【正文】 計(jì)算機(jī)中的哪個(gè)變量連接 ,以及各種其他屬性等都己經(jīng)事先在共享變量的屬性中設(shè)定。 此外 ,UDP 還支持廣播和多點(diǎn)播送廣播就好比廣播電臺(tái)播送新聞 ,所有人都可以接收到這個(gè)廣播 ,而具體收不收聽由個(gè)人自己決定而多點(diǎn)播送則是只向其中一個(gè)子集進(jìn)行廣播 、系統(tǒng)通信方式的比較與選擇 本文對(duì) Labview 的各種通訊方式進(jìn)行了比較的 ,其通訊方式各有其特點(diǎn) ,對(duì)具體使用情況應(yīng)根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇合適的通信方式。數(shù)據(jù) 采集（ DataAcquisition， DAQ）是指將被測(cè)對(duì)象的各種參量（化學(xué)量、物理量、生物量等）通過(guò)各種各樣 的傳感器件進(jìn)行適當(dāng)轉(zhuǎn)換后，再經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理、采樣、量化、編碼、傳輸?shù)冗^(guò)程送到控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或記錄的過(guò)程。 ① 輸入?yún)^(qū)域 輸入?yún)^(qū)域采用一個(gè)選項(xiàng)卡控件，共包含 3 個(gè)選項(xiàng)卡，一個(gè)選項(xiàng)卡上對(duì)應(yīng)一臺(tái)機(jī)組技術(shù)參數(shù)的輸入，包括蝸殼流量系數(shù)、 進(jìn)出口斷面壓力變送器的安裝高程、 蝸殼進(jìn)口斷面面積、尾水管出口斷面面積以及發(fā)電機(jī)效率等。本文以 某 水電站 3 號(hào)機(jī)組為例介紹了水力機(jī)組運(yùn)行工況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具體的建立過(guò)程，與此同時(shí)也建立了 1 號(hào)和 2 號(hào)機(jī)組的運(yùn)行工況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，為方便運(yùn)行 人員同時(shí)了解 3 臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行狀況， 將 1～ 3 號(hào)機(jī)組的運(yùn)行工況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以及前章所述的水力參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行有效集成。它提供了大量的工具和向?qū)?，即使沒(méi)有任何編程經(jīng)驗(yàn)，也可以通過(guò) 可視化的操作來(lái)完成大部分的數(shù)據(jù)庫(kù)管理和開發(fā)工 作。 ④ 利用 LabVIEW 提供的免費(fèi) LabSQL 工具包實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)。 2 Connection VIs：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)與 LabVIEW 之間的連接。 具體流程如圖 46 所示。 35 表 49 試驗(yàn)信息檢索表 表 410 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表 歷史數(shù) 據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 歷史數(shù)據(jù)庫(kù)用于集中保存在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和離線試驗(yàn)數(shù)據(jù)，其表單由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)和當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)的表單共同構(gòu)成。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表的關(guān)鍵字由信號(hào)索引和信號(hào)名構(gòu)成。 32 45 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置對(duì)話框 換 至此， LabSQL 即可以利用所創(chuàng)建的 DSN 訪問(wèn)與之相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)了。 29 圖 42 LabSQL VIs LabSQL VIs LabSQL VIs 根據(jù)其功能可以分為四類，即 Command VIs； Connection VIs； Recordset VIs 和 Top Level VIs。使用這種方式需要用戶對(duì) MicrosoftADO 控件以及 SQL 語(yǔ)言有比較深入的了解，而且在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作時(shí)需要從底層編寫較復(fù)雜的程序，這對(duì)于大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)也不現(xiàn)實(shí)。 27 第四章 基于虛擬儀器的水力機(jī)組運(yùn)行參數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù) 在水力機(jī)組運(yùn)行參數(shù)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，需要對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn) 行處理，利用數(shù)據(jù) 庫(kù)技術(shù)可實(shí)時(shí)地創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，方便對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、顯示、查詢、分 析、處理以及生成報(bào)表、打印等操作，有效地實(shí)現(xiàn)了水電站的自動(dòng)化管理，是現(xiàn) 代測(cè)試測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展方向。 