統(tǒng)的同時(shí)，也致力于開發(fā)控制軟件產(chǎn)品?，F(xiàn)在，很多工程企業(yè)單位都不再自己組織人員開發(fā)應(yīng)用軟件，而是愿意購買適合自己的控制軟件產(chǎn)品來實(shí)現(xiàn)自己的系統(tǒng)應(yīng)用。 近年來，應(yīng)用于工業(yè)過程計(jì)算機(jī)控制、可滿足不同規(guī)模控制系統(tǒng)的各種優(yōu)秀商品化軟件產(chǎn)品更是層出不窮，其總的發(fā)展趨勢(shì)有兩個(gè)方向: 1.工業(yè)控制組態(tài)軟件 它不僅可以由獨(dú)立軟件廠商開發(fā)，也可以是控制系統(tǒng)商家的配套軟件。常見的組態(tài)軟件有組態(tài)王、InTouch、iFIX、開物2000、RS

5、View、WinCC等。 2.虛擬儀器 隨著現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，基于計(jì)算機(jī)的測(cè)控儀器逐漸變得現(xiàn)實(shí)，其出現(xiàn)和廣泛使用對(duì)測(cè)控儀器產(chǎn)生了較為深遠(yuǎn)的影響。常用的虛擬儀器有Lab-VIEW、HP VEE、Prograph、V語言、VIPERS、VPF、MAVS、VPP等。 7.2 組態(tài)軟件組態(tài)軟件，又稱監(jiān)控組態(tài)軟件，譯自英文SCADA（Supervision Control and Data Acquisition（監(jiān)視控制與數(shù)據(jù)采集）。7.2.1 組態(tài)軟件概述 組態(tài)（Configuration）的意思就是多種工具模塊的任意組合，它是從DCS發(fā)展而來的，它的含義是使用工具軟件對(duì)計(jì)算機(jī)及軟件的各種資源進(jìn)行配置

6、，使計(jì)算機(jī)或軟件按照預(yù)先設(shè)置的指令，自動(dòng)執(zhí)行指定任務(wù)，滿足用戶的要求。利用DCS系統(tǒng)廠商提供的系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，用戶不需編制代碼程序即可生成所需的應(yīng)用系統(tǒng)，該應(yīng)用軟件實(shí)際上就是組態(tài)軟件。 組態(tài)軟件就是指一些數(shù)據(jù)采集與過程控制的專用軟件，它們是在自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控層一級(jí)的軟件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境，可使用靈活的組態(tài)方式，為用戶提供快速構(gòu)建工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)控功能的、通用層次的軟件工具。世界上第一個(gè)商品化組態(tài)軟件是20世紀(jì)80年代由美國(guó)的Wonderware公司研制的InTouch，隨后又出現(xiàn)了Intellution公司的iFIX系統(tǒng)、通用電氣的Cimplicity以及德國(guó)西門子的WinCC等;在國(guó)內(nèi)主要

7、有亞控公司的KingView組態(tài)王、昆侖通態(tài)公司的MCGS、三維公司的力控、太力公司的Synall等。組態(tài)軟件主要用于上位機(jī)的開發(fā)，即針對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)象和具體應(yīng)用的要求，組態(tài)生成不同的數(shù)據(jù)實(shí)體，并進(jìn)行各種與實(shí)際應(yīng)用有關(guān)的系統(tǒng)配置及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、控制算法、圖形、報(bào)表等的定義，使生成的系統(tǒng)滿足應(yīng)用設(shè)計(jì)的要求。 7.2.2 組態(tài)軟件的功能和圖形開發(fā)環(huán)境 組態(tài)軟件是計(jì)算機(jī)控制中監(jiān)控系統(tǒng)的核心，它的開發(fā)是整個(gè)系統(tǒng)的重要技術(shù)。組態(tài)軟件要有如下幾方面的功能: （1）硬件配置組態(tài)功能（2）數(shù)據(jù)庫組態(tài)功能（3）控制回路組態(tài)功能（4）邏輯控制及批控制組態(tài)功能（5）顯示圖形生成功能（6）報(bào)警畫面生成功能（

