基于LabVIEW的追溯文件查询方法

  基于LabVIEW的追溯文件查询方法  摘要:现在的工控软件，一般都有保存追溯文件的功能。有些企业要求工控软件能在确保结果准确的前提下，尽可能快速地查询出产品的生产数据。因此设计基于LabVIEW的快速批量查询功能,通过查询文本而非查询表格的方法，对多个产品条码进行批量查询,此方法简单高效。关键词:LabVIEW;批量;查询;追溯1追溯文件查询效率问题随着工业互联网+大数据的兴起，越来越多自动化设备增加了产品追溯功能，通过利用读码器识别产品条码，跟踪产品的生产数据，而这将有利于 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 设备生产状态、产品良率状况。对于工业生产的快速量产需求，LabVIEW开发具有明显的优势。由于LabVIEW拥有众多成熟配套的模块，可以轻松与PLC建立OPC通讯，这种通讯模式下，PLC无需额外开发通讯程序，只需要提供IP地址，创建TCP端口号，提供寄存器地址用于读写数据，就可以立刻与LabVIEW建立通讯，而LabVIEW对寄存器数据的操作，也几乎如同在本地电脑读写文件一般轻松。而工业互联网中收集到的生产数据，就需要配套准确且快速的查询方法，才能让工业互联网的价值发挥出来。本文利用LabVIEW图形化编程语言，通过对比传统的表格方法和新式的文本方法，这两种查询方法，直观反映出新式文本方法的快捷高效，接下来将通过对比阐述如何编程实现这种方法。2追溯文件保存形式文件是批量查询的数据来源，其保存的文件形式大体上有两种，一种是数据库的方式，另一种是保存为Excel文件的方法。其中数据库的方法，是利用LabVIEW的额外工具包LabVIEWSQLToolkit对数据库进行访问，该工具包封装了基本的数据库操作与访问函数，使用简便，用户不需要学习SQL语法，只需要通过输入输出接线端，就能实现功能，遗憾的是这个工具包目前价格高昂，致使大多数用户无法承受这额外的成本。而保存为Excel文件的方法，则是利用LabVIEW自带的“写入电子表格文件”函数，将用户信息逐条添加进文件内容中，这种方法操作简单，也不需要依赖额外的数据库工具包。保存的Excel电子表格文件，可以使用Excel软件打开，无需安装繁琐的数据库环境等，方便用户直接打开编辑或复制到其他电脑进行整理编辑，为用户制作报表或报告等提供便利。本文中使用的就是这第二种方法，以实现对文件的保存操作。如图1所示，保存Excel电子表格文件的操作，主要用到LabVIEW中的“写入电子表格文件”函数。先构造需要添加的一维数组数据，将其连接到“写入电子表格文件”函数的输入端，并将“添加至文件”参数设置为真，同时设置好“分隔符”，就能实现将该数据添加进表格文件，编程简单可靠。图1保存文件程序框图其中，“分隔符”，是“写入电子表格文件”函数的一个重要输入参数，也是本文中的批量查询方法的重要依据。因电子表格文件的后缀不同，其“分隔符”也会不同。电子表格文件的后缀大致可以分为两种，一种是“xls”，它是最常见的电子表格格式，是Excel软件保存的一种文件格式，其“分隔符”是“制表符”，也就是Tab键输入的字符；另一种是“csv”，它是通用的一种文件格式，能被导入到Excel表格及数据库中，“分隔符”是英文逗号“,”。为了便于后续的编程操作，在保存数据时，一般将数据集的第一项作为具有唯一编码属性的条码，之后才是与之关联的详细信息，如图2所示。图2保存文件格式3批量查询实现原理本文将以Excel电子表格的文件形式为基础，阐述两种查询方法并对两者进行对比实验，其中一种查询方法是LabVIEW传统的查询方法，也即直接读取Excel内容为二维数组，并直接在二维数组里查询指定条码字符串，在本文称之为“表格方法”；另一种则是以文本的形式读取Excel文件，把文件内容输出成字符串文本，在字符串文本里查询指定的条码字符串，在本文称之为“文本方法”。