Case5 為數(shù)據(jù)管理模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)的查詢、分析和處理。 系統(tǒng)程序前面板 23 本系統(tǒng)對(duì) 某水電站 其中的 1～ 3 號(hào)機(jī)組進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其程序前面板如圖 33 所示。 (3) 若要從上位機(jī)下傳數(shù)據(jù)，需要先發(fā)呼叫命令，待下位機(jī)應(yīng)答后再發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)幀。 UDP,用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議 ,是一不無(wú)連接模式協(xié)議。簡(jiǎn)單地說(shuō) ,數(shù)據(jù)通信就是數(shù)字計(jì)算機(jī)或其他數(shù)字終端裝置之間的通信。 ③ 編程簡(jiǎn)單，不需要記憶編程語(yǔ)言，只需利用交互式圖形前面板進(jìn)行系統(tǒng)控制和結(jié)果顯示，再利用程序框圖將功能模塊組合起來(lái)指定各種功能，即可完成軟件編程?？驁D程序用 LabVIEW 圖形編程語(yǔ)言編寫，由圖框、端口、連線和節(jié)點(diǎn)構(gòu)成。 LabVIEW LabVIEW（ Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái)）是美國(guó) NI 公司（ National Instrument Company）推出的一種基于 G 語(yǔ)言（ Graphics Language，圖形化編程語(yǔ)言）的虛擬儀器 軟件開發(fā)工具，它被公認(rèn)為是標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件，不僅提供了遵從 GPIB， RS232，RS485 和 VXI 協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通信的全部功能，而且其庫(kù)函數(shù)還支持 TCP/IP， ActiveX 等軟件標(biāo)準(zhǔn)，功能強(qiáng)大且靈活，利用它可方便地組建自己的虛擬儀器。 2 具有標(biāo)準(zhǔn)的、功能強(qiáng)大的接口總線、板卡及相應(yīng)軟件 GPIB 通用接口總線（或稱 IEEE488 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接口總線）近 30 年廣泛應(yīng)用于儀器領(lǐng)域，它只適用于消息級(jí)器件的互操作，不適于寄存器級(jí)器件。 ① 輸入 /輸出（ I/O）接口軟件 I/O 接口軟件存在于儀器與儀器驅(qū)動(dòng)程序之間，它具有以下功能： a 對(duì)儀器內(nèi)部寄存單元進(jìn)行直接存取數(shù)據(jù)操作； b 為儀器驅(qū)動(dòng)程序提供信息傳遞； c 是實(shí)現(xiàn)開放統(tǒng)一的虛擬儀器系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器的性能比較見表 31 所示。 （ 3） 功能控制層 功能控制層不由監(jiān)控系統(tǒng)承擔(dān)，而是由另外專門設(shè)置的裝置完成歷次調(diào)節(jié)、調(diào)速、繼電保護(hù)、水利機(jī)械保護(hù)、事故錄波等功能任務(wù) [5]，它與監(jiān)控系統(tǒng)之間的聯(lián)系僅僅依靠簡(jiǎn)單的信息轉(zhuǎn)換來(lái)完成。綜合考慮之下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)“分布”，系統(tǒng)控制理論“分層”的綜合性監(jiān)控系統(tǒng)， 12 在可靠性、靈活性和投資少的前提 下，性價(jià)比比較高，所以中小型水電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)首選分層分布式監(jiān)控系統(tǒng)非常的好。 三、分布式計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 由于 20世紀(jì) 80年代的時(shí)候，新開發(fā)的計(jì)算機(jī)處理器的性能價(jià)格比非常的高，但是絕對(duì)的性能不夠完善，沒(méi)有用來(lái)完成大型計(jì)算機(jī)所具 有的一些功能。一個(gè)水電站的裝機(jī)容量和機(jī)組太熟、電站在電力系統(tǒng)中的地位、計(jì)算機(jī)在電站自動(dòng)化中的功能等都會(huì)影響到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的整個(gè)布局。 這些都需要完善的硬件配置和相應(yīng)的軟件支持才能做到。 電廠控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性是監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)非常重要的指標(biāo)，要求也非常的高，所以計(jì)算機(jī)也必須有足夠高的時(shí)鐘頻率、品質(zhì)優(yōu)良的操作系統(tǒng)和豐富的操作指令等。假設(shè)水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)了故障問(wèn)題，那么對(duì)生產(chǎn)過(guò)程所產(chǎn)生的影響是異常嚴(yán)重的，所 有具備較高的可靠性是電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)所應(yīng)有的。 水電廠的生產(chǎn)過(guò)程是實(shí)現(xiàn)水能、機(jī)械能與電能的轉(zhuǎn)換。 （ 2） 輸入能量。 