LabVIEW与多台AI-501仪表的通迅设计

北京中国科学院物理研究所 刘海云

摘要：本项目使用RS232-RS485转换器把PC与多台AI-501仪表连接，并通过LabVIEW编程对这些仪表的进行温度适时监视。使用这个方法，同样可以对其它AI系列仪表进行LabVIEW的通迅编程。

关键词：RS232-RS485转换器 LabVIEW 串口初始化函数（VISA Configure Serial Port） 串口写函数（VISA Write） 串口读函数（VISA Read） 字符处理

引言：
    九游J9中心AI系列仪表在国内市场上是有口皆碑的，而且服务质量也是国内。但是在九游J9中心的上只有用VB编写的通讯代码，而有部分网友希望得到LabVIEW编写的通讯源代码。zui近我实验室购入10个AI-501用于设备烘烤的温度显示，于是趁此机会，我用LabVIEW编写了10个仪表的通讯代码，得到每个仪表的温度（PV值）并显示在计算机上。希望这个程序能给大家一点帮助，其中的错误也欢迎大家批评指正。
    本论文分两部分：*、计算机和多台AI-501的硬件连接；第二、LabVIEW的程序设计。

一、计算机和10台AI-501仪表的硬件连接

    使用RS232-RS485转换器可以很方便的连接计算机和10台AI-501。具体方案如图1。RS232-RS485转换器的RS232端接到计算机，所有仪表并联在RS485的A、B端，并设置不同的地址。我设置的10台AI-501地址分别是：1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。

   AI系列仪表数据格式为1个起始位，8位数据，无校验位，1个或2个停止位，波特率4800~19200 bit/S。考虑到10台仪表的数量，为了通讯快速，本项目我使用19200bit/S，经过试验，效果很好。

二、LabVIEW的程序设计

    LabVIEW是美国NI公司开发的一款非常的图形化编程语言。与基于文本的编程语言不同，LabVIEW的程序编写由图形语言（G语言）、图标和连线代替文本形式，它使用数据流编程方法描述程序的执行，更加显得直观，操作更加方便简单。
    LabVIEW用户界面主要包括前面板和图形代码窗口。前面板类似实际仪表面板，可以放置包括诸如旋钮、按钮和文本框等控制和显示元件。图形代码窗口包括以图标为代表的常数、函数和VI程序等，并通过连线引导数据流，编写和调试程序都很直观方便。
    本程序的前面板如图2。

    本程序的图形代码窗口如图4.1和4.2。在图形代码窗口，为了完成对串口的初始化、写和读，分别用到串口初始化函数（VISA Configure Serial Port）、串口写函数（VISA Write）和串口读函数（VISA Read）。另外，由于得到的数据为16进制，还用到了一些字节处理函数，使之换算成10进制显示在程序前面板。
    在以下代码的介绍中，以地址为1的AI-501为例，其它仪表可以直接拷贝得到，把地址改变即可。

    结语：本项目对AI-501仪表进行了简单的LabVIEW通讯编程，还有很多扩张的余地，比如数据存盘，绘制温度曲线，实现远程监控等等。 参考文献：    1、 串口的初始化：按如图4.1A设置串口初始化函数（VISA Configure Serial Port）。其中ASRL6::INSTR表示我计算机扩张出来的COM6口；Enable Termination设置成False，否则在读到回车字节的时候会中断读串口数据。
    2、 往串口写入读取型号特征的命令：调用串口写函数（VISA Write函数）共10台AI501，地址1-10，要发送的读命令如下表。需要注意，如图4.1B，写入的字符串为Hex Display。右键点击与VISA Write函数连接的 String Constant，选择Hex Display，直接输入8181521500005315，即读取地址为1的仪表型号特征。其它地址如下表类推。
AI-501仪表地址     命令（16进制）
1                             8181521500005315
2                             8282521500005415
3                             8383521500005515
4                             8484521500005615
5                             8585521500005715
6                             8686521500005815
7                             8787521500005915
8                             88885215000015
9                             8989521500005B15
10                             8A8A521500005C15
    3、读取串口数据：命令发送成功后，调用串口读函数（VISA Read函数）对串口读取10字节，如图4.2C。因为无论是读还是写，仪表都返回以下10个字节数据（参见《AIBUS通讯协议说明（V7.0）》）
    4、16进制数据转换成10进制数据：如图4.2D，由于读取串口得到的10字节数据前2字节表示PV值的信息，故调用String Subset函数取出第1、第2字节。再调用String To Byte Array函数使第1、第2字节转换成Byte Array的第0、第1元素。zui后调用Index Array函数把两元素提取出来成为单独的10进制数。我设置的温度为1位小数，所以正确的温度是10进制情况下
PV=（*字节+第二字节*256）/10
    数据转换之后，输出到前面板相应的显示件，即为图1样式。以上是一个仪表的代码，其它仪表除读命令不同外，代码一致，直接拷贝即可。

1. 《AIBUS通讯协议说明（V7.0）》
2.《LabVIEW6.1编程技术实用教程》石博强 赵永德等编著

 

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