1. 概览
流程制作商和离散制作商们正面临着不断增加的压力——最大化功率、缩短停工期和进步产出。制作商们认识到完结这些改进的要害在于及时而精确的信息。但是，因为工厂现存软硬件的稠浊和传统体系的局限性，信息的开发变得极为杂乱。您能够将LabVIEW吸纳到您的现有体系中，以便在您的进程中增加丈量和剖析功用，然后搜集杂乱数据并将其转换为有用信息。此外，经过LabVIEW的敞开性，您能够衔接并供给信息至任何需求之处，而不管该信息是存在于数据库，可从根据网页的仪表板获取，仍是供给给现有的工厂操控硬件的。您乃至能够运用LabVIEW封闭反应环路，并运用所供给的信息履行杂乱的操控操作。
该白皮书列举了在您的PLC中增加LabVIEW的十项主要原因。
什么是LabVIEW?
LabVIEW是一种图形化开发环境，它经过吸纳用于实时剖析、监测、高档操控和前瞻性保护的PC与嵌入式技能，与根据IEC 61131-3的PLC相互补。将LabVIEW增加至您现有的根据PLC的体系，您能够显著地进步吞吐量、产出和正常运转时刻。新推出的LabVIEW 8.5，经过专为高档剖析与操控规划的新特性、改进的分布式体系办理与新的支撑人机界面（HMI）的方针渠道，增强了LabVIEW的工业丈量才能。例如，LabVIEW的新函数库支撑工程师们运用改进的FPGA方针东西，以完结高功用的、根据硬件的机器监测和保护体系，以及协助工程师们运用相同软件创立根据Windows CE的HMI的新式LabVIEW触摸屏模块。LabVIEW引进了简化定制操控器硬件开发并供给新式显现方针渠道的技能。运用LabVIEW，工程师们与机器制作者们能够运用相同软件东西规划和安置工业体系，这些体系的功用包括高功用丈量、根据FPGA的高档剖析与操控、与现有体系的通讯和人机界面。
图1：什么是LabVIEW？
2. 理由之一：LabVIEW支撑广泛规模的传感器的高速丈量
不管您在运用热电偶、张力丈量设备、IEPE加快计、桥接传感器仍是正交编码设备进行丈量，LabVIEW都为您供给了一个牢靠且易于运用的数据搜集渠道。运用LabVIEW，您能够快速搜集和生成来自刺进式板卡、USB设备和根据以太网的体系的信号。这些I/O才能以及与之相结合的特别数据类型和丈量剖析函数，均为尽可能快捷地从您的物理传感器获取您所需的丈量成果而专门规划。关于图画搜集，LabVIEW支撑数千只摄像头，并供给用于实时图画搜集和剖析的软件库。LabVIEW还支撑各种硬件（如NI CompactDAQ与NI CompactRIO）进行有条件的智能丈量。
许多工业运用需求为振荡或电能质量运用搜集高速丈量成果。所搜集的数据被用于监测旋转机械的情况、确认保护进展组织、辨认马达磨损和调整操控算法。LabVIEW能够直接进行每秒数百万采样的高精度丈量，然后将这些采样数据直接传输至其操控体系供即时处理。
3. 理由之二：LabVIEW支撑振荡监测和前瞻性保护
关于任何期望完结最大正常工作时刻的主动化体系，前瞻性保护与机器情况监测都是其根本组成部分。LabVIEW声波与振荡东西集和LabVIEW阶次剖析东西集，经过面向触及振荡剖析和旋转机械的运用的剖析与展现，与通用LabVIEW丈量剖析和确认性函数相互补。运用这些东西集，您能够核算全体振荡水平（RMS、峰值或峰值因子），完结从加快度到速度或位移的集成，在线进行阶次盯梢、阶次抽取和阶次频谱核算等阶次剖析，处理数字和模仿转速计信号，对时域数据或功率谱进行极限测验，并制作频谱图、色图、瀑布水线图、堆叠图、波特图、极化图、轨迹图、时基图、轮轴轴线图和坎贝尔（强度）图等。
图2, 对LabVIEW中振荡监测的加快计数据的剖析
LabVIEW 8.5 FPGA模块新添了用于完结滤波器、定点数学、报警和丈量的函数，因此工程师们能够构建根据FPGA的机器保护体系。现在，经过将CompactRIO的安稳紧凑设规划、根据FPGA的完结的牢靠性和LabVIEW FPGA的易用性相结合，开发人员能够将强壮的保护监测与操控体系嵌入到他们的工业机器中。
4. 理由之三：LabVIEW支撑数据录入