8、7）趨勢(shì)曲線生成功能（8）報(bào)表畫面生成功能盡管上述介紹的組態(tài)功能差異很大，但在設(shè)計(jì)中技術(shù)人員只需利用組態(tài)軟件提供的事先設(shè)計(jì)好的表格填寫一些實(shí)際需要的參數(shù)和程序，再利用其圖形功能將被控對(duì)象（例如反應(yīng)罐、趨勢(shì)曲線、報(bào)表等）繪制在指定的位置，通過內(nèi)部數(shù)據(jù)變量將被控對(duì)象的屬性與I/O設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯連接即可完成不同的組態(tài)功能。 自動(dòng)化工程的所有操作畫面，包括流程畫面都是在圖形開發(fā)環(huán)境下制作、生成的，工程設(shè)計(jì)人員使用最頻繁的組態(tài)軟件組件是圖形開發(fā)環(huán)境。組態(tài)王的圖形開發(fā)環(huán)境是TouchMak，力控軟件中的圖形開發(fā)環(huán)境是Draw，在InTouch中是WindowMaker。 7.2.3 幾種工業(yè)組態(tài)軟

9、件簡(jiǎn)介1.組態(tài)王（KingView） 組態(tài)王6.5是北京亞控科技發(fā)展有限公司繼組態(tài)王6.0系列產(chǎn)品成功應(yīng)用后，推出的最新版本組態(tài)軟件。（1）組態(tài)王的特點(diǎn) 真正的32位程序，可運(yùn)行于Windows 2000/NT/XP下。免費(fèi)支持500多種國(guó)內(nèi)最流行的硬件，并且具有自動(dòng)配置向?qū)нB接硬件設(shè)備。新增了全方位的變量替換功能，并可通過菜單項(xiàng)查看變量的使用情況。支持分布式報(bào)警和多種工控曲線。 全面支持ActiveX控件。 支持OPC標(biāo)準(zhǔn)。 完善的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，可以支持最新流行的各種通訊方式。 （2）組態(tài)王的基本概念 窗口窗口是組態(tài)軟件的目的操作界面，絕大部分的操作都在窗口上設(shè)計(jì)完成。 I/O設(shè)備 為實(shí)現(xiàn)I

10、/O功能，計(jì)算機(jī)配置了大量外部I/O板卡類設(shè)備，它們直接插在“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的擴(kuò)展槽內(nèi)，由RS232串行通信電纜連接到“組態(tài)王計(jì)算機(jī)”的串口?！敖M態(tài)王計(jì)算機(jī)”通過訪問板卡的I/O地址直接與其進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)通信。 變量 變量是聯(lián)系計(jì)算機(jī)和現(xiàn)場(chǎng)、上位機(jī)和下位機(jī)的橋梁，通過它可將工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)狀況以動(dòng)畫的形式反映在屏幕上，并將工程人員在計(jì)算機(jī)前發(fā)布的指令迅速送達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)。組態(tài)王中變量的定義與一般程序設(shè)計(jì)語言中變量的定義相似，它可分成基本類型變量（如內(nèi)存離散、內(nèi)存實(shí)型、內(nèi)存長(zhǎng)整數(shù)、內(nèi)存字符串、I/O離散、I/O實(shí)型、I/O長(zhǎng)整數(shù)和I/O字符串）和特殊類型變量?jī)纱箢?。圖形對(duì)象 圖形對(duì)象也稱

