LabVIEW数据库访问技术的实现及应用.pdf

第 3期 2 O 1 2 年 3月 工矿 自 动化 I ndu s t r y a nd M i n e Aut o ma t i on NO ． 3 M a r ． 2 O l 2 文章 编 号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 2 0 3 0 0 6 9 0 4 DO I C NKI 3 2 1 6 2 7 ／ TP ． 2 0 1 2 0 3 0 7 ． 1 7 0 8 ． 0 2 3 L a b V I E W 数据库访问技术的实现及应用 李文 涛 ， 曹彦 红 ， 卜 旭 芳 ， 许 沛 勤 内蒙古科 技 大学 信息 工程 学 院 ，内蒙古 包 头O 1 4 O 1 O 摘 要 介 绍 了漏钢 预报 监 测 系统 总体 结 构及 监 测 变量 选取 ； 分 析 了 I a b VI E W 访 问数 据 库 的几 种 方 式 ， 并 选用 L a b S QI 工具 包访 问数 据库 ； 给 出 了在 I a b VI E W 中通 过 L a b S QI 访 问 Ac c e s s 数 据 库 的 实现 方 法 ， 并将 其 应 用到漏 钢预报 监 测 系统 中。通 过 L a b S QI 访 问数 据 库 的 方 法 简单 易行 ， 降低 了设 计 成 本 ， 经 实践 证 明是 切 实可行 的 。 关 键词 漏钢 预报 ；L a b VI E W ；数据 库访 问；L a b S QL；A c c e s s 数据 库 中图分类 号 T P 3 l 1 ． 1 3 文献 标识 码 A 网络 出版 时间 2 0 1 2 0 3 0 7 1 7 0 8 网 络 出版 地址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． TP ． 2 0 1 2 0 3 0 7 ． 1 7 0 8 ． 0 2 3 ． h t ml I mp l e me n t a t i o n o f Da t a ba s e Ac c e s s i n g Te c h ni q u e o f La b VI EW a nd I t s Ap p l i c a t i o n I I W e n t a o， CA0 Yan hon g， BO Xu f a ng， XU Pe i qi n Sc ho o l o f I nf or ma t i on En gi n e e r i n g o f I nne r M on go l i a U n i ve r s i t y o f Sc i e nc e a nd Te c hn ol o g y， Ba o t o u 01 4 01 0．Ch i n a Ab s t r a c t Th e pa p e r i n t r od uc e d o v e r a l l s t r uc t ur e a nd s e l e c t i on o f m o ni t o r i ng v a r i a b l e o f mo ni t or i n g s ys t e m o f br e a k ou t pr e di c t i o n， a n a l yz e d s e v e r a l wa y s t o a c c e s s d a t a ba s e i n La b VI EW ， a n d s e l e c t e d I a b S QL k i t t o a c c e s s d a t a b a s e ．I t g a v e a n i mp l e me n t a t i o n me t h o d o f a c c e s s i n g t h e d a t a b a s e o f Ac c e s s i n La b VI EW t h r o u g h La b S QL a n d a p p l i e d t h e me t h o d i n t h e mo n i t o r i n g s y s t e m o f b r e a k o u t p r e d i c t i o n．