基于LabVIEW的楼宇自动化管理与监测系统.docx

基于LabVIEW的楼宇自动化管理与监测系统近年来,智能建筑技术在国内飞速发展智能建筑主要包括楼宇自动化系统(BAS)、通信自动化系统(CAS）和办公自动化系统（OAS）楼宇自动化系统是智能建筑中最基本、最重要的系统而楼宇自动化系统包括供电系统、照明系统、给排水系统、空调系统、电梯系统、消防系统和安防系统而虚拟仪器技术已经悲观反应用与现代化的自动化系统，不仅能够有效的提高和完善现代化楼宇的管理水平，而且可以对楼宇自动化系统中大量的机电设备进行更科学、有效的实时监测和管理我国智能建筑的发展，真正在建筑界广泛进行规划和设计虽然时间不长，但楼宇自动化系统（BAS）的发展却很快国内目前多采用集散控制系统方案，中央操作站与各智能控制器通过现场总线的方式通讯交换信息，显示、打印信息，还可以远程修改设定值及互动操作，实现楼宇设备的实时控制楼宇自动化管理与监测系统的研究也成为新兴课题由于虚拟仪器的强大功能，利用虚拟仪器平台(LabVIEW)来开发的楼宇自动化管理与监测系统在很大程度上可以简化工程师的工作量LabVIEW在工业自动化、通信、汽车工业、航空航天、电力、石油等领域额已经得到了充分的利用而且在建筑领域中同样有广阔的应用前景。

LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式LabVIEW软件是NI设计平台的核心，也是开发测量或控制系统的理想选择 LabVIEW开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具，旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新与 C 和BASIC 一样，LabVIEW 也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等LabVIEW 也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而 LabVIEW 则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。

VI指虚拟仪器，是 LabVIEW 的程序模块LabVIEW提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制这就是图形化源代码，又称G代码LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码工业自动化技术是一种运用控制理论、仪器仪表、计算机和其他信息技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的的综合性高技术，包括工业自动化软件、硬件和系统三大部分 工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用相对于传统的标准仪器来说，LabVIEW由于是基于软件的，所以提供了更大的灵活性通过LabVIEW开发的虚拟仪器是由用户而不是仪器生产商定义仪器功能的一台计算机、数采板卡和LabVIEW的结合就能够变成一个可配置的虚拟仪器来完成用户设定的任务通过LabVIEW就可以用传统仪器几分之一的价格创建一个用户所需要的虚拟仪器。

当需要改变这个虚拟仪器的时候，只几分钟的时间通过LabVIEW修改就可以了为了便于使用，LabVIEW还集成了大量的函数库以及子程序来帮助完成绝大多数的编程任务在使用这些子函数的时候，可以忘掉传统编程语言中的令人头痛的指针操作、内存分配等编程问题除此之外，LabVIEW还包含了针对应用的数据采集（DAQ）、GPIB、串口、数据分析、数据显示、数据存储以及Internet网络通信的函数库此外，LabVIEW是一个跨平台的开发工具，在大多情况下，一个在运行Macintosh计算机上写的LabVIEW程序可以直接拷贝到运行Windows的计算机上运行可以在很多工业领域可以看到LabVIEW的应用，包括了工控、生物、化工等等LabVIEW软件是NI设计平台的核心，主要用途用途：1、测试测量，LabVIEW最初就是为测试测量而设计的，因而测试测量也就是现在LabVIEW最广泛的应用领域经过多年的发展，LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认至今，大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备2、程序控制，LabVIEW拥有专门用于控制领域的模块—LabVIEWDSC。

除此之外，工业控制领域常用的设备、数据线等通常也都带有相应的LabVIEW驱动程序使用LabVIEW可以十分方便的编制控制程序3、仿真，　LabVIEW的仿真功能也十分强大，包含了多种多样的数学运算函数，特别适合进行模拟、仿真、原型设计等工作在设计机电设备之前，可以先在计算机上用LabVIEW搭建仿真原型，验证设计的合理性4、开发速度快，完成具有相似功能的大型应用软件，熟练的LabVIEW程序员所需的开发时间，要远远短于C语言，因此，从项目设计周期考虑，可采用LabVIEW缩短开发时间虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是美国NI 公司的 LabVIEWLabview最新版本为Labview2015，包括基本版，完整版和专业版从1986年到现在有近30年的历史，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。

Labview类似于C语言开发环境，但是Labview与其他计算机语言的显著区别是LabVIEW使用的是图形化编辑语言，称为“G”语言，产生的程序是框图的形式，图形化的程序语言使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图尽可能采用了通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能更强的仪器用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器虚拟仪器研究的另一个问题是各种标准仪器的互连及与计算机的连接使用较多的是IEEE488或GPIB协议未来的仪器也应当是网络化的LabVIEW (Laboratory Virtual instrument Engineering Workbench)是一种图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件LabVIEW集成了与满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485协议的硬件及数据采集卡通讯的全部功能它还内置了便于应用TCPIP、ActiveX等软件标准的库函数这是一个功能强大且灵活的软件利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。

图形化的程序语言，又称为"G"语言使用这种语言编程时，基本上不写程序代码，取而代之的是流程图或框图它尽可能利用了技术人员、科学家、工程师所熟悉的术语、图标和概念，因此，LabVIEW是一个面向最终用户的工具它可以增强你构建自己的科学和工程系统的能力，提供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径使用它进行原理研究、设计、测试并实现仪器系统时，可以大大提高工作效率利用LabVIEW，可产生独立运行的可执行文件，它是一个真正的32位/64位编译器像许多重要的软件一样，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多种版本它主要的方便就是，一个硬件的情况下，可以通过改变软件，就可以实现不同的仪器仪表的功能，非常方便，是相当于软件即硬件!图形化主要是上层的系统，国内已经开发出图形化的单片机编程系统(支持32位的嵌入式系统，并且可以扩展的)不断完善中在这次lab view的课程设计中，我对lab view有了更深入的理解，对我的编程学习有极大的鼓励，在这次课程设计中，我学到了很多之前没学过的程序设计方法，对lab view的认识又更深入了一步，更是激发了我对这门课程的强大兴趣。

在这次课程设计的两个礼拜，是这个学期最有意义的两个礼拜之一也是我个人提升极大的两个礼拜，在老师的细心指导下同学们的极大帮助下，以及自己的不断努力，我圆满的完成了课程设计这也意味这我要跟这门课暂时告一段落我会记得这两个礼拜，我会记得这门课程，希望在以后的学习和工作中，我能继续对这么课的学习和应用。