為了促進(jìn)小水電站實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制 ,水利部亞太小水電中心和國(guó)家電力公司南京自動(dòng)化股份有限公司都 在小型水電站監(jiān)控方式方面進(jìn)行了一些探討。此時(shí) ,取消了中控室常規(guī)的集中控制設(shè)備 ,機(jī)旁也取消了自動(dòng)操作盤。采用此方式時(shí) ,常規(guī)控制部分可以大大簡(jiǎn)化 ,平時(shí)都采用計(jì)算機(jī)控制。 （ 3）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)檢修時(shí) ,常規(guī)系統(tǒng)可以投入運(yùn)行 ,不影響水電站的正常運(yùn)行。后來(lái) ,依泰普水電站已將它更新為具有復(fù)雜控制功能的、比較完善的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。許多新技術(shù) ,如分層分布處理、分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、開放系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、多媒體、專家系統(tǒng)等 ,都得到了相應(yīng)的應(yīng)用。龔嘴水電站 。 國(guó)外研制水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)有許多公司 ,其中比較著名的有 ,加拿大的CAE公司、瑞士和德國(guó)的 ABB 公司 !德國(guó)的西門子公司 !、 法國(guó)的 ALSToM 公司 (原 CEGELEC 公司 )、日本的日立公司和東芝公司、美國(guó)和加拿大的貝利公司 !奧地利的依林 (ELIN)公司等。運(yùn)行人員的操作已從過(guò)去的扭把手、按開關(guān)轉(zhuǎn)為計(jì)算機(jī)鍵盤和鼠標(biāo)操作 。以上這些復(fù)雜的工作使原來(lái)在水電站上廣泛使用的布線邏輯型自動(dòng)裝置越來(lái)越難以勝任 ,因此采用更為先進(jìn)的技術(shù)成了迫不及待的任務(wù)。 本系統(tǒng)的開發(fā)對(duì)于充分利用水資源，提高水電站的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)水力機(jī)組 的高效穩(wěn)定運(yùn)行及優(yōu)化運(yùn)行均具有一定的實(shí)際指導(dǎo)意義。 本文采用虛擬儀器技術(shù)，通過(guò) LabVIEM 的方法，開發(fā)了一套水力機(jī)組運(yùn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了水輪機(jī)運(yùn)行參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)、分析、計(jì)算以及水力機(jī)組能量特性模型的建立，而且為建立水力機(jī)組優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)打下基礎(chǔ)。 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 .......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。它經(jīng)歷了一段從低級(jí)到高級(jí) ,從順序控制到閉環(huán)調(diào)節(jié)控制 ,從局部控制到全廠控制 ,從電能生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展到水情測(cè)報(bào)、水工建筑物的監(jiān)控 !航運(yùn)管理控制等各個(gè)方面 ,從監(jiān)控到實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ,從個(gè)別電廠監(jiān)控到整個(gè)梯級(jí)和流域監(jiān)控的發(fā)展過(guò)程。采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控已成了水電站主流。早在 70 年代末 ,原水電部就組織了南京自動(dòng)化研究所 (現(xiàn)改為電力自動(dòng)化研究院 )、長(zhǎng)江流域規(guī)劃辦公室(現(xiàn)改為長(zhǎng)江水利委員會(huì) )和華中工學(xué)院 (現(xiàn)改為華中科技大學(xué) )研究葛洲壩水電站采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)問(wèn)題 隨后 ,中國(guó)水利水電科學(xué)院研究院 (簡(jiǎn)稱水科院 )自動(dòng)化研究所開始了富春江水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的研制工作。采用法國(guó) cEGELEC 公司產(chǎn)品的有廣州抽水 3 蓄能電廠 (一期 )、高壩洲水電站 。 水電站控制方式的演變 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展 ,水電站監(jiān)控的方式也隨之改變 ,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在水電站監(jiān)控系統(tǒng)中的作用及其與常規(guī)設(shè)備的關(guān)系也發(fā)生了變化 ,其演變過(guò)程 大致如下。這在當(dāng)時(shí)是適合的 ,后來(lái)也被更 新為能實(shí)現(xiàn)控制功能的比較完善的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。國(guó)內(nèi)采用這種控制方式的典型例子是葛洲壩大江電廠 (1750MW)和龍羊峽水電站 (1280MW)。 國(guó)外采用這種方式的典型例子是美國(guó)的大古力水電站 (615oMw)。 采用這種方式的典型例子是我國(guó)隔河巖水電站 (12OOMW),采用 CAE 公司的產(chǎn)品 這種方式投資比較大 ,但它有良好的應(yīng)用前景 ,將成為未來(lái)的水電站計(jì)算機(jī)控制方式的主流。