【正文】 的接口和直觀的用戶界面；德國(guó)Siemens公司的SIMOS IMAC55是一個(gè)全開放的模塊化分布式網(wǎng)絡(luò)型監(jiān)視、控制和報(bào)警系統(tǒng)，其系統(tǒng)的構(gòu)建均采用了工業(yè)際準(zhǔn)組件，各個(gè)功能模塊通過網(wǎng)線與設(shè)在不同位置的操作站一起形成一個(gè)船舶計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；挪威ABB公司的艦船Integrate Automation System采用了三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其信息層采用以太網(wǎng)，控制層和設(shè)備層則采用開放式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)；加拿大CAE公司的工PMS采用了兩層網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，分別是控制設(shè)備與操作設(shè)備之間的管理網(wǎng)以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制設(shè)備之間的控制網(wǎng)。管理網(wǎng)一般采用TCP/IP協(xié)議和以太網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)則是各種現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)?？刂茖用娴母鞣N控制器通過現(xiàn)場(chǎng)總線接口與現(xiàn)場(chǎng)總線的智能設(shè)備相連，通過以太網(wǎng)接口與信息層進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。這些產(chǎn)品的智能化、標(biāo)準(zhǔn)化程度高，水平先進(jìn)[5]。. 論文的主要內(nèi)容本文主要研究基于LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡的船舶機(jī)艙監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括了用戶登錄、開關(guān)量采集和模擬量采集三部分，其中模擬量采集部分有包括了溫度采集、壓力采集、電壓采集等幾部分。系統(tǒng)監(jiān)控了船舶運(yùn)行時(shí)主柴油機(jī)、輔柴油機(jī)、電站、主鍋爐和輔鍋爐的數(shù)個(gè)相關(guān)量。第二章 LabVIEW軟件介紹 LabVIEW簡(jiǎn)介 LabVIEW概述LabVIEW是（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一種用圖表代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。傳統(tǒng)的文本編程語言（如visual basic、visual C++、Delphi等）根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序的執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了程序的執(zhí)行順序。它用圖標(biāo)表示函數(shù)，用連線表示數(shù)據(jù)流向。LabVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如示波表、萬用表）類似的控件可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在LabVIEW中被稱為前面板。使用圖標(biāo)和連線，可以通過編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)行控制。這就是圖形化源代碼，又稱G（Graphics)代碼。LabVIEW的圖形化源代碼在某種程度上類似于數(shù)據(jù)流流程圖，因此又被稱為程序框圖代碼。前面板上的每一個(gè)控件對(duì)應(yīng)于程序框圖中的一個(gè)對(duì)象，當(dāng)數(shù)據(jù)“流向”該控件時(shí)，控件就會(huì)根據(jù)自己的特性以一定的方式顯示數(shù)據(jù)，例如開關(guān)、數(shù)字或圖形。LabVIEW程序被稱為VI（Virtual Instrument），即虛擬儀器，這是因?yàn)樗暮芏嘟缑婵丶c操作都模擬了顯示世界中的儀器，例如示波器與萬用表等。LabVIEW的核心概念是“軟件即是儀器”，即虛擬儀器上網(wǎng)概念。