11、圖素，是組態(tài)軟件中的基本元素之一。窗口中的絕大部分內(nèi)容都是由一些簡(jiǎn)單的或復(fù)雜的圖形對(duì)象構(gòu)成的。簡(jiǎn)單的如文本、按鈕、線等，通常是組態(tài)軟件系統(tǒng)自身提供的，稱為標(biāo)準(zhǔn)圖素;復(fù)雜的如各種報(bào)警、事件、報(bào)表及第三方開發(fā)的圖素等。命令語句 命令語句是一段類似于C語言的程序，利用它驅(qū)動(dòng)圖形對(duì)象和I/O設(shè)備運(yùn)行。組態(tài)王的命令語句包括應(yīng)用程序命令語言、熱鍵命令語言、事件命令語言、數(shù)據(jù)改變命令語言、自定義函數(shù)命令語言、動(dòng)畫連接命令語言和畫面屬性命令語言等。各類命令語言通過“命令語言”對(duì)話框編輯輸入，在運(yùn)行系統(tǒng)中被編譯執(zhí)行。 外部對(duì)象 外部對(duì)象是指由其他Windows應(yīng)用程序生成的圖形或數(shù)據(jù)對(duì)象，例如ActiveX控件

12、、Excel表格、Word文檔等OLE對(duì)象。 如圖7-1所示。 （3）組態(tài)王的圖形開發(fā)環(huán)境 組態(tài)王圖形開發(fā)環(huán)境由工程管理器、工程瀏覽器、畫面開發(fā)系統(tǒng)、畫面運(yùn)行系統(tǒng)和信息窗口組成。 工程管理器 工程管理器的作用是管理本機(jī)中的所有組態(tài)王工程，如圖7-1所示。圖7-1 組態(tài)王工程管理器工程瀏覽器工程瀏覽器是組態(tài)王軟件的核心部分，它具有集成開發(fā)系統(tǒng)的功能，是一個(gè)類似于 Windows資源管理器的窗口。圖7-2 組態(tài)王工程瀏覽器畫面開發(fā)系統(tǒng) 組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng)是用來繪制組態(tài)王畫面的，常用圖形和繪圖工具放在圖形編輯工具箱中，如圖7-3所示。另外，組態(tài)王圖庫管理器也存放了很多標(biāo)準(zhǔn)圖素組態(tài)對(duì)象，如圖7-4所示

13、，用戶可根據(jù)設(shè)計(jì)需要找到對(duì)應(yīng)圖素雙擊即可放到組態(tài)界面中。圖7-3 組態(tài)王畫面開發(fā)系統(tǒng) 圖7-4 組態(tài)王圖庫管理器畫面運(yùn)行系統(tǒng) 組態(tài)王畫面運(yùn)行系統(tǒng)是組態(tài)王工程的運(yùn)行界面，如圖7-5所示。信息窗口 組態(tài)王信息窗口是用來顯示組態(tài)王工作狀況的，如圖7-6所示。 圖7-5 組態(tài)王畫面運(yùn)行系統(tǒng) 圖7-6 組態(tài)王信息窗口（4）組態(tài)王工程的設(shè)計(jì)步驟 全面了解系統(tǒng)組成和工作概況，繪制系統(tǒng)工藝控制流程圖。建立工程模型。創(chuàng)建組態(tài)界面，實(shí)現(xiàn)動(dòng)畫連接。工程投入運(yùn)行，并進(jìn)行總體調(diào)試。圖7-7為用組態(tài)王開發(fā)的水位控制系統(tǒng)。 圖7-7 用組態(tài)王開發(fā)的水位控制系統(tǒng)2.iFIXGE Fanuc的iFIX是世界先進(jìn)的工業(yè)自動(dòng)化軟件

14、解決方案，提供了生產(chǎn)操作的過程可視化、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)監(jiān)控。iFIX可以精確地監(jiān)視、控制生產(chǎn)過程，并優(yōu)化生產(chǎn)設(shè)備和企業(yè)資源管理。它能夠?qū)ιa(chǎn)事件快速反應(yīng)，減少原材料消耗，提高生產(chǎn)率。 （1）iFIX的特點(diǎn) iFIX系統(tǒng)基于Windows NT/2000/XP環(huán)境下運(yùn)行具有面向?qū)ο蟮膱D形實(shí)時(shí)和歷史趨勢(shì)分析統(tǒng)計(jì)過程控制基于用戶的安全體制和報(bào)警管理 分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 高性能I/O驅(qū)動(dòng)程序 DDE設(shè)備通信 支持關(guān)系數(shù)據(jù)庫。（2）基本概念 iFIX繪圖工作環(huán)境 在簡(jiǎn)單集成的工作環(huán)境里，用戶可以快速方便地建立應(yīng)用系統(tǒng)，可以增加、修改、刪除和查看I/O信息。另外還可以訪問其他系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用程序。如歷史計(jì)劃、歷史顯