Th e me t h o d o f a c c e s s i n g d a t a b a s e t h r o u g h I a b S Qt i s s i mp l e ． r e d u c e s d e s i g n c o s t a n d h a s b e e n p r o v e d p r a c t i c a b l e ． Ke y wo r d s b r e a k o u t p r e d i c t i o n，La b VI EW ，d a t a b a s e a c c e s s i n g，La b S QI ，Ac c e s s d a t a b a s e 0 引言 1 漏钢 预报 监测 系统 I a b VI E w 是 NI 公 司推 出的虚拟仪器平 台开 发软件 ， 采用一种功能强大 的图形化编程语言 ， 与传 统 的文本 编程 工 具 相 比， L a b VI E W 简 单 易 学 ， 开 发 效率 高 ， 因而 广泛 地 被 工 业 界 、 学 术 界 所接 受 ， 是 一 个 标 准 的 数 据 采 集 和 仪 器 控 制 软 件 。 使 用 I a b VI E W 开发应 用 程 序 时 ， 经 常 面 临 大 量 数 据 的 采集 、 存 储 、 分 析 及 查 询 等 问题 ， 因此 深 入 研 究 I a b VI E w 环境 下 的数 据 管 理 技 术 ， 具 有 重 要 的 工 程 实际 意 义 。本 文 以 漏 钢 预 报 监 测 系 统 为 应 用 对 象 ， 研究 在 I a b VI E W 中通 过 L a b S QL工 具 包访 问 数据 库 的具体 实 现方 法 。 1 ． 1 监 测 变量 的选取 在 连铸 生产 过程 中 ， 漏 钢不仅 会影 响生产 ， 增加 维修量 ， 而且会损坏机械设备 。因而开发漏钢预报 监 测系 统具有 重要 意义 。 目前工业 上 比较成熟 的漏 钢 预报 技术是 热 电偶 测 温 法 ， 其 原理 是 检 测 安装 在 结 晶器 铜板上 的 热 电偶 温 度 变化 情 况 ， 分 析其 是 否 符合漏钢特性 ， 从而实现漏钢预报 。然而， 漏钢事故 的形成是多种工艺因素偏离稳定状态综合作用的结 果_ 1 ] 。因此， 对连铸机上其它参数 的监测也是 十分 必要 的。在研 究 国 内外 大型 钢厂所 采用 的漏钢 预报 监测系统基础上， 结合一些成熟的关于过程变量选 取 的工业 指导 ， 笔 者选取 以下 监测 变量 结 晶器铜 板 收稿 日期 2 0 1 1 1 2 3 0 作者简介 李文涛 1 9 6 1 一 ， 男， 河北望都人， 教授 ， 硕 士， 研究方 向为智能仪表与过程控制、 连铸 控制技术 。E ma i l l i we n t a o 0 4 7 2 1 6 3 ． c o rn 7 0 工矿 自动化 2 0 1 2年 3月 上 的热 电偶温 度及 其变 化率 ， 结 晶器 振动 频率 ， 结 晶 器 液位 ， 铸坯 拉速 ， 冷却 水 的流量及 其在进 出 口处 的 温度差 ， 中间包 液位 ， 结 晶器摩 擦力 等 。 1 ． 2 漏 钢 预 报 监 测 系 统 总体 结 构 漏 钢预报 监测 系统 总体结 构 如图 1 所 示 。在连 铸现场 ， 传感器将被测物理量转换成 电信号， 该信号 经 过信 号调理 模块 、 数 据 采 集 卡后 送 入 嵌 入式 控 制 器 进行 数字滤 波 、 标 度变 换等 处理 ， 控制器 完成 处理 后 将结 果送 给上位 机 。 ,豳scx,,I, I一 网 1 漏钢 预报 监 测 系统 总体 结 构 上 位机 程序 采用 L a b VI E W8 ． 5软 件 编写 ， 主要 完 成数 据显示 和数 据管 理功 能 。考 虑到 漏钢 预报需 要 监测 的参数 较 多 ， 且监 测过 程 中数据量 大 、 数 据类 别 繁杂 等 问题 ， 系统采用 Ac c e s s 数 据库 对数 据进 行 管理。但是 L a b VI E W 本身并不具备数据库访问功 能 ， 不 能像 VB、 VC那样 方便 地访 问数据 库 ， 因此 系 统需要 借助 其它 辅助方 法 和工具来 实现 对数 据库 的 访 问 。 2 L a b V I E W 数据 库访 问方式 的选择 L a b V I E W 访 问数据库 有 以下几 种方式 _ 2 ] 1 将数据存入文件 中， 通过编写程序将 文件 中的数据导人数据库 。该方法以磁盘文件为中介 ， 难 以满足数据实时存储的要求。 2 利 用N I公 司 开 发 的 I a b VI E W S QI To o l k i t 工具包 访 问数 据 库 。