基于OPC技术的LabVIEW与PLCs通信样本.doc

基于OPC技术LabVIEW与PLCs通信
摘 要
研究虚拟仪器软件LabVIEW与可编程控制器S7-200 PLC数据接口技术。应用美国国家仪器公司OPC服务器和LabVIEWDSC模块技术建立工作站与PLC软件数据通信方式，为LabVIEW环境下PLC软件控制系统动态监控提供一种通用办法。OPC接口技术浮现使工业自动化系统中独立单元之间互联趋于原则化，顺应了自动化系统向开放、互操作、网络化、原则化方向发展趋势,是自动化控制系统中很有发展前景一种数据互换原则。
美国国家仪器公司LabVIEW是一种应用于领先工业软件工具测试设计、测量和工业控制系统。可编程逻辑控制器（PLC），或可编程序控制器是一种数字化计算机用于自动化工业生产过程，如控制机械工厂装配生产线。对于过程控制对象连接与嵌入（OPC）是一种原则发展原始命名通过工业自动化工业任务。NI OPC Servers 是一种32位Windows应用窗口，它能提供一种从工业设备和系统带入信息和数据进入到客户端PC上。
该论文探讨了如何运用LabVIEW数据记录和监控模块(DSC)和OPC技术开发监控软件。LabVIEW8.6 DSC既可作为OPC Client从现场设备获取数据，又可作为OPC Server为其她应用软件提供一种便捷数据访问方式。LabVlEW DSC和OPC技术结合为系统集成提供了一种高效解决方案。
核心词：LabVIEW，OPC,PLC,数据通信

Based on OPC between LabVIEW and PLCs Communication
Abstract
A new technique of data exchange between LabVIEW and PLCs is presented in this paper．By using the OPC(OLE for Process Contro1)server of NI and the DSC technique of LabVIEW，a communication mode between LabVIEW and PLCs is built up．This paper provides a general means to monitor PLC control system on LabVIEW environment．
National Instruments LabVIEW is an industry-leading software tool for designing test，measurement，and control systems.A programmable logic controller (PLC)，or programmable controller is a digital computer used for automation of industrial processes，such as control of machinery on factory assembly lines.OLE for Process Control (OPC) is the original name for a standard developed in 1996 by an industrial automation industry task force. NI OPC Servers are a 32-bit windows application that provides a means of bringing data and information from a wide range of industrial devices and systems into client applications on your windows PC.
In this paper,a method based on LabVIEW DSC and OPC technology is introduced how to develop monitor and Control software.The LabVIEW8.6 Datalogging and Supervisory Control(DSC) Module can act as an OPC Client acquiring data from field devices as well as an OPC Server providing other applications a convenient way to access data.The combination of DSC module and OPC technology is an efficient solution for system integration.
KEY WORDS：LabVIEW,OPC,PLC,Data communication

目 录
摘要 ……………………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT …………………………………………………………………………………Ⅱ
第一章 绪论 ……………………………………………………………………1
1.l 课题来源、名称及引言 ……………………………………………………1
1.1.1 本研究课题来源 …………………………………………………………1
1.1.2本研究课题名称 ……………………………………………………3
1.2 LabVIEW概述 ……………………………………………………………3
1.3 PLC概述 ……………………………………………………………………………3
1.4 OPC概述 ……………………………………………………………………………5
1.5论文内容简介……………………………………………………6
第二章 系统总体方案设计 …………………………………………………………7
2.1系统总体设计方案概述 …………………………………………………………7
2.2方案论证 ……………………………………………………………………………8
2.2.1可编程控制器PLC可行性论证 …………………………………………8
2.2.2 上位机LabVIEW开发平台论证 ……………………………………10
2.2.3 上位机LabVIEW开发平台与PLC连接论证 ……………………12
第三章 OPC技术规范简介 …………………………………………………………16
3.1 OPC服务器构成 ……………………………………………………………16
3.2 OPC服务器对象(OPC Server Object)简介 ……………………………18
3.3 OPC组对象(OPC Group Object)简介 ………………………………………19
3.4 OPC项对象(OPC Item Object)简介 ………………………………………20
3.5采用OPC技术合用范畴 …………………………………………………20
3.6 本章小结 ………………………………………………………………………21
第四章 LabVIEW DSC模块 ………………………………………………………22
4.1 LabVIEW发展历程及功能简介 …………………………………………22
4.2 LabVIEW DSC简介 ……………………………………………………………24
4.3 LabVIEW DSC模块功能简介 ……………………………………………25
4.4 LabVIEW DSC模块与 OPC Server连接 ……………………………25
4.4.1 LabVIEW访问 OPC Server途径 ………………………………………25
4.4.2 通过LabVIEW 8.6 DSC模块访问NI OPC Server …………………………25
4.4.3 PLC控制LabVIEW程序设计 ………………………………………27
4.4.4运用LabVIEW开发自己 OPC Server …………………………………29
4.4.5 LabVIEW与OPC标签建立联系 ………………………………………29
4.5本章小结 …………………………………………………………………………32
第五章 LabVIEW通过OPC与PLCs之间连接与通信 ……………………33
5.1测试系统应用环境 …………………………………………………………33
5.2 NI OPC技术测试系统 ………………………………………………………33
5.3基于LabVIEW和OPC测试系统前期准备 …………………………41
5.4 LabVIEW通过DSC模块与NI OPC服务器通信 ………………………………42
5.5 LabVIEW与PLCs进行读写数据 ……………………………………………………43
5.6本章小结 …………………………………………………………………………44
第六章 总结和展望 ………………………………………………………………45
6.1论文总结 ………………………………………………………………………45
6.2论文展望 ……………………………………………………………………45
道谢 ………………………………………………………………………………46
参照文献 …………………………………………………………………………………47

