LabVIEW與多臺AI-501儀表的通迅設計
摘要：本項目使用RS232-RS485轉換器把PC與多臺AI-501儀表連接，并通過(guò)LabVIEW編程對這些儀表的進(jìn)行溫度適時(shí)監視。使用這個(gè)方法，同樣可以對其它AI系列儀表進(jìn)行LabVIEW的通迅編程。
關(guān)鍵詞：RS232-RS485轉換器 LabVIEW 串口初始化函數（VISA Configure Serial Port） 串口寫(xiě)函數（VISA Write） 串口讀函數（VISA Read） 字符處理
引言：宇電AI系列儀表在國內市場(chǎng)上是有口皆碑的，而且服務(wù)質(zhì)量也是深受好評。但是在宇電的網(wǎng)站上只有用VB編寫(xiě)的通訊代碼，而有部分網(wǎng)友希望得到LabVIEW編寫(xiě)的通訊源代碼。我實(shí)驗室新購入10個(gè)AI-501用于設備烘烤的溫度顯示，于是趁此機會(huì )，我用LabVIEW編寫(xiě)了10個(gè)儀表的通訊代碼，得到每個(gè)儀表的溫度（PV值）并顯示在計算機上。希望這個(gè)程序能給大家一點(diǎn)幫助，其中的錯誤也歡迎大家批評指正。
本論文分兩部分：一、計算機和多臺AI-501的硬件連接；二、LabVIEW的程序設計。
一、計算機和10臺AI-501儀表的硬件連接
使用RS232-RS485轉換器可以很方便的連接計算機和10臺AI-501。具體方案如圖1。RS232-RS485轉換器的RS232端接到計算機，所有儀表并聯(lián)在RS485的A、B端，并設置不同的地址。我設置的10臺AI-501地址分別是：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。
AI系列儀表數據格式為1個(gè)起始位，8位數據，無(wú)校驗位，1個(gè)或2個(gè)停止位，波特率4800~19200 bit/S。考慮到10臺儀表的數量，為了通訊快速，本項目我使用19200bit/S，經(jīng)過(guò)試驗，效果很好。
二、LabVIEW的程序設計
LabVIEW是美國NI公司開(kāi)發(fā)的一款圖形化編程語(yǔ)言。與基于文本的編程語(yǔ)言不同，LabVIEW的程序編寫(xiě)由圖形語(yǔ)言（G語(yǔ)言）、圖標和連線(xiàn)代替文本形式，它使用數據流編程方法描述程序的執行，更加顯得直觀(guān)，操作更加方便簡(jiǎn)單。
LabVIEW用戶(hù)界面主要包括前面板和圖形代碼窗口。前面板類(lèi)似實(shí)際儀表面板，可以放置包括諸如旋鈕、按鈕和文本框等控制和顯示元件。圖形代碼窗口包括以圖標為代表的常數、函數和VI程序等，并通過(guò)連線(xiàn)引導數據流，編寫(xiě)和調試程序都很直觀(guān)方便。
本程序的前面板如圖2。
本程序的圖形代碼窗口如圖4.1和4.2。在圖形代碼窗口，為了完成對串口的初始化、寫(xiě)和讀，分別用到串口初始化函數（VISA Configure Serial Port）、串口寫(xiě)函數（VISA Write）和串口讀函數（VISA Read）。另外，由于得到的數據為16進(jìn)制，還用到了一些字節處理函數，使之換算成10進(jìn)制顯示在程序前面板。
在以下代碼的介紹中，以地址為1的AI-501為例，其它儀表可以直接拷貝得到，把地址改變即可。
1、 串口的初始化：按如圖4.1A設置串口初始化函數（VISA Configure Serial Port）。其中ASRL6::INSTR表示我計算機擴張出來(lái)的COM6口；Enable Termination設置成False，否則在讀到回車(chē)字節的時(shí)候會(huì )中斷讀串口數據。
2、 往串口寫(xiě)入讀取型號特征的命令：調用串口寫(xiě)函數（VISA Write函數）共10臺AI501，地址1-10，要發(fā)送的讀命令如下表。需要注意，如圖4.1B，寫(xiě)入的字符串為Hex Display。右鍵點(diǎn)擊與VISA Write函數連接的 String Constant，選擇Hex Display，直接輸入8181521500005315，即讀取地址為1的儀表型號特征。其它地址如下表類(lèi)推。
AI-501儀表地址 命令（16進(jìn)制）
1 8181521500005315
2 8282521500005415
3 8383521500005515
4 8484521500005615
5 8585521500005715
6 8686521500005815
7 8787521500005915
8 8888521500005A15
9 8989521500005B15
10 8A8A521500005C15
3、讀取串口數據：命令發(fā)送成功后，調用串口讀函數（VISA Read函數）對串口讀取10字節，如圖4.2C。因為無(wú)論是讀還是寫(xiě)，儀表都返回以下10個(gè)字節數據（參見(jiàn)《AIBUS通訊協(xié)議說(shuō)明（V7.0）》）
4、16進(jìn)制數據轉換成10進(jìn)制數據：如圖4.2D，由于讀取串口得到的10字節數據前2字節表示PV值的信息，故調用String Subset函數取出第1、第2字節。再調用String To Byte Array函數使第1、第2字節轉換成Byte Array的第0、第1元素。結束時(shí)調用Index Array函數把兩元素提取出來(lái)成為單獨的10進(jìn)制數。我設置的溫度為1位小數，所以正確的溫度是10進(jìn)制情況下
PV=（一字節+二字節*256）/10
數據轉換之后，輸出到前面板相應的顯示件，即為圖1樣式。以上是一個(gè)儀表的代碼，其它儀表除讀命令不同外，代碼一致，直接拷貝即可。
結語(yǔ)：本項目對AI-501儀表進(jìn)行了簡(jiǎn)單的LabVIEW通訊編程，還有很多擴張的余地，比如數據存盤(pán)，繪制溫度曲線(xiàn)，實(shí)現遠程監控等等。 參考文獻：
1. 《AIBUS通訊協(xié)議說(shuō)明（V7.0）》
2.《LabVIEW6.1編程技術(shù)實(shí)用教程》石博強 趙永德等編著(zhù)