该 工 具 包 集 成 了一 系 列具有 数据 库操 作 和访 问功 能 的高 级 功 能模 块 ， 可 以方便 地访 问多 种数据 库 ， 但 其价 格 昂贵 ， 普 通用户 难 以承受 。 3 在 I a b VI E W 中调用 由 c等语言编写 的动态 链接 库 DI I 实 现对数 据库 的访 问 。该 方法 需要从底层进行复杂编程 ， 工作量较大 。 4 利 用I a b VI E W的 Ac t i v e X 功 能 ， 调 用 Mi c r o s o f t AD 控件 ， 通 过 S QI 语 言 实现 数据 库访 问。该方 式 需 要 熟 练 掌 握 Mi c r o s o f t A DO 和 S QI 语 言 ， 也需 要从 底层 进行 复杂编 程 。 5 通过 第三方 开发 的免 费工具 包 I a b S QI 访 问数 据库 。L a b S QI 是 一个免 费 的 、 源 代 码开 放 的 、 多 数 据 库 、 跨 平 台 的 I a b VI E W 数 据 库 访 问 工 具 包 ] ， 它支持 Wi n d o ws 操作系统中的任何基于开放 数 据库 互 联 Op e n D a t a b a s e C o n n e c t i v i t y ， OD B C 的数 据 库 。该 工 具包 基 于 AD O 技 术 ， 将 复 杂 的 底 层 AD O 及 S QL 操 作 封 装 成 一 系 列 的 L a b S QI VI s ， 用户 只需 熟 悉 L a b S QL 的 固定 语 句 即 可 进 行 简单编 程 ， 实 现数据 库访 问 。该 方式操 作简 单 ， 易于 实现 ， 因此本文采用 I a b S QI 访 问数据库 。 3 L a b V I E W 数据 库访 问的实 现 3 ． 1 DS N创 建 L a b S QL 是 基 于oD B C 技 术 的 ，在 使 用 L a b S QI 之 前 ， 需 要 提 供数 据 源 名 称 D a t a S o u r c e Na me ， D S N 才能连 接到 实际 的数据库 | 5 ] ， 所 以首 先 要 在 Wi n d o w操 作 系统 的 OD B C数 据 源 中 创 建 一 个 DS N。 创 建 D S N 的步骤 _ 6 ] 1 在 Ac c e s s中建立一个数据库， 命名为“ 漏 钢 预报 监测 系统． md b ” 。 2 打开 W i n d o ws控 制 面 板 一 性 能 与 维 护 一 管理工 具 ， 选 择数据 源 ， 进 入“ O D B C数 据源管 理 器” 对话框 。 3 选择 “ 系 统 D S N” ， 单 击“ 添 加” 按 钮 ， 在 弹 出 的 “ 创 建 新 数 据 源 ” 对 话 框 中 选 择 “ D r i v e r d o Mi c r o s o f t Ac c e s s *md b ” ， 然后 单 击 “ 完 成 ” 按 钮 。 这里需 注意 的是 ， 在“ 用 户 D S N” 页面 下创 建 的 数据 源只有本用户才能访问； 在“ 系统 DS N” 页面下创建 的数据源 ， 使用该操作系统的所有用户都可以访 问。 4 在 弹 出 的“ OD B C Mi c r o s o f t Ac c e s s安 装 ” 对话框 中， 输人数据源名“ 漏钢预报监测系统” ， 然后 选 择之 前创 建好 的 同名数 据 库 文 件 ， 单击 “ 确 定 ” 按 钮 。 完成 D S N创 建后 ， L a b S QI 工具 包 即可 利 用这 个 D S N 访 问与之 相关 联 的数 据库 。 3 ． 2数据 库访 问流程 利用 L a b S QI 访问数据库的步骤l 7 ] 1 在 程 序 框 图 中 通 过 ADO C o n n e c t i o n C r e a t e ． v i 函数 创建 一个 C o n n e c t i o n对 象 。 2 用 AD O C o n n e c t i o n Op e n ． v i函 数 建 立 L a b VI E W 与 数 据 库 的连 接 。在 C o n n e c t i o n S t r i n g 接线 端写入 所选 择 的数据库 对象 ， 这里 为“ D S N一漏 钢预 报监测 系统 ” 。 3 执行数 据写 入 、 查 询 、 删 除 、 修 改等操 作 。 