LabVIEW供给用于数据录入和报警办理的例程，以及实时和前史趋势剖析的例程。不管您是从NI数据搜集产品、LabVIEW实时方针渠道、Compact FieldPoint或CompactRIO模块，仍是从可编程逻辑操控器搜集数据，您都能够快速装备您期望的I/O，并运用LabVIEW数据录入和监控（DSC）模块主动录入数据。前史数据被存储在Citadel（一个与SQL 92和ODBC 2.5兼容的数据库）中，因此您能够运用规范的数据抽取东西以获取在企业其他部分运用的信息。因为您能够运用LabVIEW DSC模块将数据录入到您网络中的任一台机器，您能够挑选某一台机器作为您一切运用的数据库主机，或许挑选将数据分发在网络中的多台机器中。此外，LabVIEW中的直观导游协助您开发一个完好的数据录入运用，简直不需求任何编程。运用LabVIEW，您能够便利地将数据录入至一个CSV、Excel或XML格局的文件供离线剖析。离线阶次剖析能够协助您进行前瞻性保护，如在体系失利实践产生前改动承载。LabVIEW也能够在必要时将数据录入到数据库。
5. 理由之四：LabVIEW支撑核算进程剖析
LabVIEW运用帕累托图表进行实时功用剖析，协助现场工程师缩小形成机器宕机的主要原因的规模。该剖析是经过LabVIEW DSC模块中供给的核算进程操控函数完结的。不管给定的是未排序的动因列表或动因列表及其每项动因的产生频次，帕累托计数器将列表中的动因按产生频次由高到低摆放，并为每项动因核算帕累托核算数据。给定一组帕累托值（帕累托计数器VI的输出），能够创立得到两张帕累托图表和相关的图例。一个是每项动因产生频次的柱状图；另一个则是每项动因奉献的百分比柱状图；该相关图例是动因代码及其排序的列表。例如，假如机器的最大一部分时刻处于阻挠情况，您能够查看何种动因导致机器被阻挠如此长的时刻。这种毛病的动因可能是因原材料不一致或操作者失误而引起的频频堵塞。处于出产情况的时刻占总时刻的百分比越高，您的机器就越有用。
图3,LabVIEW中的帕勒陀图表
6. 理由之五：LabVIEW支撑PLC与其它主动化设备间的数据同享
不管您与之通讯的设备是进程仪器、可编程逻辑操控器（PLC）、智能传感器仍是单循环操控器，LabVIEW都供给了各种牢靠的、易于运用的东西，以协助您满意您的任何通讯需求。LabVIEW支撑用于不同主动化设备间信息交流的面向进程操控OLE（OPC）。LabVIEW包括对OPC数据拜访3.0——OPC规范的一次新近扩展，它进步了拜访来自进程操控软硬件的实时数据的功用与牢靠性——的兼容性。运用面向NI LabVIEW的Modbus函数库或许DSC模块中内置的Modbus I/O服务器，您能够运用任何以太网或串口作为一台Modbus TCP或Modbus串行主设备或从设备。运用这一Modbus I/O服务器与通讯网关，您能够将恣意工业网络上的现有设备便利地吸纳至您的LabVIEW运用。通讯网关支撑各种网络，其间包括DeviceNet、ControlNet、EthernetIP、PROFIBUS与PROFINET等。
7. 理由之六：LabVIEW支撑图形化用户界面的开发
LabVIEW使得创立用于长途监控的人机界面（HMI）运用十分便利。LabVIEW供给了数百个用于开发专业用户界面的方针，包括图形、图表、旋钮、刻度盘、温度计以及其它。仅需拖放控件调色板中的方针，然后运用交互式特点页定制其行为与外观。您能够在PC、触摸板、平板PC乃至网页浏览器安置您的用户界面。LabVIEW支撑多个客户一起操控一项网页发布的运用或VI，并赋予您更广泛的展现数据的挑选。运用LabVIEW中的3D图形控件，您现在能够便利地创立、引进和操控3D图形，以实时展现实在国际的方针。
新推出的LabVIEW触摸板模块，结合用于完结与手持设备通讯的新的同享变量功用，使得工程师们在其测控体系中快速增加根据Windows CE的HMI成为可能。运用同享变量，您能够便利地直接在定制的操作者界面上显现来自该实时操控器代码的数值，而这些界面一般用于嵌入式机器操控与监测体系，然后进一步简化了用于现场监测运用的手持体系的开发。
图4,运用LabVIEW开发用户界面
8. 理由之七：LabVIEW支撑报警、数据录入、数值缩放和陈述生成
您能够以图形的办法在LabVIEW中为您的运用增加报警、数值缩放和数据录入等功用。您能够支撑当温度过高时宣布报警正告，录入数据或引发过错条件的事情，或许缩放数值至实践单位以有用陈述。在检测到过错条件时，您也能够直接经过您的PDA编程拨打电话号码或发送SMS音讯。关于高通道数体系，LabVIEWDSC模块增加了编程通道装备东西，以协助开发人员动态地界说和录入数据。运用改进后的多变量修改器，您能够在几分钟内创立并绑定数千个同享变量。经过相似电子表格的特性，您能够按变量的特点排序或检索，您也能够折叠和扩展不同的数据栏以削减处理同享变量所需的时刻。
