基于-LabVIEW-RT-的实时数据采-集传输网络VIP免费

基于LabVIEWRT的实时数据采集/传输网络""本文利用虚拟仪器简便高效的特点，把图形化编程应用在仿真领域。利用LabVIEWRT组件的工作方式的各种优点，以较低的代价和较高的效率实现了数据传输网络的组建。""-太阳刘,洪庆高技术研究中心TheChallenge:实现半实物仿真中数据的实时采集和传输。TheSolution:采用RT的工作方式，应用反射内存（ReflectiveMemory）和NI数据采集卡PCI-6036E构建实时数据采集/传输网络。以图1系统网络结构图Author(s):太阳刘-洪庆高技术研究中心1.总体介绍文中所讨论系统为我单位与兵器工业公司某研究所合作开发的高速实时数据传输网络，工作环境为某复杂系统的半实物仿真。根据实际工作方式，对传输网络提出的相应要求包括：1）功能上，要求数据可以在网络中任意节点（NODE）之间流通，包含数据采集（DAQ）功能，且采集后数据能够实时传送至网络中；2）性能上，要求数据延迟指标为传送400个浮点数时，传输延迟不大于0.5毫秒等。结合系统性能需求，经过调查研究后我们采用了“使用GE公司的反射内存卡VMIPCI-5565构建主体网络，使用NI公司的数据采集卡PCI-6036E实现数据采集，应用NI公司的LabVIEWReal-Time模块进行系统软件开发”的总体方案。VMIPCI-5565是VMIC公司生产的基于PCI总线的专用网络通讯技术产品，采用基于高速网络的共享存储器技术实现。另外，由于使用光纤进行数据的传输，不存在电磁辐射，数据的传输不会受到来自无线电的电子/电磁干扰，具有很好的安全性和可靠性。VMIPCI-5565采取了高性能的Hub（网络集线器）结构配置成实时网络，可以实现多达256个节点的计算机内存共享，可以实现高速的实时数据通信。而LabVIEW的实时组件LabVIEWReal-Time（RT）则是为了满足测控领域中日益增多的实时性需求而专门设计的。它采用了宿主计算机与目标计算机相互独立、在目标计算机上运行实时操作系统并可与宿主计算机进行实时通信的运行方式，大大提高了系统的稳定性和实时性。同时宿主机可以具有多目标计算机控制/开发功能，具有较好的灵活适用性。因此，LabVIEWRT系统在开发分布式实时系统中具有很大的优势。2.系统实现2.1硬件组建系统总体硬件结构如图1所示，整个系统以VMIPCI-5565网络为构架，各节点计算机/模块均安装有一块反射内存卡，节点间通过对应光纤连接以实现实时快速的数据传输。开发/控制计算机功能上处于网络中心位置，通过TCP/IP与对应节点计算机连接，组成LabVIEWRT典型的主-从机结构，同时具有实时监控各节点的运行状态并根据程序发送相应控制指令等功能。其中，数据采集（DAQ）节点是由开发控制计算机和安装了数据采集卡PCI-6036E的工控机组成的常见LabVIEWRT主从机形式。如图2所示，宿主机和RT目标机分别运行LabVIEW环境和LabVIEW实时系统，在主机上进行所有程序的开发并结合RT计算机调试，完成后下载到RT目标计算机上运行。根据应用情况不同，宿主机可以实时监控RT目标计算机的数据采集情况，也可以转而进行其它操作和开发。LabVIEWRt的这种工作方式具有很好的灵活性，为工程提供了较大的方便。2.2软件实现系统软件的开发具有多种方式的选择，主要取决于实际应用的需求。基本开发模式是有开发/控制计算机作为宿主机，各节点计算机/模块作为RT目标（Target），同时安装相应LabVIEWRT组件，利用LabVIEWRT的开发方式进行软件开发。即在宿主机上进行所有软件程序的编制编译调试，然后下载到各目标节点上运行。此种方式可以充分利用图形化编程语言LabVIEW的高效性，较快地实现工程。另一种方式是网络内部分节点采取LabVIEWRT方式开发，其余节点采取通用编程语言（C、VC++等）开发，即设置专用的外部网络接口节点，这样可以增强网络与外部网络的兼容性。但这种方案需考虑不同节点之间数据通讯协议的制定问题，RT操作系统问题等，实现起来比较复杂。综合起来，系统软件开发还是以节点的功能配置为基础的。其开发示意如图3所示。3.两个关键问题作为一个实时网络，网络结构和数据通讯协议是影响网络实时性能的两个关键因素。为尽力提升本网络的实时性能，系统开发时对这两方面进行了深入研究，这主要体现在对反射内存Hub的内部结构对节点功能配置的影...