LabVIEW中包含了大量的工具與函數(shù)用于數(shù)據(jù)采集、分析、顯示與存儲(chǔ)等。這些工具都是向?qū)降墓ぞ?，用戶只需要一步步按照提示就可以?shí)現(xiàn)儀器的連接和參數(shù)的設(shè)置[6]。 LabVIEW的優(yōu)勢(shì)作為基于圖形化編程語言的開發(fā)環(huán)境，LabVIEW自然、直觀、簡(jiǎn)潔的程序開發(fā)方式大大降低了學(xué)習(xí)難度。開發(fā)者可以通過各種交互式控件、對(duì)話框、菜單及函數(shù)模塊進(jìn)行編程。所需做的只是將這些VI模塊拖拉到程序框圖中，并定義它在應(yīng)用程序中的功能。最后將這些控件或VI模塊連接起來即可完成儀器設(shè)計(jì)。選擇LabVIEW開發(fā)測(cè)試和測(cè)量應(yīng)用程序的一大決定性因素是其開發(fā)速度。通常，使用LabVIEW開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)的速度和比使用其他編程語言快410倍。LabVIEW的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：（1） 提供了豐富的圖形控件，并采用圖形化的編程方法，徹底把開發(fā)人員從復(fù)雜苦澀的文本編輯中解放出來。（2） 內(nèi)建的編輯器在用戶編寫程序的同時(shí)就在后臺(tái)自動(dòng)完成了編譯。因此用戶在編寫程序的過程中如果有語法錯(cuò)誤，它會(huì)被立即顯示出來。（3） 由于采用數(shù)據(jù)流模型，它實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)的多線程，從而能充分利用處理器尤其是多處理器的處理能力。（4） 通過DLL、CIN節(jié)點(diǎn)、ActiveX、.NET或MATLAB腳本節(jié)點(diǎn)等技術(shù)，可以輕松實(shí)現(xiàn)LabVIEW與其他編程語言混合編程。（5） 通過應(yīng)用程序生成器可以輕松地發(fā)布EXE、動(dòng)態(tài)鏈接庫或安裝包。（6） LabVIEW提供了大量的驅(qū)動(dòng)與專用工具，幾乎能與任何接口的硬件輕松連接。（7） LabVIEW內(nèi)建了600多個(gè)分析函數(shù)，用于數(shù)據(jù)分析和信號(hào)處理。（8） NI同時(shí)提供了豐富的附加模塊，用于擴(kuò)展LabVIEW在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，例如實(shí)時(shí)模塊、PDA模塊、FPGA模塊、數(shù)據(jù)記錄與監(jiān)控（DSC）模塊、機(jī)器視覺模塊與觸摸屏模塊等[6]。 LabVIEW編程環(huán)境 啟動(dòng)界面 ，雙擊桌面圖標(biāo)或單擊開始菜單的對(duì)應(yīng)項(xiàng)，其啟動(dòng)界面如圖21所示。圖21 啟動(dòng)界面左側(cè)的“文件”向?qū)Э騼?nèi)列出了最常用的命令，如新建VI、新建項(xiàng)目、新建基于模板的VI等以及最近打開過的項(xiàng)目和VI程序，以便用戶使用。右側(cè)的資源向?qū)Э騼?nèi)列出了常用資源（如系統(tǒng)幫助、范例、網(wǎng)絡(luò)資源）以及對(duì)LabVIEW新特性的介紹，這些都是學(xué)習(xí)和使用LabVIEW的絕佳幫手，特別是其中的“查找范例...”項(xiàng)，提供了豐富的編程實(shí)例，幾乎所有的常用功能都可以從中找到例子。單擊啟動(dòng)界面上的“新建”下的“VI”項(xiàng)或單擊快捷鍵Ctrl+N，創(chuàng)建一個(gè)新VI，會(huì)彈出如圖22所示的前面板和框圖編輯窗口。圖22 前面板和框圖編輯窗口 控件選板 在前面板進(jìn)行編程的時(shí)候，用鼠標(biāo)右鍵單擊前面板的空白區(qū)域，所彈出的控件選板如圖23所示，本系統(tǒng)所用的各個(gè)子選板及其用途如下。圖23 控件選板（1）整體布局v 新式：提供新式風(fēng)格的各種控件v 系統(tǒng)：提供與所在操作系統(tǒng)風(fēng)格統(tǒng)一的各種控件v 經(jīng)典：提供經(jīng)典風(fēng)格的各種控件v Express（特快通道）：包含了最常用的幾類控件v .NET與ActiveX： 選擇“選擇控件...”項(xiàng)可以讀取事先定制好的控件文件，用于添加用戶自定義的控件。