4 通 过 ADO Co n n e c t i o n Cl o s e ． v i和 ADO 一 一 一 一 一 一 一 2 0 1 2年 第 3期 李文 涛等 L a b VI E W 数 据库 访 问技 术的 实现及 应 用 7 1 C o n n e c t i o n D e s t r o y ． v i 函数 关 闭数据 库连 接 。 3 ． 3数据 库操 作 实现 3 ． 3 ． 1 数据 写 人 数 据写 入有 两种 方 式 一 是 用 Re c o r d S e t 文 件 夹 下 的 子 VI实 现 ， 二 是 通 过ADO C o n n e c t i o n E x e c u t e ． v i 函数 实现 。本 文选 择第 二种 方 式 。采 用 “ 格 式化 写人 字符 串． v i ” 将 数 组形 式 的 13期 、 时 问和 实时信号值等数据转换成字符 串形式 ， 将输人数据 按照 相应 顺 序 连 接 成 标 准 S QL 语 句 输 入 到 S QI E x e c u t e ． v i 的 C o mma n d Te x t 端 口， 即 完 成 数 据 的 写入 操作 。程 序 设 置 为 每 隔 1 S添 加 一 条 记 录 ， 数 据写 入 程序框 图如 图 2所 示 。 图 2数 据 写 入 程 序 框 3 ． 3 ． 2 数 据查 询 历 史 数 据 查 询 是 工 作 人 员 进 行 数 据 分 析 的依 据 。用户可以通过选择所要查询 的数据表 、 13期、 时 间段等参数实现查询 ， 查询结果可 以数据形式或图 形 形 式显示 。 数据查 询 部分 采用 事件 结构 进行 编程 。数 据查 询 的 S Q I 语 句 格 式 S E I C E T* F R 0M表 名 - wh e r e条件] 。数据查询程序框 图如图 3所示 。 图 3 数据查询 程序框图 3 ． 3 ． 3 数 据显 示 数据 显示 有表 格和 图形 两种 方式 。表 格显 示方 式可使操作人员方便地查看某一时间点上 的数据 ， 但不利于其掌握监测数据的整体分布和变化趋势； 而 图形显 示 方 式 可 将 历 史 数 据 以 曲线 形 式 显 示 出 来 ， 弥 补 了表格 显示方 式 的不足 。 从 数据 库 中读取 的数 据类 型 是 2 一D 字符 串数 组 ， 它 们不 能像 动态 数 据 一样 直 接 在 波 形 图表 或 波 形 图 中显示 ， 因此 需要 对 其 进 行 转换 处 理 。首 先 用 “ 索引数组． v i ” 将 2 一D字符 串数组 中的 日期、 时间 及查询的参数值提取出来 ， 然后将时间字符 串转换 成 时 间标识 ， 再将 时 间 标 识 和该 时 间 所对 应 的 数 据 捆 绑成 簇 ， 送 给“ X Y 图” 图形 控 件显 示 ， 即可显示 出 带时间信息的历史 曲线 。数据转换处理程序框 图如 图 4所示 。 图 4 数 据转换处 理程序框 图 4 L a b V l E W 数据 库访 问技术 的应 用 数 据库 中的 数据 均 存 储在 数 据表 中 ， 一 个数 据 库中通常包含若干个数据表对象。一个表对象一般 是一 个关 于特 定 主 题 的数 据 集 合 。在 本设 计 中 ， 根 据采 集参 数 的相关 性 ， 创 建 了“ 结 晶器热 电偶温度 测 量” 、 “ 结 晶器 振 动 装 置 测量 ” 、 “ 冷 却 水 参 数 测 量 ” 、 “ 连 铸状 态测 量 ” 4个 表 。其 中“ 结 晶 器 热 电偶 温 度 测量” 数据表中存储 了热 电偶 的实时温度值 ， 如 图 5 所示 。 图 5 “ 结晶器热电偶 温度测量 ” 数据表 输 入查 询 条件 ， 程 序 即可从 数 据 库 中读 取 出 相 关数 据并 显示 出来 。图 6为 以图形方 式显示 的热 电 偶 1的历 史数 据 。 第 3期 2 0 1 2年 3月 NO ． 3 M a r ． 2 01 2 文章 编号 1 6 7 1 2 5 1 X 2 0 1 2 0 3 0 0 7 2 0 3 D OI C NKI 3 2 1 6 2 7 ／ TP ． 2 0 1 2 0 3 0 7 ． 1 7 0 9 ． 0 2 4 基于双口R A M 的A R M 与D S P通信接口设计 操虹 ， 李 臻 ， 贾洪钢 天地 常 州 自动化股 份有 限公 司 ，江苏 常州 2 1 3 0 1 5 摘 要 提 出了一种基 于双 口 RAM 的 ARM 与 DS P通信接 口的设计 方案 。