应战：以低的本钱在短时刻内构建一个自定义的实时监测体系，能够运用多种丈量设备评价并网光伏体系的功用和特性。
解决方案：运用开放式的NI Labview软件渠道规划监测体系和专用接口软件，将多个丈量设备的输出经过串行接口输入到PXI体系，一起运用现成的用户数据报协议（UDP）函数将数据传输到PC，供给不同丈量成果的实时显现。
“整套设备的中心是NI PXI-8184实时操控器，它供给了数据存储功用、有着极高的体系牢靠性、紧凑性、巩固性和便利的可装备性。”
2007年，新加坡政府投入3.5亿新加坡元用于将城市改造为全球清洁动力纽带，重点是开发太阳能。为了完成这个方针，新加坡政府和经济发展局部属的清洁动力研讨与试验方案（CERT）拟定了多项办法。为此，咱们开设了含有五种不同光伏面板的太阳能科技中心，功率总计达14.2 kW。中心用于展现不同的并网光伏体系，并作为研讨热带气候条件下不同光伏模块长期运转的功用和特性的测验试验中心。
为了研讨这些光伏模块的功用和特性，咱们请来自电子工程部分的一支团队，以低本钱在短时刻内构建能够丈量待测光伏阵列不同参数和实践气候条件的自定义实时监测体系。
团队运用LabVIEW软件进行开发，由于它供给了开放式的开发渠道、多功用性以及首创的图形用户界面。软件答应他们快速开发非标准的Modbus串行通讯协议，它是将多个丈量设备输出传送到PXI实时操控器体系的要害接口。之后，运用UDP通讯函数，将数据传输到PC用于实时显现、剖析和存储。
光伏体系丈量仪器
整套设备的中心是NI PXI-8184实时操控器，它供给了数据存储功用、有着极高的体系牢靠性、紧凑性、巩固性和便利的可装备性。软件的开发是依据LabVIEW和LabVIEW实时模块进行的。PV丈量与监测体系如图1所示。
图1：PV丈量与监测体系示意图
开发Modbus串行通讯功用
气候监测体系由七个丈量参数组成，包含全球太阳辐照度、散射太阳辐照度、温度、湿度、风速、风向和降雨量。光伏监测体系的丈量参数包含直流电压、直流电流和面板温度。沟通电源和功率产生运用电子功率计收集。此外，总共有22个丈量数据点是从丈量仪器和五个电子功率计收集的，总计 23个丈量值。为了能够处理多种丈量数据，而且最小化设备和PXI操控器之间的连线，咱们运用串行接口。
团队运用Modbus长途终端单元（RTU），它是开放式的串行（RS232或RS485）协议，供给经过网络连接设备之间的主/从通讯。它运用简略、牢靠、本钱低，而且能够交流二进制格局的数据，然后提高了吞吐量。可是，每个Modubs设备制造商都用不同的函数代码、数据格局和循环冗余验证（CRC）代码完成这个协议。因而，开发Modbus驱动程序然后答应用户依据不同制造商的要求修正协议的完成是必要的。
由于LabVIEW供给了虚拟仪器软件架构（VISA）串行函数，因而规划程序在这些设备之间进行通讯是简略的。此外，由于供给了数据操作函数，例如切割数字、带进位右移、交流字节、类型转化等，咱们能够便利地运用对应的函数代码、数据格局和CRC过错验证算法完成Modbus音讯结构。这样咱们开发并测验了Modbus RTU接口程序，而且能够为不同制造商的设备作业。
从PXI实时操控器到PC的数据传送
团队运用LabVIEW中的UDP函数将收集到的数据传送到PC中。UDP简略，便利，并能将音讯一起广播到多个地址的功用。尽管它不保证牢靠的数据传送，可是在这个体系中，这并不会形成什么影响，由于该体系只需要将数据以10 s的时刻距离传送到PC中即可，所以即使丢掉了一些数据点，也不会导致任何问题。
规划图形化用户界面
体系需求之一是供给显现一切与监测体系丈量数据以及太阳能技能中心设置有关的综合信息。LabVIEW中的选项卡控件为用户供给了在单一应用程序中放置一切信息而不让用户界面变得过于杂乱的实用功用。
另一个应战是将不同丈量数据显现在图表中。图表让用户直观地看到一个参数和另一个参数之间的联系，以及任何参数的改变趋势。在任何一个时刻点上有22个丈量数据点，其间包含气候参数、光伏直流电压和电流以及每个类型太阳能面板的面板温度。在一张图表上列出一切数据是不可能的。这能够经过用程序办法操控图表制作加以解决。程序的规划运用了项目选取以及图表特点节点来完成。用户能够在一个图表中一次性检查多达四条数据曲线和丈量参数。图2显现了用户界面的截屏。
图2：用户界面截屏
定论
LabVIEW协助咱们的团队在三个月内快速开发了Modbus接口程序，而且规划了赋有信息量的优异用户界面。运用NI PXI硬件保证了体系牢靠性，它自从2008年9月以来每周七天，每天24小时 不间断运转至今。咱们团队的下一个使命是评价光伏体系功用，包含评价光伏阵列功率、能量产生关于气候条件和模块条件的联系。
