LabVIEW & PLC還未出師的小工程師部落格

問題條件：

1.每隔5秒擷取資料一次，每小時共計紀錄720筆秒記錄資料

2.每隔1小時將那720筆秒記錄資料做計算，算出平均值後記錄，每日共記錄24筆時記錄資料

3.每日將那24筆時記錄資料做計算，算出平均值後記錄成日記錄資料

4.每隔30日將日記錄資料自動存檔，並重新開始記錄

5.按下"停止"鈕關閉程式時，先將目前的日記錄資料存檔再關閉

問題條件清楚，但要怎麼寫很傷腦筋，所以先畫了個流程圖來分析整個動作流程(下圖)

從流程圖來看不是順序控制結構，而是有條件的跳躍控制結構。因為沒有指明資料擷取的硬體類型，為了儘量避免資料擷取的程式影響，決定把資料擷取的程式排除在控制結構程式之外

整個程式決定要採用所謂"狀態機"這類較高階的寫法，資料擷取的程式也決定丟給控制結構程式間接控制，找一找LabVIEW內有個範本適合這個題目，就用那個範本來修改

在LabVIEW開新檔時，選擇Master/Slave Design Pattern(主從架構)這個範本來開新檔

這個範本的特點是：主架構迴圈若沒有訊號給從架構迴圈，則從架構迴圈為待機狀態；關閉主架構迴圈則從架構迴圈也自動關閉

完成的整個程式架構如下：上半的主架構迴圈是條件控制結構，下半的從架構迴圈是資料擷取，所有狀態的初始化全放到最左邊

初始化分成幾個區塊：

最上方：預先規劃好秒日時記錄資料的陣列大小還有計次的初始值，使用移位暫存器傳遞資料

中間：時間控制程式和動作控制程式的初始值，動作控制是用狀態字串加上移位暫存器加上Case元件來達成；自動存檔部分使用系統時間格式化成年月日時分的字串輸出為檔名

最下面：設定主架構送出的控制訊號類型為布林狀態，當上面的動作控制迴圈有送出訊號時，底下資料取樣迴圈才會動作，並在動作完畢後自動待機

資料擷取的傳遞資料類型為數值，這裡使用隊列架構傳遞資料，這裡也可使用區域或全域變數取代。使用隊列架構的目的是要確保有擷取到資料

程式最下方資料取樣迴圈：設定上接收主架構迴圈的訊號動作，主架構迴圈沒有訊號時不會動作，有訊號時會先判斷有沒有錯誤？有錯誤則停止從架構迴圈，沒有則繼續執行後續程式

當主架構迴圈停止時則會送出一個錯誤訊號，藉著這個訊號關閉從架構迴圈

資料擷取是透過DAQ寫入隊列架構，上方的主架構迴圈若沒有收到訊號則處於等待狀態

這樣的寫法有一定的風險：好處是確保一定有資料被擷取，壞處是若沒有擷取到資料或程式沒處理好，會變成主架構迴圈一直在等待資料使程式當機，這部分的錯誤訊息有硬體可試時再另外處理

上方動作控制迴圈：

首先依初始化資料進入秒記錄狀態(默認狀態)：

迴圈中下方是計時部分，每5秒送出一個訊號，使用Boolean Crossing PtByPt.vi元件是要避免訊號連續觸發

下方的Case元件控制送出一個訊號給資料取樣迴圈擷取資料，上方的Case元件則等待資料取樣迴圈送回資料記錄。上方若不使用Case元件會變成動作控制迴圈一開始就在等待資料取樣迴圈送回資料，這樣會造成上下兩個迴圈資料流互鎖而當機

中央動作控制使用兩個判斷條件：第一有優先權的是Stop按鈕狀態，當Stop按鈕按下時，先進入存檔狀態存檔後，再進入關機狀態停止程式。第二是判斷秒記錄資料是否已達720筆？是的話就進入時記錄狀態，否的話就保持秒記錄狀態

第二是時記錄狀態：

程式上方是將秒記錄算出平均值後寫入到時記錄內，同時將秒記錄資料再初始化還原

中央判斷時記錄資料是否已達24筆？是的話就進入日記錄狀態，否的話就跳回到秒記錄狀態

第三是日記錄狀態：

程式上方是將時記錄算出平均值後寫入到日記錄內，同時將時記錄資料再初始化還原

中央判斷時日記錄資料是否已達30筆？是的話就進入存檔狀態，否的話就跳回到秒記錄狀態

第四是存檔狀態：

以系統時間為檔名自動將日記錄存檔，同時將日記錄資料再初始化還原

再來就是判斷是否有關機訊號，是的話就進入關機狀態，否的話就跳回到秒記錄狀態

最後是關機狀態：

送出訊號停止迴圈，當動作控制迴圈停止後，資料取樣迴圈跟著停止