工業自動化儀器儀表控制系統設計及開發

于海波 胡長路 雷文浩

摘 要：在傳統控制系統軟件構建過程中，其控制指令全面度較低，致使傳輸指令的過程相對較慢。設計創新型的工業自動儀表系統極為重要，在實際構建過程中，需要在控制系統的硬件設計角度對GPIB總線進行應用，并且通過星型連接的方式對儀器儀表以及計算機進行有效的連接，在軟件設計層面可以應用VISA提供相應的函數庫構建控制指令，由此使得計算機以及儀器儀表形成雙向通信交流，同時可在應用LABVIEW編程模式對儀器系統予以讀取，由此使得儀器儀表的控制得以有效進行。

關鍵詞：工業自動化;儀表控制;系統設計

引言

儀表在實際控制系統設計過程當中，能夠實現智能化控制工作，及時對儀器儀表工作、吊帶狀態進行有效的調整。由于當前工業自動化儀表控制系統在構建過程中出現控制完成度較低以及儀表數據變化控制敏感度較低等諸多問題，由此無法構建較為精準的儀器儀表控制系統，對于時計儀表無法進行較為快速的控制工作，由此也致使工業自動化儀表在構建過程中所存在的智能化控制發展有待于提升，使得整體儀器儀表的工作受到影響，無法更加實質性的對實際的狀態進行調整，并且無法進行有效的指定接收。由此，需要構建更加精準可控的工業自動化儀器儀表控制系統，對各個零件之間與計算機的數據進行有效的傳遞，使指令傳輸更為順暢。

1對工業自動化儀表控制系統的硬件設計工作進行詳細的分析

對工業自動化儀器儀表控制系統進行設計，首先需要對硬件進行有效的設計。控件系統在實際構建過程中，需要使得儀器儀表與計算機進行更加高效的連接，通過二者之間的連接來對計算機控制予以實現，對實際的工業自動化儀器儀表進行有效的控制。GPIB總線在實際應用過程當中所具備的傳輸能力相對較強，能夠對儀器儀表質檢以及相應的儀器，計算機之間進行有效的雙向信息傳輸，并且其傳輸速度相對較快，由此應用GPIB總線對對器儀表以及計算機進行連接，就理論而言，能夠實現更加高效的控制GPRS總線。在實際構建過程中，就其連接方式也可將其構建線性以及星型兩種模式。由于線型連接方式在構建過程當中，對于機器之間所具有的距離具有的諸多要求，由此在實際應用過程中，會更加傾向于對星形連接方式進行應用，以此對相應計算機進行連接。會將計算機作為實際的中心與星型的連接方式，通過GPIB總線接入相應的接口。在實際系統設置過程中，中間接口主要為計算機的實際接口。其次，4個接口主要為相應的儀器儀表的接口，以星型的方式予以分布，由此各個儀器儀表之間同樣能夠進行有效的數據傳輸，通過這種模式能夠使控制系統實現儀器之間以及儀器儀表計算機之間的高效雙向傳輸。

2對工業自動化儀器儀表控制系統的軟件設計工作進行分析

2.1構件控制指令

應用VISA所提供的函數來對計算機及儀器儀表之間所具有的控制指令予以構建。VISA在構建過程中，可以并不對接口的實際接入方式以及相應的接口儀器儀表的種類進行考量，通過此類通用的模式，在一定程度上能夠使控制系統的使用率得以大幅度的提升。通過對用 viOpenDefaultRM函數進行綜合性的應用，能夠對VISA系統開展有效的初始化，對儀表儀器開展通信的數據類型對象是否可以使用進行有效的查看，對VISA函數庫予以開啟。viOpen能夠構建計算機儀表系統之間所具有的實際對話聯系，在計算機發出相應的指令，并且進一步轉化為數式的形式，向儀器儀表進行傳輸，由此來對儀器儀表的實際工作進行相應的指示，在實際構建過程當中會給出實際儀表的路線樣式、以及地址等諸多信息。應用VISA在使用時能夠對儀器儀表開展有效的定位，其次能夠對實際儀器儀表開展有效的訪問。就一般而言，默認完全進行訪問，由此能夠更為充分的對計算機儀表之間所具有的雙向信息傳遞予以實現，在實際構建過程當中存在相對固定的時間設置，如果超過相應的時間，則會將其認定為數據發送失敗。

viPrintf會使用在發送儀器的控制指令之中，通過設置處室杉樹的模式來對儀器儀表的實際動作及狀態進行觀察，依照儀器儀表在實際應用過程中所需要調整的部分對象對實際的控制指令予以發送。viScanf在應用過程中，會應用于對儀器儀表所回傳的各類數據進行接收，與viPrintf具有一定的對應性，并且會對所有回的各類數據進行有效的儲存。viClose在使用的過程當中會應用在結束計算機與儀表之間的實際對話，在不需要進行調整的儀器儀表的使用過程中，會通過該函數進行有效的收尾工作。通過VISA函數庫的各類函數將控制儀器儀表的各類數據及指令以計算機進行有效的輸入，然后在對儀器儀表傳回的各類數據進行回收，由此能夠形成計算機及儀器儀表在構建過程中的雙向信息交流，而通過相應的模式能夠構建較為完整的控制指令。

2.2對LABVIEW為基礎的控制儀器儀表進行分析

LABVIEW在應用過程當中，其編程方式相對簡單，整體設備驅動程序的種類相對較多，并且在分析及表達過程當中所具有的功能性較強，能夠更為快速且簡單的對各類儀器系統進行構建。LABVIEW在具體的使用過程中，其實際開發能夠對更為復雜的系統設計要求予以滿足，在具體的構建過程中，能夠使用圖形化對實際的語言進行編輯數據采集，以及相應的串型儀器的實際控制、數據分析等諸多方式均需要通過LABVIEW編程予以實現，其自身仿真及調試工具，在實際構建過程中，可以對儀器儀表所具有的動態，通過連續跟蹤的方式，對其部件中的各類數據變化的情況進行觀察。

結語

通過對控制系統進行有效的創新，在應用過程當中能夠使得新系統與傳統控制系統相比，所具有的法因時間大幅度的縮短，同時能夠在應用過程當中對工業自動化儀器儀表的實際控制時間予以節約。應用中有著較為廣泛的應用前景，相應的研究人員，需要進一步的對工業自動化儀器儀表，在控制系統構建過程當中的設計及開發進行綜合性的創新與完善，確保相應的儀器儀表控制系統能夠得到不斷的更新與優化。

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