虚拟仪器的两种远程测控技术[转]

cpubbs

<><B>1　引　言</B></P>
<>在科学研究和工业生产领域中，对测控设备的自动化和网络化的要求越来越高。与传统的测控设备相比，基于PC机的虚拟仪器在实现测控自动化和网络化方面有很大的优势。网络技术拓展了虚拟仪器的使用范围，使之能通过局域网或Internet削实现远程测控的功能，构成远程虚拟仪器。远程虚拟仪器可以使信息采集、传输和处理一体化，使许多昂贵的测试设备得以共享。远程虚拟仪器技术还可以应用于设备的远程诊断和维护以及企业管理信息化。

　　虚拟仪器的远程测控可以采用不同的技术去实现。本文所介绍的是DataSocket(DS)技术和Remote Device Access(RDA)技术。文中所用的实例是基于虚拟仪器软件开发平台LabVIEW设计的，实际上，这两种技术也可以用于VC和VB等开发平台。LabVIEW是美国国家仪器(NI)公司生产的虚拟仪器应用软件开发平台，它的主要特点是提供一个编译型图形化编程环境，功能强大，编程效率高。</P>
<><B>2　Datasocket技术的特点</B></P>
<P>测控数据在网上的发布和共享是网络化远程测控工程应用的关键技术问题之一。NI公司推出的DataSocket技术，是一种面向测量和自动化工程的网上实时高速数据交换的编程新技术。它摒除了较为复杂的TCP/IP低层编程，克服了传输速率较慢的缺点，大大简化了Internet网上测控数据交换的编程。

　　DataSocket包括了DS Server Manager、DS Sewer和DS函数库这几个工程软件。DS Server Manager是一个独立运行的小程序，主要功能是设置DS Server可连接的客户程序的最大数目和可创建的数据项的最大数目，创建用户组和用户，设置用户创建数据项和读写数据项的权限。DS Server也是一个独立运行的小程序，负责监管DS Server Manager中所设定的各种权限和客户程序之间的数据交换。LabVIEW6i中的DS函数库包含有Read和Write等函数，Read函数用于从网上下载数据，而Write函数用于在网上发布数据，数据可以是单个或数组形式的字符串、逻辑(布尔)量和数值量等多种类型。</P>
<P><B>3　RDA技术的特点</B></P>
<P>NL-DAQ是NI公司为其数据采集和数据通信硬件产品配备的软件包。其中包括各种数据采集卡的驱动程序和测试管理程序Measurement &amp; AutomationExplorer (MAX)等软件，这些驱动程序支持RDA工作方式。NI-DAQ的远程装置访问能力使用户可以在本机上直接使用网络上其它计算机上的NI数据采集卡。这样一来，只需有一台计算机安装了数据采集卡，网内的其他计算机就可以利用这种方法进行远程调用，大大节省了硬件资源。在编程方面，RDA与使用本机数据采集卡是完全一样的。

　　在RDA工作方式下，计算机分RDA服务器端和客户端。任一个计算机可以既是RDA服务器又是RDA客户。RDA服务器要安装NI-DAQ6.0(或更高版本)以及DAQ(Data Acquisition)硬件。而RDA客户端应安装LabVIEW和NI-DAQ6.0(或更高版本)，但并不一定要安装DAQ硬件。客户和服务器也可以使用于不同的平台，例如Win98或WinNT4.0平台上。RDA服务器可以使用本机上的数据采集卡，而RDA客户也具有相同的权利去使用服务器上的数据采集卡。值得注意的是，所连接的计算机必须使用相同版本的NI-DAQ，否则采集卡无法连上。</P>
<P><B>3.1　实验结果</B>

　　下面以一个试验来说明RDA的用法。在一个局域网内，一台计算机作为RDA服务器机，操作步骤是：①安装NI-DAQ6.8；②安装NI1200数据采集卡，可以用MAX检测数据采集卡是否正常运行；③运行服务器机上的RDA Server程序。对另一台作为RDA客户机的操作步骤是：①安装NI-DAQ6.8；②在MAX选择Devices and Interfaces，单击右键添加远端计算机的远程数据采集卡，在搜寻的对话框中找到网络中服务器机的名称，然后根据屏幕的提示进入下一步，MAX会自动搜索服务器机上安装的数据采集卡的型号，客户根据自己的需要给该远程数据采集卡设定一个端口编号。

　　此时，运行客户机上的应用程序，选用相应端口编号，就可以使用远端的数据采集卡，就像该装置安装在本机一样。其程序流程可概述为：客户机的NI-DAQ收到应用程序的调用，首先检测装置是否为远程装置。若NI-DAQ判断该装置是远程装置，上述调用就会将相关的参数打包并发送到远端计算机上。服务器机收到该调用后，通过NI-DAQ进行解包并执行任务。当调用完毕，得到的数据会送返客户机并回送到应用程序中。限于篇幅，该实例的程序省略。</P>
<P><B>4　结束语</B></P>
<P>应用LabVIEW的DataSocket和RDA两种技术；均可以完成远程的测控任务。由上面的例子可以看出，DS和RDA都具有服务器和客户端，而且都是通过网络进行数据的传送，两者在结构上有很多相似之处，表1列出了两者的比较。</P>
<P>
</P>
<B>表1 DS技术和RDA技术的比较</B>
<P>
</P>
DSRDA服务器DataSocketServer
LabVIEW、VB、VC等
应用程序（包含有DS组件）NI-DAQ6.0（或更高版本）
数据采集卡客户端LabVIEW、VB、VC等应用
程序（包含有DS组件）NI-DAQ6.0（或更高版本）LabVIEW、VC等应用程序适用范围高速实时数据的发布和交换远程的硬件控制低层协议TCP/IPTCP/IP
<P>

　　DataSocket技术是一种编程很简单的高速数据传输方法，最大的特点是能进行高速的实时数据的发布和交换。但是DataSocket技术相当于一种网络接口，并不是直接面向硬件；它可以通过测控参数的传送，实现远程测控，只是收发双方都必须拥有对应的应用程序。DataSocket技术已在我们实际工程中得到应用，并取得很好的效果。

　　RDA技术使用户可以控制局域网或广域网内的远端的数据采集卡，是共享硬件的一种实现方式。RDA是硬件的一种驱动方式，可直接控制硬件。总的来说，它们各有各的优点，它们的使用都相当方便和简单，可以利用它们各自的特点，将两者灵活地结合在一起，构建功能强大的远程虚拟仪器测控系统。
</P>