运用面向Microsoft Office的LabVIEW陈述生成东西集，您能够创立和修改LabVIEW生成的Microsoft Word与Excel格局的陈述。不管您是需求生成汇总制作测验成果的陈述，仍是汇编进程核算数据以改进您的出产产出，LabVIEW陈述生成东西集都加快了定制的专业陈述的完结。您乃至能够运用新式Microsoft Office快速陈述VI，以更少的时刻创立定制陈述。
9. 理由之八：LabVIEW支撑企业与数据库的衔接
Dell与Toyota等公司保证零部件与原材料仅当需求时才运达出产线。为完结这一技能，您需求完结库存办理体系与出产现场内终究产品的制作机器间的严密集成。关于机器，能够经过结构化查询言语（SQL）与Oracle等数据库通讯成为一项重要需求。现代体系运用可扩展符号言语（XML）完结机器与企业间的通讯。机器也需求能够对任何正常操作的违背快速反应——不管这意味着当检测到过错时发送电子邮件或SMS音讯给要害人员，仍是当需求采纳纠正办法时经过网页浏览器或PDA进行长途操控。
机器与企业的衔接能够运用敞开规范（如OPC、ActiveX和.NET等），运用根据文本的东西（如C#或Java）或LabVIEW的图形化办法完结。LabVIEW中的类浏览器支撑您挑选一个可用的变量库，如ActiveX和.NET，并观察所挑选方针库中的类、特点和办法。面向数据库衔接和互联网衔接的LabVIEW东西集，协助您完结与如Oracle、Microsoft Access、Microsoft SQL Server和Dbase以及其它常见数据库的衔接。
10. 理由之九：LabVIEW支撑高档算法和定制运动操控
工程师们能够运用LabVIEW开发操控体系，从简略的PID操控到高档的动态操控体系，这协助他们挑选适宜的硬件与操控办法，而不用改动其软件开发办法。LabVIEW这种模块框图的编程办法，支撑科学家和工程师们自然地规划并行程序。LabVIEW编译器主动为用户将这些并行程序分解成多个线程，并将这些线程传递给OS以便分配给多个处理核。因此，科学家和工程师们能够仅需重视其解决方案，而不用困扰于多线程编程的细节，却依然能够从最新的PC技能取得功用优势。
假如工程师们已经在其它软件中完结其算法的规划，运用仿真接口东西集3.0，他们能够将其在MathWorks公司的Simulink®环境开发的模型集成到LabVIEW中，以完结实时操控原型结构和硬件在环（HIL）运用。并且，运用LabVIEW中的外部模型接口，您能够在LabVIEW仿真模块中运用来自第三方的工厂模型的数值。您能够运用LabVIEW取得高档操控算法，并将其不只运用在LabVIEW实时方针渠道，如PC、PXI和CompactRIO，还能够直接运用在运用LabVIEW微处理器SDK定制规划的根据32-位微处理器的板卡上。
运用LabVIEW中的NI软运动技能，工程师们也能够创立定制的运动操控器，以获取更好的功用与灵活性。您能够根据您的特别运用需求和性价比要求，在恣意的硬件渠道上安置各种运动操控函数（如弹道生成）和定制算法。
11. 理由之十：LabVIEW运用根据FPGA的操控支撑快速吞吐量和牢靠性
工程师们能够运用LabVIEW FPGA创立定制的丈量与操控算法。该项才能支撑工程师们在硬件中吸纳时刻要害要求十分高的函数，如极限与近似传感器检测和机器情况监测。因为操控代码直接以硅片方法运转，使得工程师们快速创立包括定制的通讯协议或高速操控循环（高达1 MHz的数字操控循环与200 kHz的模仿操控循环）的运用成为可能。
LabVIEW简化了在工控机、FPGA和定制规划中的原型结构和操控算法安置，一切这些运用相同的LabVIEW图形化编程办法。新推出的LabVIEW FPGA导游主动生成FPGA I/O和守时代码，以将操控逻辑直接嵌入到FPGA硬件，然后获取高功用与牢靠性。运用LabVIEW FPGA导游，工程师们具有了一种运用最新FPGA技能的简略办法，这意味着他们能够更多地重视其操控体系的逻辑。新推出的LabVIEW FPGA导游，为定制丈量运用的开发主动生成I/O和守时代码。
图5,LabVIEW FPGA导游
总结
在曩昔的20多年中，NI LabVIEW革新性地改动了工程师们丈量并运用其改进产品质量、更快速地产品上市和进步工程与制作的功率的办法。您能够运用LabVIEW所具有的图形化编程功用，完结一个强壮的实时功用监控体系。LabVIEW，凭仗其超越600个剖析函数、广泛的面向高速监测的I/O和与企业层次体系的衔接，完结了与您的面向工厂主动化的PLC体系的极佳互补。