如图3所示，程序框图的上半部分是“表格方法”实现原理的源程序，下半部分是“文本方法”实现原理的源程序。图3批量查询程序框图“表格方法”具体的实现原理，是使用“读取电子表格文件”函数读取Excel文件，将文件内容输出为二维数组，再分离出仅包含条码的一维数组，接着用指定的一个条码，通过“搜索一维数组”函数，得到指定条码所在的行索引。此时，就能通过这个行索引，就能获得这个指定条码在二维数组里所在行的数据。同理，批量搜索多个指定条码，只需要利用for循环，就可以重复执行这一操作，获得批量查询的结果。但是这个方法的有个明显的缺点，就是当打开多个Excel文件时，需要耗费很长的时间，而这很影响效率。图4原理解析而“文本方法”，是一种较为创新的方法，首先，打开Excel文件的方式就有所不同，不是使用“读取电子表格文件”函数打开文件，而是使用“读取文本文件”函数打开文件，将内容输出为字符串文本。如图4所示，先将指定的一个条码与分隔符连接，形成搜索元素，再利用“搜索匹配字符串”函数，获得偏移量，也就是条码处在字符串文本中的位置。此时，通过“截取字符串”和“匹配回车符”函数处理后，就可以获得以查询的条码为起始、以回车符为结束的字符串文本，这就是该条码的相关数据。最后通过“电子表格字符串至数组转换”函数，将字符串文本转化为数组的形式，以便后期构成表格。批量查询多个条码时，也是利用for循环重复执行，获得批量查询结果。这个方法巧妙在于打开多个“文本文件”比“电子表格文件”速度要快得多，且通过“分隔符”精准定位元素。同时还能通过限制“条码长度”，支持对首尾残缺的字符进行搜索，还可以忽略大小写。通过对同一批文件进行等量搜索，比较出“表格方法”与“文本方法”的速度和准确率，结果“文本方法“明显具有优势。尽管传统的“表格方法”也有易于理解与掌握的优点，但缺点太明显，就是运行效率低。而”文本方法“的优点不仅是运行效率高，而且结果准确、功能全面。4用户交互界面设计界面的设计的主旨是为了便于用户操作与获取信息。本文提供了一个简单的设计参考，以左右分栏的形式，将输入框与查询结果分布在左右两侧，同时辅以查询耗时、查询数量等提示，帮助用户理解与获悉查询的效率对比。如图5所示，界面的最左侧是“批量条码”的输入文本框，支持以“回车”作为分隔符，输入多个条码进行搜索，也支持用户从表格文件复制一列数据，粘贴到此处。图5批量查询前面板“批量条码”文本框左上方，是“条码长度”限制数值，这是可选参数：当搜索残缺条码时，利用限制条码长度，可以缩小查询范围，缩短查询时间，提高查询效率；“批量条码”文本框右上方，是“查询数量”提示框，该参数是通过计算“批量条码”输入框中的非空的行数，统计出实际需要查询的条码数量，展示给用户；“批量条码”文本框右侧，则是两种查询方法的展示结果表及其消耗时间的统计。经过多次运行测试，本文推荐的“文本方法”在查询一百条的数据时，仅需约0.5秒就能输出结果，而“表格方法”查询一百条数据时，则需约20秒。以多次运行测试取平均值而言，“文本方法”的运行效率约为“表格方法”的38倍。5结束语本文主要借助LabVIEW设计了一个批量查询功能，实现对工控软件保存的Excel文件进行批量查询，追溯产品的生产信息。无需使用复杂的数据库工具，以及效率低下的“表格方法”，只需利用上述提及的“文本方法”，就能实现快速高效的批量数据查询，此方法简单实用，对于工业互联网+大数据的实现，也具有一定的现实意义。Reference[1]万文略,崔冰波.LabVIEW在测控系统登录与管理中的应用[J].自动化仪表,2012,33(4):30-34[2]杨忠仁,饶程,邹建,彭珍莲.基于LabVIEW数据采集系统[J].重庆大学学报,2004,27(2):32-35[3]郭晓震,东方,毛翠红,张建武.基于LabVIEW的用户权限管理方法[J].工业控制计算机,2020,33(1):89-90[4]沈骞.数字电路板测试系统应用软件设计[D].南京航空航天大学,2012:41-42 -全文完-