15、示和配方生成器。 Dynamo圖形庫 利用iFIX的Dynamo圖形庫可以創(chuàng)造絢麗的畫面，這些圖形庫包括了泵、閥門、面板、管道、按鈕和標(biāo)記框。在線組態(tài) 不必重新啟動(dòng)系統(tǒng)或丟失任何有價(jià)值的數(shù)據(jù)，用戶可以在線地構(gòu)造和增強(qiáng)應(yīng)用。模板 從預(yù)制的模板開始，用戶的畫面將一揮而就。 命令語言 利用iFIX強(qiáng)有力的腳本功能，可以建立簡(jiǎn)單或復(fù)雜的命令序列。 （3）iFIX的圖形開發(fā)環(huán)境 iFIX的開發(fā)環(huán)境是Workspace，它不僅能創(chuàng)建和修改本地節(jié)點(diǎn)的畫面和文檔，而且還集成了許多iFIX應(yīng)用，減少了應(yīng)用程序之間的切換。Workspace使用分級(jí)的目錄樹狀體系結(jié)構(gòu)，提供相應(yīng)的工作區(qū)域及工具，幫助用戶完成創(chuàng)建畫面

16、、調(diào)度程序及使用VBE等工作。3.InTouch Wonderware公司的InTouch軟件是最早進(jìn)入我國(guó)的組態(tài)軟件。（1）InTouch的特點(diǎn) InTouch軟件用于可視化和控制工業(yè)生產(chǎn)過程。InTouch系統(tǒng)工作環(huán)境 2 GHz奔騰III以上、512 MB RAM，Microsoft Windows 2000專業(yè)版、服務(wù)器版或高級(jí)服務(wù)器版（帶有SP3）或 Microsoft Windows XP（帶有SP1）。 訪問級(jí)口令安全性 Microsoft Windows NT權(quán)限控制 豐富的圖形用戶界面（GUI）和強(qiáng)大的QuickScript FactorySuite A2工業(yè)應(yīng)用服務(wù)器的安全

17、能力 對(duì)Windows XP的支持 報(bào)警處理 （2）InTouch的圖形開發(fā)環(huán)境 InTouch的開發(fā)環(huán)境是WindowMaker，它符合Windows NT GUI標(biāo)準(zhǔn)，支持浮動(dòng)和固定工具欄，遍布整個(gè)程序的鼠標(biāo)右鍵菜單可快速訪問常用命令。WindowMaker的應(yīng)用程序?yàn)g覽器還提供了一種強(qiáng)有力的圖形方法來瀏覽和配置InTouch應(yīng)用程序。它可以輕易的訪問WindowMaker最常用的命令和功能，例如所用的Windows命令、所有配置命令和所有的InTouchQuickScript編輯器。此外，應(yīng)用程序?yàn)g覽器還可顯示所有安裝的附加程序，并提供一種可自定義的應(yīng)用程序啟動(dòng)工具。 7.3.1 虛擬儀

18、器概述 虛擬儀器（Virtual Instrumention）是基于計(jì)算機(jī)的儀器。如圖7-8所示框圖反映了常見的虛擬儀器實(shí)現(xiàn)方案。 圖7-8 虛擬儀器實(shí)現(xiàn)方案虛擬儀器的主要特點(diǎn)有: （1）盡可能采用了通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件。（2）可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的儀器。（3）用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。 7.3 虛擬儀器 虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。虛擬儀器的研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。目前在這一領(lǐng)域內(nèi)，使用較為廣泛的計(jì)算機(jī)語言是美國(guó)NI公司的LabVIEW。 虛擬儀器的起源可以追溯