第一章 绪论
引言
“软件即仪器“是一次彻底计算机技术革命。以信息化带动工业化，以工业化增进信息化。虚拟技术、计算机通信技术和网络技术是信息技术最重要构成某些，它们被称为是21世纪科学技术中三大核心技术。而虚拟仪器虽然虚拟技术中一种很重要构成某些，自20世纪90年代以来,在计算机技术推动下,以虚拟仪器为标志通用化,智能化和网络化测量仪器及测试系统得到了迅速发展,使得测量仪器和数据采集系统设计办法和实现技术产生了深刻变化.所谓虚拟技术,就是顾客在通用计算机平台上,依照测试任务需要来定义和设计仪器测试功能,其实质是充分运用计算机来实现和扩展老式仪器功能，虚拟仪器技术综合也用了计算机技术,数字信号解决技术,原则总线技术和软件工程办法,它缩短了开发和调试周期。“软件就是仪器”反映了虚拟仪器技术本质, 这个概念克服了老式仪器功能在制造时就被限定而不能变动缺陷,挣脱了由老式硬件构成一件件仪器再连成系统模式,许多功能直接就由软件来实现,打破了仪器功能只能由厂家定义,顾客无法变化模式。本文采用是LABVIEW8.6版本如下图1：

图1-1 LABVIEW8.6版本
1.l 课题来源及名称
1.1.1本研究课题来源
随着时代发展，工业自动化限度不断提高，PLC行业已经在工业市场上占有一大片领地。本课题来源于实际工程项目需求,在工业汽车、石油、电力、钢铁等领域，具备广泛应用价值。
可编程控制选取：
由于市面上西门子产品型号较多，种类齐全，技术先进，加之本人对西门子产品青睐，在本次设计中，因此选取较前沿西门子产品SLC系列产品。
本文以自动化工程中惯用西门子产品SLC系列产品为PLC研究背景，通过LabVIEW，可以将更高档可编程自动化控制器（PAC）集成到既有基于PLC工业系统，在工业系统中增长高速I/O和复杂控制逻辑。LabVIEW8.6增长了一系列I/O，以及在测量和显示改进，合用于构建基于PAC工业系统，涉及全新为LabVIEW顾客扩展工业连接性OPC驱动库等，几乎将可兼容PLC和工业设备数量增长一倍。此外，LabVIEW 8.6还在LabVIEW 实时环境中提供对称多线程解决（SMP）,嵌入式和工业系统设计人员可以自动地将均衡任务量分派到各核上，而无需以拟定性为代价。顾客可以手动将各某些代码分派到特定解决器核上，来微调实时系统性能，或者把时间核心代码某些隔离在专用核上。
NI总裁、CEO暨创始人之一James Truchard博士说过，“工程师和科学家们依托不断改进PC解决器、操作系统和总线技术，在她们测控系统中获得更高性能。随着多核解决器在PC上普及，LabVIEW编程人员们将受益于一种更简化图形化方式来进行多线程操作，以尽量地运用多核解决技术最大性能，同步却几乎不用对她们应用程序做任何修改。”
在工业通信和自动化应用中日益采用以太网和OPC技术作为最重要通信接口和手段今天,向网络化、原则化、开放性方向发展将是各种控制系统技术发展重要潮流。以太网是在很广范畴内已经被证明了先进技术,而作为21世纪将来工业网络首选,它将成为在控制和现场设备级原则高速工业网络。因而研究基于以太网分布式控制系统设计有着重要意义。本文是正是基于OPC技术工业通信技术接口。
无论您与之通信设备是过程仪器、可编程逻辑控制器（PLC）、智能传感器还是单循环控制器，LabVIEW都提供了各种可靠、易于使用工具，以协助您满足您任何通信需求。LabVIEW支持用于不同自动化设备间信息互换面向过程控制OLE（OPC）。LabVIEW包括对OPC数据访问OPC 3.0规范一次新近扩展，它提高了访问来自过程控制软硬件实时数据性能与可靠性兼容性。运用面向NI LabVIEWModbus函数库或者DSC模块中内置Modbus I/O服务器，您可以使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服务器与通信网关，您可以将任意工业网络上既有设备以便地吸纳至您LabVIEW应用。通信网关支持各种网络，其中涉及DeviceNet、ControlNet、EthernetIP、PROFIBUS与PROFIN等。本文是基于LabVIEW8.6DSC模块中内置Modbus I/O Servers与NI OPC Servers通信连接。
1.1.2本研究课题名称：基于OPC技术LabVIEW与PLCs通信
1.2 LABVIEW概述
