NILabVIEW及PAC平台与传统自动化系统的无缝集成

　　现今，流程型和离散型工业生产企业正面临全球化市场竞争下不断增长的压力：最大化效率，提高产出与质量，缩短新产品投产周期等等。随着与需求对应的工业用机器和工厂测控系统的复杂性的增加，要求自动化系统集成更多更先进的I/O、处理和控制策略，以及生产过程信息在三层体系架构中的无缝传递。在传统的PLC 扫描方式的梯形图开发方式基础上，发展出了PLCopen 组织的IEC61131-3 的编程语言，控制系统进一步走向开放化，软件平台也逐渐成为工业控制器的核心。目前，除了一些PLC、IPC 厂商通过对基于IEC 61131-3 的开发环境添加高级或者特殊应用的模块以扩展控制系统功能，提高其竞争力外;也进一步出现了以NI 为代表的多个PAC(可编程自动化控制器)厂商，基于高级语言的开发平台(LabVIEW、流程图方式等)，以更灵活的方式实现等跨多领域的自动化功能需求，所带来的开放性即保证了与现场级和过程级的设备无缝连接，也实现了生产信息与上层制造执行系统的透明传递。

　　LabVIEW 高级图形化开发语言(图1)作为NI PAC 平台的核心，包含了实时分析、监测、高级控制以及嵌入式技术。帮助工程师们在统一的平台下实现诸多复杂的功能与应用，并简化系统开发的难度。例如，自定义控制和处理算法，机器视觉与多轴运动控制，设备状态监控，以及网络通信等等。这些特性与基于IEC61131-3 的PLC 形成了非常好的互补。随着LabVIEW 平台的强大功能与易用性不断被工业控制用户所认可，越来越多的制造商开始考虑如何将基于LabVIEW 和PAC 平台所提供的高性能解决方案集成到其已有的设备中去，从而以最低的成本、复杂度完成其机器或生产系统的效率的提升。

　　图1 NI LabVIEW 图形的化工业测控软件开发平台

　　下面我们将结合这个应用热点，介绍通过LabVIEW 及NI PAC 平台连接任何工业设备、网络及PLC 系统的技术方法。并结合典型应用分析帮助大家了解各类方法适应的场合及其带来的优势。

　　方法一：数字或模拟I/O

　　数字或模拟I/O 是实现LabVIEW、PAC 软硬件平台与已有PLC 等设备连接最直接的方式。 NI 各系列PAC 平台上都提供各类I/O 功能，最简单情况下，设置单通道数字I/O 连接，即可实现1bit 信息传输，例如系统单向快速状态量(正常/故障)或单步运行逻辑。对于任务代码、过程握手通信这类更为复杂或以组为形式的数据通信，可以结合多路数字通道或数字端口来实现。此外，通过LabVIEW可以NI PAC 平台上的FPGA 芯片的图形化开发，从而实现自定义的数字脉冲的输出格式与协议，帮助用户完成其与PLC、执行驱动机构间的复杂通信，同步与触发这类高级应用。