LabVIEW与PLC串级控制系统的RS232通讯设计与实现

本文主要探讨了基于LabVIEW（National Instruments的图形化编程语言）和PLC（可编程逻辑控制器）的串级控制系统设计。作者谢建君、王洪猛和徐春梅来自武汉大学动力与机械学院，他们针对工业控制领域的挑战，提出了一种创新解决方案。 在工业过程中，由于生产现场的分布广泛，输入/输出（I/O）点数量庞大，且设备工作环境苛刻，传统的数据采集卡和LabVIEW开发平台在实时性和可靠性方面难以满足需求。为了克服这些问题，他们选择将PLC作为底层执行设备，PLC以其高效的数据处理能力和抗干扰性，弥补了数据采集卡在实时控制中的不足。 在设计中，关键的技术环节是实现LabVIEW与PLC之间的串口通讯，这里采用了RS232或RS485标准，这两种通信协议允许两个设备之间进行远距离、可靠的数据交换。通过这种方式，上位机（配备LabVIEW的工控机）可以监控PLC的动作，并根据实时的工业现场数据进行高级控制策略的制定和执行，如设定PID控制器的参数，实现对过程参数的精确控制。 串级控制系统的核心在于它的层级结构，其中上位机负责制定全局策略，而PLC则负责执行这些策略的细节操作。通过这种分工，系统能够在复杂环境中保持稳定性和响应速度。实验结果显示，这种方法成功地实现了预期的设计目标，证明了基于LabVIEW与PLC的串级控制系统在工业应用中的可行性和有效性。 本文的研究不仅提供了技术实施的详细步骤，还强调了在实际工程中选择合适的硬件和软件集成方案的重要性，对于从事工业自动化、过程控制领域的工程师具有很高的参考价值。其研究成果有助于提高工业过程控制的效率和稳定性，为未来的智能工厂和自动化生产线的发展奠定了基础。