LabVIEW是虚拟仪器(Virtual Instrument，VI)领域最具代表性图形化编程软件，广泛应用于工业自动化测试、过程解决和控制领域。
虚拟仪器（Virtual Instruments.简称VI）概念，是美国国家仪器公司（National Instruments Corp.简称NI）于1986年提出。NI公司同步也提出了“软件即仪器”标语，彻底打破了老式仪器只能由厂家定义，顾客无法变化局面，从而引起了仪器和自动化工业一场革命。随着当前硬件和软件技术飞速发展，仪器智能化和虚拟化成为各级实验室以及研究机构发展方向。虚拟仪器，它既具备老式仪器功能，又有别于其她老式仪器。它可以充分运用和发挥既有计算机先进技术，使仪器测试和测量及自动化工业系统测试和监控变得异常以便和快捷。
虚拟仪器技术是当前计算机系统和仪器系统相结合产物，是当今计算机辅助测试领域一项重要技术。它推动着老式仪器朝着数字化，智能化，模块化，网络化方向发展。电子测量仪器发展至今，大体上可以分为四代：模仿仪器、数字化仪器、智能一起和虚拟仪器。第一代模仿仪器，此类仪器在某些实验室里还能看到，它是以电磁感应基本定律为基本指针式仪器，如指针式万用表、晶体管电压表、指针式电流表等。第二代数字化仪器，此类仪器当前相称普遍，此类仪器将模仿信号测量值转化为数字信号，并以数字方式输出最后成果，合用于迅速响应和较高精确度测量，如数字万用表、数字频率计等。第三代智能仪器，此类仪器内置微解决器，可以进行自动测试和数据解决功能，也许代替某些脑力，习惯上称为智能仪器。它功能模块所有都是以硬件或固定软件形式存在，无论是开发还是应用，都缺少灵活性。第四代虚拟仪器，它是当前计算机软件技术、通信技术和测试技术高速发展孕育出一项革命性技术，其导致了老式仪器构造、概念和设计观点都发生了巨大变革，它浮现使得人类测试技术进入了一种新发展纪元。
1.3 PLC概述
可编程控制器(Programmable Controller),简称PC，因初期重要应用于开关量逻辑控制，因而也称为PLC(Programmable Logic Controller)，即可编程逻辑控制器。当代可编程控制器是以微解决器为基本、高度集成化新型工业控制装置，是计算机技术和工业控制技术结合产品。
可编程控制器是1969年美国数字设备公司((DEC)研制成功，并在通用汽车公司 (GDI)汽车生产线上应用，获得成功从此，可编程控制器技术就迅速发展起来1971年日本从美国引进了这项新技术，不久研制成了日本第一台可编程控制器DCS-8，1973年，西欧国家也研制出她们第一台可编程控制器。国内从1974年开始研制，1977年开始工业应用。
可编程控制器是一种进行数字运算电子系统，是专为在工业环境下应用而设计工业控制器它采用了可编程序存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定期、计数和算术等操作指令，并通过数字式或模仿式输入和输出，控制各种类型机械生产过程。可编程控制器及其关于外围设备，都按易于与工业系统联成一种整体、面向顾客“自然语言”编程，是一种简朴易懂、操作以便、可靠性高新一代通用工业控制装置。
当前，PLC在国内外已广泛应用于电力、钢铁、石油、化工、建材、机械制造、汽车、轻纺、环保以及文化娱乐等各行各业随着PLC性能价格比不断提高，其应用会越来越广。PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，初期重要侧重于开关量顺序控制PLC在60年代问世后来，于70年零散进入了实用化阶段，16位、32位微解决器和各种位片式解决器应用，使它在技术和功能上发生奔腾，在初期逻辑运算基本上，增长了数值计算、闭环调节等功能，其运算速度提高，输入输出范畴与规模扩大PLC与上位计算机之间互相连成网络，构成以可编程控制器为重要部件初级控制系统。 当代可编程控制器模仿量功能很强，多数都配备了各种智能模块，以适应现场各种特殊规定，同步也具备顺序控制功能。到当前为止，PLC与集散系统发展越来越接近，诸多工业生产过程既可用PLC，也可用集散控制系统实现其控制功能。
当前，PLC在国际市场上已成为最受欢迎工业控制畅销产品，用PLC设计自动控制系统也成为世界潮流。
SEIMENS公司S7-200系列PLC是工业过程与现场控制广泛应用一类控制器。实现LabVIEW与PLC数据通信 ，是建立基于PLC虚拟仪器与控制系统核心，具备较好应用价值。
各种PLC型号如下图2所示：