该接 I ／以 ARM 为主 处理 器、 D S P为协处理器， ARM 通过在 L i n u x系统上建立的 D S P任务管理线程实现 D S P任务的管理和调度工作， D S P完成 AR M 下发的数据计算和处理工作， 两者通过双 口RAM 交换数据 。实际应用表明， 该接 口充分利 用 了两个 处理 器的功 能特 性 ， 数据传 输速 度快 ， 适 用于 AR M 与 D S P间需要进 行 大量数据 交换 的场合 。 关键 词 通信接 口；数 据 交换 ；ARM；DS P；双 口 RAM ；Li n u x系统 中图分类 号 TD 6 7 文献 标识码 A 网络 出版时 间 2 0 1 2 0 3 0 7 1 7 0 9 网络 出版地址 h t t p ／ ／ www． c n k i ． n e t ／ k c ms ／ d e t a i l ／ 3 2 ． 1 6 2 7 ． T P ． 2 0 1 2 0 3 0 7 ． 1 7 0 9 ． 0 2 4 ． h t ml De s i gn o f Co mmun i c a t i o n I nt e r f a c e be t we e n ARM a n d DSP Ba s e d o n Du a l p o r t RAM CAO Ho n g ，LI Z h e n， J I A Ho n g g a n g Ti a nd i Cha ng z h ouAu t o m a t i o n Co．，I t d． ，Ch a ng z ho u 21 3 0 1 5， Ab s t r a c t Th e p a p e r p r op o s e d a d e s i gn s c he m e o f c o mm u ni c a t i o n i n t e r f a c e b e t we e n ARM a nd DSP 收 稿 日期 2 0 1 1 1 1 2 2 基金项 目 天地 常州 自动化股份有限公司研 发项 目 1 0 GY 0 6 3 作者简介 操虹 1 9 8 5 ， 男 ， 安徽黄山人 ， 助理工程 师， 现主要从事嵌入式 软件开发工作 。E ma i l c a o h o n g 5 4 9 1 6 3 ． c o rn 图 6 热 电偶 1的历史数据图形显示 从 图 5 、 图6 可 知 ， 在L a b VI E W中 通 过 L a b S QI 能够 实现对 数据 的 录入 、 查 询 、 以表 格 和 图 形方 式显示 功能 。 5 结语 在 I a b VI E W 中通 过调 用工具 包 L a b S QL的方 法实 现 了对 Ac c e s s数 据 库 的 访 问 ， 该 方 法 简 单 易 行 ， 无 需底 层开 发 ， 且 无需 购 买 开 发工 具 包 ， 降 低 了 设 计成 本 。将 该 技术 应 用 到漏 钢 预 报 监测 系统 中， 经实践 证 明是切 实可行 的 。 参考文献 赵辉 ， 武冬蕾 ， 刘鲁源 ， 等． 基于时域分析的拉坯阻力 曲 线异常特征提取及 在漏 钢 预 报上 的应 用 [ J ] ． 制 造业 自动 化 ， 2 0 0 5 5 6 1 - 6 4 ． 尹技虎 ， 王峰． 基 于 L a b S QI 的 L a b VI E w 数 据库访 问 技术[ J ] ． 仪表技术 ， 2 0 1 1 4 5 5 5 6 ， 6 2 ． 徐小华 ， 贺斌． L a b Vl E W 中访 问数据库 几种 不同方 法 的探讨[ J ] ． 中国信息科技 ， 2 0 1 1 7 1 2 8 ， 1 2 2 ． 杨 乐 平 ， 李 海 涛 ， 赵 勇 ， 等． L a b VI E W 高 级 程 序 设计 E M] ． 北京 清华 大学 出版社 ， 2 0 0 3 ． 林静 ， 林振宇 ， 郑福仁． L a b Vl E W 虚拟仪器程序设计从 入 门到精通[ M] ． 北京 人 民邮 电出版社 ， 2 O 1 0 3 0 3 ． 李春雨 ， 郑 培 ， 牛亚 尊 ， 等． L a b Vl E W 中利用 L a b S QI 访问数据库 的实现 [ J ] ． 仪器 仪表 用户 ， 2 0 0 9 2 1 2 2 1 23 ． 唐治宏 ， 严 巳 杰 ，蒙 艳 玫 ， 等．基 于 L a b Vl E W 和 L a b S QI 的煮糖参数 测 试 数 据 库 的设 计 与 实 现 [ J ] ． 机 械 与 电子 ， 2 0 0 8 6 6 1 - 6 4 ． ∞ 化 m 协 动 自 d 矿 工 d ] ] ] ] ] ] ] 口