使用LabVIEW和攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程可視化過(guò)程控制的詳細(xì)資料說(shuō)明

　　提出了將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于過(guò)程控制和以實(shí)時(shí)圖像化方式監(jiān)控過(guò)程控制系統(tǒng)的方案。以單容水箱液位過(guò)程控制系統(tǒng)為例。通過(guò)USB接口攝像頭采集實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)圖像。利用LabVIEW 平臺(tái)開(kāi)發(fā)液位測(cè)量、處理、現(xiàn)場(chǎng)圖像采集與處理、遠(yuǎn)程傳輸、PID算法程序，實(shí)現(xiàn)了液位遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控。試驗(yàn)結(jié)果表明：工作人員不用身臨現(xiàn)場(chǎng)，可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)圖像監(jiān)控過(guò)程控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行。

　　隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在測(cè)試測(cè)量與計(jì)算機(jī)深層次的結(jié)合下引起了自動(dòng)化測(cè)試領(lǐng)域里一場(chǎng)新的革命，其中最為顯著的就是虛擬儀器的出現(xiàn)和發(fā)展 。近年來(lái)，虛擬儀器技術(shù)進(jìn)入過(guò)程控制領(lǐng)域正得到越來(lái)越多的重視與應(yīng)用。目前，無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，關(guān)于虛擬儀器技術(shù)在過(guò)程控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究都比較少。遠(yuǎn)程控制已成為當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，越來(lái)越受到重視?；贗ntemet的遠(yuǎn)程控制技術(shù)的研究，不僅充分利用了資源，拓寬了Internet的使用范圍，而且也能夠減少控制系統(tǒng)運(yùn)行成本，擴(kuò)大遠(yuǎn)程化距離，實(shí)現(xiàn)任意節(jié)點(diǎn)的訪(fǎng)問(wèn)機(jī)制。在遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中，實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)淖饔镁皖?lèi)似于工作人員的眼睛，是遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的一個(gè)重要的反饋環(huán)節(jié)，工作人員借助實(shí)時(shí)圖像通過(guò)圖像化的方式來(lái)監(jiān)視過(guò)程控制系統(tǒng)的運(yùn)行。為此，該研究以PCT—I過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置為硬件平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一套基于LabVIEW 和攝像頭的遠(yuǎn)程可視化液位過(guò)程控制系統(tǒng)。

　　遠(yuǎn)程可視化液位過(guò)程控制系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)由過(guò)程對(duì)象單容水箱、PCI一6014、V／I變換、攝像頭、變送器、執(zhí)行器和計(jì)算機(jī)等組成。過(guò)程對(duì)象單容水箱的液位值經(jīng)變送器和L／V變換后，連接到PCI一6014板卡的輸入端子。計(jì)算機(jī)（LabVIEW）通過(guò)PCI總線(xiàn)采集PCI一6014輸入端子的液位數(shù)值，并由LabVIEW 作進(jìn)一步處理。根據(jù)控制液位要求，計(jì)算機(jī)（LabVIEW）發(fā)出的控制液位命令經(jīng)由PCI一6014去控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)入水箱的水流量，配以PID控制算法，實(shí)時(shí)改變水箱的液位，可以完成對(duì)水箱液位的監(jiān)控和自動(dòng)控制。攝像頭采集水箱的實(shí)時(shí)圖像，通過(guò)USB接口傳輸?shù)絃abVIEW軟件后，由LabVIEW 的圖像處理程序進(jìn)行處理和顯示，完成對(duì)過(guò)程的實(shí)時(shí)圖像監(jiān)控。利用LabVIEW 的Remote panels技術(shù)，通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)程控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程可視化監(jiān)控。