图1-2 各种PLC型号如图所示
本文是以Seimens S7-200软件为基本通信连接。如图所示

图1-3 Seimens S7-200软件
1.4 OPC技术概述
工业控制领域用到大量现场设备，在OPC浮现此前，软件开发商需要开发大量驱动程序来连接这些设备。虽然硬件供应商在硬件上做了某些小小改动，应用程序就也许需要重写；同步，由于不同设备甚至同一设备不同单元驱动程序也有也许不同，软件开发商很难同步对这些设备进行访问以优化操作。硬件供应商也在尝试解决这个问题，然而由于不同客户有着不同需要，同步也存在着不同数据传播合同，因而也始终没有完整解决方案。
自OPC提出后来，这个问题终于得到解决。OPC规范涉及OPC服务器和OPC客户两个某些，其实质是在硬件供应商和软件开发商之间建立了一套完整“规则”，只要遵循这套规则，数据交互对两者来说都是透明，硬件供应商无需考虑应用程序各种需求和传播合同，软件开发商也无需理解硬件实质和操作过程。
OPC(OLE for Process Contro1)技术提出为此类异构设备、软件通讯提供了有效解决办法，它借用MicrosoftOLE(object linking and embedding)和COM(component object mode1)／DCOM技术，并将其应用于过程控制中，为过程控制和工业自动化领域提供了一套原则接口、属性和办法，是实现控制系统现场设备级与过程管理级信息交互和控制系统开放性核心技术。
1.5论文内容简介
本文研究虚拟仪器软件LabVIEW8.6与S7-200 PLCOPC接口技术。应用NI公司OPC服务器和LabVIEW8.6DSC模块技术建立工作站与PLC数据通信方式，为LabVIEW8.6环境下PLC控制系统动态监控提供了一种通用办法。
系统框图如下图5所示

图1-5 基于OPC技术LabVIEW与PLCs通信系统框图

第二章 系统总体方案设计
2.1系统总体设计方案概述
系统总体设计如下图所示2-1
NI OPC

Client/Servers

S7-200 PLC
S7-200 PLC

WINDOWS XP LABVIEW8.6
LABVIEW8.6

图2-1 系统总体设计
本文是在PC运营WINDOWS XP上完毕,系统上运营LabVIEW8.6，附加DSC模块技术modbus I/O Servers，通过NI OPC Client/Server，完毕添加S7-200软件（通信参数设立相一致），最后在LabVIEW8.6上建立新OPC层上共享变量（数据常量），并把通过波形图显示出来。
2.2 系统方案论证
2.2.1 可编程控制器可行性论证
可编程控制器作为一种完整自动化系统，可由三个层次组合而成:信息层、控制层和设备层。信息层是对现场采集到数据和信息进行解决和管理一层，是测试系统最高层次控制层是操作所在一层，它将解决器与解决器之间信息、交流、将解决器与输入/输出接口之间信息、交流集成在这一层。设备层是面向现场设备一层，也是整个测试系统最低层，它可以将操作信息送到现场设备，也可以将现场设备状况反馈到操作者。PLC与PC架构如下图2-2所示：

