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Post on 07-Feb-2018
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National Instruments LabVIEW
Measurement & Automation Explorer
Einführung in LabVIEW
Measurement & Automation ExplorerZentrales Konfigurationsprogramm bei NIManagement von Software und HardwareHilfeeinstiegZusätzlich können u.a. „Tasks“ (Messen und Steuern) und Skalierungen (Kalibrierkurven) konfiguriert werden
LabVIEW – allgemeine EigenschaftenLabVIEW ist ein graphisches Programmiersystem von National Instruments („Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench“)seit 1986Windows (,Mac , Linux und Solaris)Ähnliche Produkte: Hewlett-Packard/Agilent VEE, Matlab/SimulinkHaupt-Anwendungsgebiete von LabVIEW sind die Mess-, Regel- und AutomatisierungstechnikDie Programmierung erfolgt mit einer graphischen Programmiersprache, genannt „G“, nach dem Datenfluss-Modell (dadurch besonders gut zur Datenerfassung und –Verarbeitung geeignet)LabVIEW-Programme werden als Virtuelle Instrumente oder einfach VIs bezeichnetSie bestehen aus zwei Komponenten: das Frontpanel enthält die Benutzerschnittstelle, das Blockdiagramm den graphischen ProgrammcodeDer Programmcode wird nicht von einem Interpreter abgearbeitet, sondern compiliert. Dadurch sind LabVIEW-Programme ziemlich schnell.
LabVIEW - InstrumenteSoftware zur Erstellung virtueller Instrumente VIs (ähnlich wie Agilent VEE, nur anderes und umfangreicher)Aussehen und Verhalten imitiert reale Instrumente … Funktionalität in Software2 Sichten:
Front Panel (User Interface)Blockdiagramm
Hardware:GPIB, LAN, RS232, RS485PXI, PCI(e), USBPAC (CompactRIO, FieldPoint)μC, PDA, …
Erweiterbar um Toolkits (Vielzahl!)
LabVIEW – Erste SchritteMehrere Möglichkeiten des Einstieges:
Leeres VI (oder Projekt) … für ProfisLernen am Beispiel … für FortgeschritteneVI aus Template (Vorlage) … für Studenten (oder Professoren)
Leeres VI (der Weg für die Profis)Kleine Demo:
Addition (o.ä.)Fortlaufende Programmausführung (while-Schleife)Mit Wartezeit (wegen CPU-Belastung)Signalgenierung
Zufallszahlen
simuliertes Signal (Express-VI)
gerechneter Sinus
ÜbungEntwickeln Sie ein Programm, welches ein Sinussignal errechnet und grafisch darstellt.
Erweitern Sie das Programm, indem die Anzahl der Datenpunkte, die Amplitude und die Frequenz des Signals variabel einstellbar werden.
Überlagern Sie das Sinussignal mit einem Rauschen einstellbarer Amplitude.
Teillösung
ÜbungEntwickeln Sie ein Programm, welches einmalig eine Zeit in Sekunden entgegen nimmt und diese Zeit als Stunden, Minuten und Sekunden ausgibt!
Erweitern Sie das Programm so, dass es mehrere derartige Berechnungen durchführen kann!
Reduzieren Sie den Ressourcenverbrauch durch geeignete Maßnahmen!
Lösung
VI aus VorlageGenerieren und anzeigen
z.B. Virtuelle Signalquelle und Waveform-Graph
Fenster von LabVIEWFront Panel (mit Elementen) und Blockdiagramm (mit Funktionen)
ElementeGruppiert in Kategorien
Drag&Drop ins Blockdiagramm
Wichtige Kategorien (für den Anfang):ExpressModern
FunktionenGruppiert in Kategorien
Drag&Drop ins Blockdiagramm
Wichtige Kategorien (für den Anfang):ExpressProgrammierung
ÜbungErstellen Sie ein VI, das so lange kontinuierlich Zufallszahlen zwischen 0 und 1000 erzeugt, bis eine vorab definierte Zahl erreicht ist. Ermitteln Sie die Zahl der Versuche.
Lösung
Weitere FensterKontexthilfe
Werkzeuge
Projekt-Explorer
Ausführliche HilfeAuch über Kontexthilfe erreichbar
MenüGeschlossene Fenster wieder öffnen
VI vs. Express VIVI
Express VI<Click><Click>Dialogbasierte KonfigurationEinfacher zu handhaben; empfohlener Weg
VerdrahtungBearbeiten/Löschen
Anlegen
Strenge Verbindungsregeln (wie bei Agilent VEE) kennt LabVIEW nicht
So dürfen Eingänge teilweise offen bleiben
WerkzeugpaletteStandard: automatische WerkzeugwahlAlternativ: manuellSchaltflächen:
Automatische WerkzeugwahlWert einstellenPosition/Größe/AuswahlText bearbeitenVerbindenObjekt KontextmenüFenster verschiebenHaltepunkt setzen/löschen (Breakpoint)Sondenwert (Debugging)Farbe ermittelnFarbe setzen
KontextmenüSieht ständig anderes aus … wie man das bei einem Kontextmenü erwarten kann/muss
Eigenschaften
Weitere Eigenschaften
FehlerCompilerfehler
Ausführen/DebuggenSonde
BreakpointRoter RandZur Laufzeit blinkendes Symbol
Datenfluss„Highlight“-Funktion visualisiert Datenfluss
ProjekteProjekt zum Beispiel-VI hinzufügen
Vorteile:ÜbersichtlichkeitModularitätVerteilbarkeit
Runtime-version
Installer
ApplikationRuntime-VersionZu startendes VI muss ausgewählt werden
Anwendung läuft anschließend ohne Entwicklungsumgebung
InstallationsprogrammApplikation auswählen
Auf anderen Systemen installierbar inklusive aller Abhängigkeiten
ProgrammerweiterungZusätzliche Funktionen und Anzeigen
SignalanalyseErgebnisausgabe
Generieren, analysieren, anzeigen
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