19、到20世紀(jì)70年代，那時(shí)計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)在國(guó)防、航天等領(lǐng)域已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。PC機(jī)出現(xiàn)以后，儀器級(jí)的計(jì)算機(jī)化成為可能，甚至在Microsoft公司的Windows誕生之前，NI公司已經(jīng)在Macintosh計(jì)算機(jī)上推出了LabVIEW 2.0以前的版本。對(duì)虛擬儀器和LabVIEW長(zhǎng)期、系統(tǒng)、有效的研究開發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認(rèn)的權(quán)威。7.3.2 幾種常用虛擬儀器簡(jiǎn)介1.LabVIEW LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美國(guó)NI公司開發(fā)應(yīng)用于商業(yè)領(lǐng)域的虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，它的實(shí)現(xiàn)語言是G語言。 （1）LabVI

20、EW的特點(diǎn) 提供了豐富的圖形控件，并采用圖形化的編程方法。 內(nèi)建的編譯器在用戶編寫程序的同時(shí)就在后臺(tái)自動(dòng)完成了編譯。由于采用數(shù)據(jù)流模型，它實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的多線程。 通過DLL、CIN節(jié)點(diǎn)、ActiveX和MATLAB腳本節(jié)點(diǎn)等技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)LabVIEW與其他編程語言混合編程。 通過應(yīng)用程序生成器可以輕松地發(fā)布EXE、動(dòng)態(tài)鏈接或安裝包。 LabVIEW提供了大量的驅(qū)動(dòng)與專用工具，幾乎能與任何接口的硬件輕松連接。 LabVIEW內(nèi)建了600多個(gè)分析函數(shù)，用于數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理。 NI同時(shí)提供了豐富的附加模塊，用于擴(kuò)展LabVIEW在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用。 （2）LabVIEW的基本概念 控件 VI前面板

21、控件分為控制控件和顯示控件。顯示控件用于向用戶顯示數(shù)據(jù)或信息，控制控件則用于向程序輸入數(shù)據(jù)或控制信號(hào)。LabVIEW中的很多控件都模仿了現(xiàn)實(shí)世界的儀器界面，例如旋鈕、開關(guān)和滑動(dòng)條等。 數(shù)據(jù) LabVIEW與其他文本編輯語言一樣，數(shù)據(jù)就是信息的集合。LabVIEW支持幾乎所有常用的數(shù)據(jù)類型和數(shù)據(jù)運(yùn)算，同時(shí)還擁有其特殊的一些數(shù)據(jù)類型，如Variant數(shù)據(jù)類型。 程序結(jié)構(gòu) 任何計(jì)算機(jī)語言都離不開程序結(jié)構(gòu)，LabVIEW作為一種圖形化高級(jí)程序開發(fā)語言也不例外。LabVIEW的程序結(jié)構(gòu)分為順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、事件結(jié)構(gòu)、使能結(jié)構(gòu)和公式節(jié)點(diǎn)。 圖形化顯示數(shù)據(jù) LabVIEW很大的一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是它提供

22、了豐富的數(shù)據(jù)圖形化顯示控件，而且使用起來極其方便。圖形控件按顯示方式可分為兩大類:一種是趨勢(shì)圖，另一種是圖表。文件I/O 對(duì)于一個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，我們經(jīng)常需要將硬件的配置信息寫入配置文件或者將采集到的數(shù)據(jù)以一定格式存儲(chǔ)在文件中保存數(shù)據(jù)。因此LabVIEW提供了強(qiáng)大的文件I/O函數(shù)用以滿足不同的文件操作需求。以文件形式存儲(chǔ)起來的數(shù)據(jù)具有“永久性”，數(shù)據(jù)文件不僅可以與LabVIEW語言編寫的其他VI交換數(shù)據(jù)，而且可以被其他程序共享。 子VI 子VI是供其他VI使用的VI，與子程序類似。子VI是層次化和模塊化VI的關(guān)鍵組件，它能使VI易于調(diào)試和維護(hù)。使用子VI是一種有效的編程技術(shù)，因?yàn)?/p>