图2-2 PLC与PC架构
可编程控制器简称PLC，是一种专门为在工业环境下应用而设计数字运算操作电子装置其重要特点为：
1.块化构造、扩充以便、组合灵活PLC产品具备各种扩展模块，可以以便对输入输出点、A/D通道等进行扩展;具备很强继承性且减少了开发周期。
2.可靠性高、抗干扰能力强体当前下列两个方面:其一，与继电器逻辑控制系统比较，可编程控制器不需要大量活动和电子元件，它接线也大大减少，与此同步，系统维修简朴，维修时间缩短;其二，与通用计算机控制系统比较，它具备比通用计算机控制系统更简朴编程语言和更可靠硬件。
3.编程以便、易于使用PLC编程采用梯形图语言，使得操作人员可以以便调节系统编程和组态。
4.控制程序可变、具备较好柔性在控制工艺流程发生变化时，不必变化硬件设备，只需要变化程序就可以满足。
5.控制功能强除了基本逻辑控制、定期、计数、算术运算等功能外，配合特殊功能模块还可以实现PID运算、过程控制、数字控制等功能。可以以便与上位机通讯和远程通讯。
由于以上因素，可以预见随着PLC成本下降和机器规定提高，将不久在大某些场合取代继电器控制屏。无论是与老式继电器、接触器控制逻辑相比，还是与当代微型计算机系统乃至专用于控制单片机相比，在工业控制方面PLC都具备明显优越性特别是对生产流水线、动作复杂单机，比起前述几种控制手段来具备寿命长、可靠性高、对环境无特殊规定、开发费用低、周期短、无需专门计算机软、硬件知识就可在短期内掌握，功能扩展以便，成本可为普通顾客所接受等长处，是当代机电一体化产品控制装置抱负选取。
本课题研究基于OPC技术LabVIEW与PLCs通信，为保证仪器稳定可靠工作，节约维修费用及时间，选用可编程控制器组建控制系统虽然单片机组建系统成本低，但由于PLC采用模块化组建系统，克服了单片机开发过程中复杂接口设计，减少了开发成本，并且PLC系统便于维护。在运算能力方面PLC也在不断提高，当前最新PLC运算能力已经赶上甚至超过了老式单片机运算能力此外，本检测装置需要开关量控制，故适于用PLC实现控制本课题采用先进西门子S7-200小型化PLC设备控制，它是一种新型PLC，除以上特点外，还具备体积小、与计算机通讯简朴可靠、指令功能强大，并且可靠性高、抗干扰能力强、体积小、能耗低长处。但本文采用S7-200软件做为硬件代替。
常用PLC设备及其通讯连接方式见表2-1。
生产商
产品型号
通讯方式
OMRON
CPM1
RS232/RS422
CQM1
RS232/RS422、
COMPOBUS/S、
COMPOBUS/D
C1000H/CH
C200Hа
CVM
CV
CS1
RS232/RS422、
Controller Link、SYSMAC LINK、SYSNET、
Ethernet、CompoBus/s、
CompoBus/D
C20H-C60H
RS232/RS422
MISTUBISH
FX系列
RS232/RS422
A系列
Q系列
RS232/RS422/USB、
PROFIBUS、Modbus、
MELSECNET10、CC-Link、Ethernet
Allen-Bradley
ControlLogix
PLC5
SLC500
RS232/RS422、
DH+/DH485、ControlNet、Ethernet、DeviceNet
松下
FP0 /FP1
FP3
FP10SH
RS232/RS422、
Ethernet、MEWNET、C-NET
GE Fanuc
LM90-30
LM90-70
RS-232/422、Ethernet、GENIUS BUS、PROFIBUS、WorldFip、InterBus-s
Schneider
nano
RS485
Tsx-MICRO
RS232/RS422
Tsx-Premium
Tsx-Quantum
Tsx-Momentum
Ethernet、Modbus-Plus、RS232(MODBUS)、WorldFip、InterBus、PROFIBUS
Siemens
S5
PROFIBUS
S7-200
PPI
S7-300
S7-400
MPI、PROFIBUS、Ethernet
表2-1 常用PLC设备及其通讯连接方式
2.2.2上位机LabVIEW开发平台论证
1 .LabVIEW简介
LabVIEW (Laboratory Virtual instrument Engineering)是美国国家仪器公司推出图形化虚拟仪器开发平台，各个专业领域工程师、科学家通过定义和连接代表各种功能模块图标，可以便迅速地建立起普通只有高超编程技巧程序员才干编制高水平应用程序。因而，它又被称为“面向工程师和科学家编程平台”。
LabVIEW具备如下特点：
