使用LabVIEW快速搭建智能工控设备平台 - 星点互联教育课程学习演示站

虚拟仪器技术首先由NI公司（National Instruments——美国国家仪器公司）提出，它是以计算机软件、硬件技术为核心，以自动控制技术、传感器技术、现代信号处理技术、现代网络技术、数值分析技术为支撑，以各专业学科为应用背景的现代测试技术。它利用高性能的模块化集成概念和方法，结合软件设计平台高效、简便的程序编译功能，依据用户各类特殊需求创建出人机对话界面，实现并取代各类特殊、昂贵的测试仪器的功能，目前已成为测试理论和应用实验研究的重要支撑。

20世纪70年代，因为个人电脑技术的出现，人们开始考虑用电脑来处理传统仪器测试的数据，同时GPIB技术也发展起来，促进了IEEE 488.2标准的诞生；20世纪80年代，随着计算机技术进一步发展，计算机主板上有了多个扩展槽，并出现了插在计算机里的数据采集卡，这样的系统已经可以进行一些简单的数据采集工作，将采集到的数据直接由计算机软件进行处理，这就是虚拟仪器技术的雏形；20世纪90年代，计算机总线速度进一步提高，PCI总线的数据传输速率达到了132Mpbs，1996年底，NI公司在PCI数据总线的基础上提出了第一代PXI系统的技术规范。

到21世纪初，全球已有超过25000用户在使用虚拟仪器技术，其中不乏国际知名的大公司，像Nokia、Siemens、Tektronix等。在世界财富500强的制造业厂商，有95%都采用了虚拟仪器技术。据专家预测，到2010年我国将有50%的仪器为虚拟仪器。虚拟仪器将在航空、航天、通信、医疗、电力、石油、铁路等行业普及应用。

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的执行顺序，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程序的执行顺序。它用图标表示函数，用连线表示数据流向。

LabVIEW提供很多外观与传统仪器，如示波器、万用表类似的控件，可以用来方便的创建用户界面。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（Graphics）代码。LabVIEW的图形化源代码在某种程度上类似于数据流流程图，因此又被称作程序框图代码。前面板上的每一个控件对应于程序框图中的一个对象，当数据流向该控件时，控件就会根据自己的特性以一定的方式显示数据，例如开关、数字或图形。

LabVIEW程序被称为VI（Virtual Instrument），即虚拟仪器，这是因为它的很多界面控件与操作都模拟了现实世界中的仪器，例如示波器与万用表等。LabVIEW的核心概念就是“软件即是仪器”，即虚拟仪器概念。LabVIEW还包含了大量的工具与函数用于数据采集、分析、显示与存储。这些工具都是向导式的工具，用户只需要一步一步按照提示就可以实现与仪器的连接和参数的设置。而程序员也不用去记忆这些大量的函数，因为这些函数都以图标与名称的形式存在于一个小小的函数面板上，当需要用到某个函数时把它从函数面板上拖放到程序框图中就可以了，这一切都是图形化带来的好处。

本课程针对LabVIEW 8.20专业开发版，以由简到难、逐步深入的原则对LabVIEW编程所需要的基础知识进行了全面详细的介绍，并结合具体项目案例，从硬件连接、数据采集到数据分析处理、图形显示、存储和查询等功能进行逐一讲解，使学者能够从初步接触LabVIEW的起步阶段快速入门，掌握其基本编程要领，并能够使用LabVIEW快速搭建智能化的测量测试和自动控制平台的应用软件，为后续深入学习LabVIEW的高级知识和应用打下坚实的基础。

本课程主要包括LabVIEW编程的基础理论和应用，如LabView的编程环境、界面风格、基本控件、数据类型和操作、程序结构、图形化数据显示、人机界面交互、数据采集与仪器控制等内容。学习了这些内容后，利用这些知识根据实际项目案例需求快速搭建一套专业的测试控制系统。经过这些理论和实践知识的学习后，学者完全可以掌握和应对大多数的智能测试和控制平台的应用软件开发，并在此过程中深入体会到LabVIEW编程的巨大优越性和专业性。可以说，当在智能测控领域中掌握了LabVIEW的编程方法和软件开发技术，一般就不会再回到文本编程的模式中，不管是C/C++还是别的什么语言和开发工具，无论是其编程的高效和方便，界面的风格和美观、以及专业化程度，都远不能和LabVIEW相比。