23、它允許在不同的場(chǎng)合重復(fù)使用相同的代碼。G編程語言的分層特性就是在一個(gè)子VI中能夠調(diào)用到另一個(gè)子VI。（3）LabVIEW的圖形開發(fā)環(huán)境 啟動(dòng)界面 啟動(dòng)界面如圖7-9所示，用于新建空白VI程序和工程項(xiàng)目 ;打開、瀏覽工程項(xiàng)目和VI程序列表。工程管理窗口 圖7-10為L(zhǎng)abVIEW工程管理窗口，在LabVIEW中使用工程管理LabVIEW文件和非LabVIEW文件、創(chuàng)建可執(zhí)行文件、下載文件到目標(biāo)等。 圖7-9 LabVIEW啟動(dòng)界面圖7-10 LabVIEW工程管理窗口 前面板和程序框圖在LabVIEW中開發(fā)的程序被稱為VI（虛擬儀器），其擴(kuò)展名默認(rèn)為“.vi”。所有的 VI都包括前面板、程序框圖

24、以及圖標(biāo)三部分，前面板窗口如圖7-11所示，程序框圖窗口如圖7-12所示。 圖7-11 LabVIEW前面板 圖7-12 LabVIEW程序框圖 窗口 窗口控件選板 控件選板在前面板顯示，它包含創(chuàng)建前面板時(shí)可用的全部對(duì)象，如圖7-13所示。 函數(shù)選板 函數(shù)選板只能在編輯程序框圖時(shí)使用，與控件選板的工作方式大體相同，如圖7-14所示。 圖7-13 LabVIEW 圖7-14 LabVIEW 圖7-14 LabVIEW 控件選板 函數(shù)選板 工具選板工具選板 在前面板和程序框圖中使用工具選板，如圖7-15所示。 導(dǎo)航窗口使用導(dǎo)航窗口能夠擴(kuò)大前面板或程序框圖的視野范圍。（4）LabVIEW的設(shè)計(jì)步驟創(chuàng)

25、建VI 首先建立VI框圖或前面板，然后根據(jù)任務(wù)需要從控件選板中選擇適當(dāng)控件，放置到框圖或前面板中。 編輯連線 首先切換到程序框圖，然后從框圖選項(xiàng)板中選擇“函數(shù)”放置到框圖上。最后在工具選板中選擇連線工具，將各個(gè)控件連線。 調(diào)試及運(yùn)行 連線完成后，單擊運(yùn)行按鈕，便可在前面板上看到運(yùn)行的結(jié)果。 2.HP VEE HP VEE是美國(guó)HP公司開發(fā)的商業(yè)產(chǎn)品，它提供了許多高層次的控件，其目的是為了讓用戶可以輕易地組建儀器系統(tǒng)，而不期望制作一個(gè)通用的程序設(shè)計(jì)語言。在HP VEE中，程序的運(yùn)行模式可以歸納為如下幾個(gè)原則: （1）在流程圖中數(shù)據(jù)從左至右流動(dòng)，而流程自上至下執(zhí)行; （2）所有數(shù)據(jù)輸入端口都必須有連接; （3）沒有數(shù)據(jù)輸入端和流程控制端，沒有連接的元件最先被處理; （4）一個(gè)元件只有在所有輸入端有數(shù)據(jù)時(shí)才可被激活; （5）如果元件的流程控制端有連接，則此流程控制端必須使能，元件才被激活; （6）每個(gè)元件只能被激活一次，除非與循環(huán)元件相連; （7）并行的子線程可以以任何順序運(yùn)行。 3.VPP VPP是由浙江大學(xué)數(shù)字技術(shù)及儀器研究所在“九五”期間完成的面向自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)的圖形化編程軟件平臺(tái)。該平臺(tái)基于一種擴(kuò)展數(shù)據(jù)流語言E語言。在E語言的開發(fā)過程中也參考并繼承了VPP中擴(kuò)展數(shù)據(jù)流語言的可激活函數(shù)，這對(duì)組建一些特殊的具有流程控制作用的控件是非常有用的。不過擴(kuò)展數(shù)據(jù)流本身并沒有脫離動(dòng)態(tài)純