1.图形化和数据驱动式开发环境LabVIEW使用“所见即所得”可视化技术建立人机界面针对测试测量和过程控制领域，LabVIEW提供了虚拟仪器面板上所必须大量现实或控制对象，如表头、旋钮、图表等顾客还可以以便地将既有控制对象修改成适合自己工作领域控制对象LabVIEW用图标表达功能模块，使用图标间连线表达各种功能模块间传递数据流，使用数据流程图式图形化语言编写代码。开发时开发者在开发环境前面板定
制界面，背面板会自动生成与前面板相应功能图标，开发者只要按照自己意图将这些功能图标连接起来既可完毕某种特定功能。
2.连接功能和仪器控制LabVIEW带有现成即用函数库，顾客可以用它集成各种独立台式仪器、数据采集设备、运动控制和机器视觉产品、GPIB/IEEE 488和串口/RS-232
设备、PLCs等，从而开发出一套完整测量和自动化解决方案LabVIEW还包括了重要仪器原则如VISA GPIB、串口和VXI仪器可共用原则；PXI和基于PXI系统联盟Compact PCI原则软硬件；IVI可互换虚拟仪器驱动程序；VXI Plug&Play-；VISA器原则驱动程序。
3.分析功能在虚拟仪器系统中，将信号采集到电脑中并不意味着任务已经完毕，普通还需要运用软件完毕复杂分析和信号解决工作。在机械状态监视和控制系统高速测量应用中，经常需要对振动信号进行精准阶次分析闭环嵌入式系统普通要运用控制算法进行逐点运算以便保证稳定性。除了在LabVIEW中已安装高档分析功能库外，NI公司还为不同规定测量提供了相应附加工具包，如:LabVIEW信号解决工具套件，LabVIEW声音与振动工具包，和LabVIEW阶次分析工具包等。
4.支持各种系统平台在Windows/NT/91， Power Macintosh，Concurrent Computer Coopration实时LINUIX系统平台上、NI公司都提供了相应版本LabVIEW，并且在任何一种平台上开发LabVIEW应用程序都可以直接移植到其她平台上。
5.可视化功能在虚拟仪器顾客界面里，LabVIEW提供了大量内置可视化工具用于显示数据：从图表到图形、从2D到3D显示，应有尽有同步，你还可以随时修改界面特性，如颜色、字体尺寸、图表类型，尚有动态旋转、缩放等。除了图形化编程和以便定义界面属性外，您只需运用拖放工具，就可将物体拖放到仪器前面板上。
LabVIEW如今已被以为是虚拟仪器开发通用平台，它也越来越被广大开发人员所接受。
2. LabVIEW与老式计算机语言区别
与老式计算机语言相比，LabVIEW是使用科学家和工程师所熟悉术语、图标和概念，使用图形化符号而不是老式文本式指令来描述程序。例如:老式计算机语言中选取构造、循环构造等在LabVIEW是以不同方框来表达，函数、子程序等则以图标方式表达，数据传递则是以连线方式表达。因而顾客无需记忆任何文本式指令就可以进行编程，可减少指令系统学习时间和大大地缩短程序开发周期。
从宏观上讲，LabVIEW已经不再是老式冯·诺依曼计算机体系构造执行方式，它是采用一种并行机制取代老式计算机语言中顺序执行构造。LabVIEW运营机制是一种数据流模式，这种方式保证程序仅在一种节点已获得它所有数据后才执行也就是说，程序执行是由数据驱动( data driven )或数据有关(data dependent )，当发现某一任务数据已经准备好，就开始执行该任务。不同任务先后顺序完全由它优先级和所需数据与否齐备所决定，不同任务，若顾客不加以强制设定，其执行先后顺序是不拟定例如:在LabVIEW中，两个没有连线关系循环构造构成了两个并行任务，每个任务执行顺序是互不有关，可同步进行，甚至这两个任务执行次数也可以是不同样，详细状况完全由运营时刻系统状态所决定。这种并行机制与老式顺序执行构造有着本质区别。
G语言概述除了编程方式不同，LabVIEW具备所有编程语言特性，因而它编程语言被称为G语言(图形化编程语言)。G语言是一种可适合应用于各种编程任务，具备扩展函数库通用编程语言它定义了数据模型，构造类型和模块调用语法规则等编程语言基本要素，在功能完整性和应用灵活性等方面不逊于任何一种可视化高档语言(如VB，VC,C++BUILDER，DELPHI等)同步G语言丰富扩展函数库还为顾客编程提供了极大以便龙些扩展函数重要面向数据采集即形急线和串祝急线仪器控制以及数据显示.数据分析和数据存储石语言还包话惯用程序体调试工月如设立断点草步调试数据探针和动态显示程序执行流程等功能。G语言写老式高档编程语言之间最大差别在干编程方式，一股老式高档语言采用文本编译，而G语言采用图化编程。
2.2.3 上位机LabVIEW开发平台与PLC连接论证
基于OPC上位机LabVIEW开发平台与PLC连接如下图2-3所示：
Application B
SEIMENS SLC-200
OPC Client
Application A
OPC Client
NI OPC Server
LabVIEW8.6
DSC 模块
WINDOWS XP