（2）控件介紹 新式、系統(tǒng)、經(jīng)典分別為不同風(fēng)格的控件子選板，其包含的控件功能是相同的，以新式子選板為例，其下一級(jí)子選板及用途有：v 數(shù)值：數(shù)值型控件，如編輯框、滑動(dòng)條、進(jìn)度條、表盤等v 布爾：布爾型控件，如按鈕、開關(guān)、LED等v 字符串與路徑：字符串和路徑控件v 數(shù)組、矩陣與簇：復(fù)合型控件，如數(shù)組、矩陣和簇v 修飾：各種修飾控件，如線條、箭頭、形狀、標(biāo)簽等，這類控件的特點(diǎn)只是作為前面板裝飾用，無對(duì)應(yīng)的框圖子程序 函數(shù)選板 鼠標(biāo)右鍵單擊框圖的空白區(qū)域，彈出的函數(shù)選板如圖24所示，本系統(tǒng)所用的各個(gè)子選板及其用途如下：圖24 函數(shù)選板（1）整體布局v 測(cè)量I/O：提供與測(cè)量I/O相關(guān)的各種函數(shù)v 儀器I/O：提供與儀器I/O相關(guān)的各種函數(shù)v 數(shù)學(xué)：提供大量常用數(shù)學(xué)函數(shù)v 信號(hào)處理：信號(hào)處理相關(guān)函數(shù)v 數(shù)據(jù)通信：各種網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)函數(shù)和進(jìn)程同步函數(shù)v 互聯(lián)接口：各種與外部代碼調(diào)用、.NET支持、ActiveX支持、注冊(cè)表讀寫、版本控制、端口讀寫、輸入設(shè)備控制等相關(guān)的接口函數(shù)v Express（特快通道）：包含了一些最常用的函數(shù)和程序框架選擇“選擇VI...”項(xiàng)可以從磁盤上讀取一個(gè)子VI并添加到當(dāng)前框圖中。（2）控件介紹 子選板中最為常用的是編程子選板，其下一級(jí)子選板及其用途如下：v 結(jié)構(gòu)：各種結(jié)構(gòu)，用于程序流程控制，如循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、順序結(jié)構(gòu)、事件結(jié)構(gòu)、公式節(jié)點(diǎn)、MathScript節(jié)點(diǎn)、局部變量和全局變量等v 數(shù)組：與數(shù)組操作相關(guān)的各種函數(shù)，如初始化、增刪元素、查找、排序、分割、逆轉(zhuǎn)、二維數(shù)組轉(zhuǎn)置，以及數(shù)組與簇、數(shù)組與矩陣之間類型轉(zhuǎn)換v 簇、類與變體：與簇、類和變體相關(guān)的各種函數(shù)，如簇的捆綁、解除捆綁，以及簇與變體和其他數(shù)據(jù)類型之間的類型轉(zhuǎn)換v 數(shù)值：常用的數(shù)字計(jì)算、各種數(shù)值型數(shù)據(jù)間的相互轉(zhuǎn)換、復(fù)數(shù)計(jì)算和常用數(shù)字常量等v 布爾：與、或、非、異或等各種邏輯運(yùn)算和類型轉(zhuǎn)換函數(shù)v 字符串：與字符串操作、類型轉(zhuǎn)換和XML相關(guān)的函數(shù)v 比較：各種數(shù)據(jù)比較函數(shù)v 定時(shí)：各種定時(shí)、等待、時(shí)間類型轉(zhuǎn)換函數(shù) 工具欄（1）前面板工具欄 在編輯前面板的時(shí)候，界面上方的工具欄可以提供一些便捷功能，尤為實(shí)用，如圖25所示。圖25 前面板工具欄 其中各個(gè)按鈕的主要用途如下：v 運(yùn)行：?jiǎn)螕艨蛇\(yùn)行當(dāng)前VI，運(yùn)行中該按鈕變?yōu)椋绻摪粹o變?yōu)?，表示?dāng)前VI中存在錯(cuò)誤，無法運(yùn)行，單擊該按鈕即可彈出對(duì)話框顯示錯(cuò)誤原因。 v 連續(xù)運(yùn)行：?jiǎn)螕艨芍貜?fù)連續(xù)運(yùn)行當(dāng)前VIv 中止執(zhí)行：當(dāng)VI運(yùn)行時(shí)變亮為，可單擊終止當(dāng)前VI運(yùn)行v 暫停：?jiǎn)螕艨蓵和．?dāng)前VI運(yùn)行，再次單擊繼續(xù)運(yùn)行v 文本設(shè)置：對(duì)選中文本的字體、大小、顏色、風(fēng)格、對(duì)齊方式等進(jìn)行設(shè)置v 對(duì)齊對(duì)象：使用不同方式對(duì)選中的若干對(duì)象進(jìn)行對(duì)齊v 分布對(duì)象：使用不同方式對(duì)選中的若干對(duì)象間隔進(jìn)行調(diào)整v 調(diào)整對(duì)象大?。菏褂貌煌绞綄?duì)選中的若干前面板的大小進(jìn)行調(diào)整，也可精確指定某控件的尺寸v 重新排序：調(diào)整選中對(duì)象的上下疊放次序v 顯示/隱藏即時(shí)幫助窗口：?jiǎn)螕艉罂娠@示/隱藏一個(gè)小懸浮窗口，其中是關(guān)于鼠標(biāo)所指定對(duì)象的幫助內(nèi)容（2） 框圖工具欄 框圖界面上方的工具欄與前面板工具欄類似，如圖26所示。圖26 框圖工具欄框圖工具欄中與前面板工具欄不同部分的按鈕用途如