具體是將水能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電，以攔河壩將水蓄于高處，然后控制水流使之經(jīng)過(guò)發(fā)電用水輪機(jī)，利用水的勢(shì)能驅(qū)動(dòng)水輪 機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)來(lái)產(chǎn)生電。水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)同軸的發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。這些都是能夠使水力機(jī)組通常在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)調(diào)峰、水能 水輪機(jī) 機(jī)械能 發(fā)電機(jī) 電能 線路 用戶 8 調(diào)頻的任務(wù)，這就使機(jī)組的符合經(jīng)常變化，而且機(jī)組會(huì)經(jīng)常啟停，與之相關(guān)的控制系統(tǒng)則要求快速、準(zhǔn)確。 綜上所述，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的有效利用率可以表述如下 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的有效利用率 =平均故障時(shí)間 /（平均故障間隔時(shí)間 +平均故障修復(fù)時(shí)間） 如何提高和保證計(jì)算機(jī)監(jiān) 控系統(tǒng)的可靠性也成為了基礎(chǔ)問(wèn)題，比如說(shuō)采用分散結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)；增強(qiáng)系統(tǒng)的容錯(cuò)率和診斷修復(fù)能力；采用高可靠性的器部件；運(yùn)用高可靠性的技術(shù)，這些都是比較有效的措施。除此之外，計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)還要具備與過(guò)程設(shè)備連接的良好借口，可以適應(yīng)構(gòu)成使用硬件系統(tǒng)的需要。用戶也需要在系統(tǒng)選型時(shí)高度重視，且關(guān)注應(yīng)用軟件的開發(fā)和完善。集中式監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程如下 （ 1） 單計(jì)算機(jī)系統(tǒng) （ 2） 雙計(jì)算機(jī)系統(tǒng) （ 3） 雙主計(jì)算機(jī)帶雙前置計(jì)算機(jī)系統(tǒng) （ 4） 以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的多計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 以上也是通常會(huì)采用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置。 分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于它具有多個(gè)分布的資源，即計(jì)算機(jī)硬件、外部的設(shè)備、程序和數(shù)據(jù)庫(kù)。 水電廠是處于在龐大的電力系統(tǒng)中的基層工作，這是電力系統(tǒng)的分層控制。 虛擬儀器是指，在以通用計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，用途由用戶自己定義、 測(cè)試功能由測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)的、具有虛擬面板的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。其硬件結(jié)構(gòu)如圖 41 所示。 圖形化編程語(yǔ)言：如 LabVIEW， HPVEE 等。 3 具有開發(fā)周期短、成本低、維護(hù)方便和易于應(yīng)用等特點(diǎn) 應(yīng)用虛擬儀器的這些特點(diǎn)可以快速、低成本地開發(fā)出具有相當(dāng)大柔性且易于 維護(hù)管理和升級(jí)的儀器。 LabVIEW 是一個(gè)面向最終用戶的工具，即使是毫無(wú)計(jì)算機(jī)背景知識(shí)的學(xué)習(xí)者，也可以在短期內(nèi)掌握 LabVIEW 的編程方法。圖標(biāo)是 VI 的圖形化表示，包含文字、圖形或是圖文組合，當(dāng)把一個(gè) VI 作為子 VI 使用時(shí)，在程序框圖上會(huì)出現(xiàn)代表該子 VI 的圖標(biāo)，通過(guò)雙擊圖標(biāo)對(duì)子 VI 進(jìn)行編輯。 ⑥ 具有較高的性價(jià)比，可以一機(jī)多用。 針對(duì)不同的應(yīng)用和不同的層次 ,LabVIEW 提供了多種網(wǎng)絡(luò)通信供用戶靈活選擇， LabviEW 中的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù) ,包括共享變量 TCP 協(xié)議、 IP協(xié)議、 UDP 協(xié)議、ICMP 協(xié)議遠(yuǎn)程面板調(diào)用等。 通過(guò)上述五種通信方式的比較 ,通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐暾院途幊痰墓ぷ髁縼?lái)看 ,Datasocket 通信方式是比較適合水輪發(fā)電機(jī)組的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè) ,傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性較好但 是對(duì)于某些普通用戶無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作 ,只需要對(duì)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān) 22 測(cè) ,比較而言通過(guò)遠(yuǎn)程 Vl 面板連接通信方式是比較理想 ,即可滿足用戶對(duì)機(jī)組的