LabVIEW8.6
（PC）

图2-3 基于OPC上位机LabVIEW开发平台与PLC连接
LABVIEW和PLC通信有三种办法:
如图2-4所示：

图2-4 LABVIEW和PLC通信办法有三种
（1）数字I/O 即输入与输出工业原则电流：4～20 mA
基本数字与模仿I/O如下图2-5所示：

图2-5 基本数字与模仿I/O

（2）工业通信有许各种,如下图2-6所示:

图2-6 各种工业通信

（3）基于OPC技术通信如下图2-7所示:
Application Y
OPC Client
Application X
OPC Client

OPC Server
硬件 A

OPC Server
OPC Server
硬件 B

硬件 C

图2-7 基于OPC技术通信
OPC通信是在windows 系统上完毕。能有效地把工业现场设备（硬件）和监控设备用软件代替（LabVIEW8.6）即虚拟仪器连接起来，并能实时监控设备运营状态。通过OPC C/S可以添加各种硬件设备，但同步只用一种虚拟仪器同步实现监控和数据传播和共享，达到减少成本，易于实现目。

第三章 OPC技术规范简介
OPC规范是由非赚钱性国际组织OPC基金会提出并制定一项工业原则，规范中详细定义了三个基本OPC对象 (OPC Server、OPC Group和 OPC Item)，规范中也详细定义了OPC服务器程序与客户机程序进行通讯接口以及通讯办法。
OPC基本原理如下图3-1所示

图3-1 OPC基本原理
3.1 OPC服务器构成
一种OPC服务器由三个对象构成:OPC服务器 (OPC Server)、OPC组 (OPC Group)和OPC标签 (OPC Item)。opC服务器对象用来提供关于服务器对象自身有关信息，并且作为OPC组对象容器。OPC组对象用来提供关于组对象自身有关信息，并提供组织和管理项机制。OPC数据访问对象分层构造如图3-2所示。

OPC Server (服务器)
Group (组)
Item (项)
Item (项)

Group (组)

图3-2 OPC数据访问对象分层构造
一种OPC Server具备一种作为子对象OPC组集合对象(OPC Groups)。在这个 OPC Groups里面可以添加各种OPC Group。各个OPC Group都具备一种作为子对象OPC标签集合对象 (OPC Items)。在这个OPC Items里面可以添加各种OPC Item。其中OPC Server还可以涉及一种OPC浏览器对象 (OPC Browser)， OPC Browse是 OPC Server名称空间枝和叶(标签)集合。浏览功能是选用功能， OPC Server不支持浏览时候，虽然执行Create Browser也不会生成这个对象。
OPC规范由两套接口构成:自定义接口(the OPC Custom Interfaces)和自动化接口 (the OPC Automation Interfaces)。OPC服务器必要实现定制接口，可以选取实现自动化接口。这两套原则接口定制极大地以便了服务器和用不同语言开发客户应用之间通讯，使得顾