Einführung in LabVIEW

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1 Einführung in LabVIEW von Wolfgang Georgi, Ergun Metin 1. Auflage Hanser München 2006 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 Einführung in LabVIEW Wolfgang Georgi, Ergun Metin ISBN Inhaltsverzeichnis Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel

3 Inhalt Teil I: Grundlagen des Programmierens in LabVIEW 13 1 Was ist LabVIEW? Entwicklungsstufen Was will dieses Lehrbuch? Installation Einführendes Beispiel Programmierung von c = a + b Speicherung als Programm Add.vi Starten und Stoppen von Add.vi Fehlersuche in Add.vi (Debugging) Beispiel für eine Grafik in LabVIEW Grundlegende Konzepte von LabVIEW Frontpanel Blockdiagramm Rezepte Shortcuts Einstellungen, Sprachenwahl, Paletten Einstellungen 'Neu und geändert in 7.x' Frontpanel Blockdiagramm Ausrichtungsgitter Sprachenwahl Menüpunkte Werkzeuge Optionen Datei VI-Einstellungen Paletten Werkzeugpalette (Tools Palette) Eingabe-/Ausgabe-Elemente Funktionenpalette Benutzerdefinierte Palettenansichten... 48

4 8 Inhalt 3 Programmstrukturen Sequenz, Alternative, Schleife Strukturiertes Programmieren Sequenz Alternative, Case-Struktur Schleifen Datentypen Numerische Datentypen Kontextmenü: Darstellung Kontextmenü: Format & Genauigkeit Boolesche Datentypen String und Pfad Arrays Definition und Initialisierung eines 1-dimensionalen Arrays Definition und Initialisierung eines 2-dimensionalen Arrays Rechnen mit Arrays: Addition Rechnen mit Arrays: Multiplikation Steuerung von FOR-Schleifen mit Arrays Behandlung einzelner Arrayelemente Cluster Erzeugung eines Clusters Clusterwerte ändern Aufschlüsseln eines Clusters Ring & Enum Gestaltung von Panel und Diagramm Unterprogramme Wozu Unterprogramme (SubVIs)? Erstellen von Unterprogrammen Einführendes Beispiel Weitere Hinweise für die Erstellung eines Unterprogramms Einstellungen für Programme und Unterprogramme Erstellen von Unterprogrammen mit internem Zustand Erstellen von polymorphen Unterprogrammen Aufruf von Unterprogrammen Statische Bindung Dynamische Bindung VI-Referenz öffnen und schließen Aufruf eines VI über seine Referenz Beispiel für den SubVI-Austausch während der Laufzeit Rekursiver Aufruf von Unterprogrammen...120

5 Inhalt 9 6 Prozessvisualisierung OOP-Konzepte Eigenschafts- und Methodenknoten Grafische Ausgabe Chart (Signalverlaufs-Diagramm) Darstellung einer Sinuskurve Darstellung von zwei oder mehr Kurven in einem Chart Legende zu einem Chart oder Graphen Skalierung der Ordinate in einem Chart Graph Darstellung einer Sinuskurve Darstellung von zwei oder mehr Kurven in einem Graphen Skalierung der Abszisse in einem Graphen XY-Graph Darstellung einer Relation im XY-Graphen Darstellung mehrerer Relationen in einem XY-Graphen Signalverlauf Express-VIs Ein Express-VI zur Erzeugung von Kurven Express-VI zur Erstellung von Berichten Referenzen Einführendes Beispiel Vertauschung von zwei Variablenwerten Referenzen auf Bedien- und Anzeigeelemente Lösung des Vertauschungsproblems Vererbung Eigenschaften der Basisklasse Eigenschaften von abgeleiteten Klassen Datentransfer von und zur Festplatte Dateifunktionen Menüs Einführendes Beispiel Verbessertes Beispiel Pfade Pfadkonstanten Pfadkonstante 'Standardverzeichnis' 'Standardverzeichnis' ändern Lesen und Schreiben anderer Datentypen Pfade in einer EXE-Datei

6 10 Inhalt 9 LabVIEW-Kurzüberblick Aufbau des LabVIEW-Systems Interpretieren oder Kompilieren? Datenflussprogrammierung Erstellung von EXE-Dateien Warum EXE-Dateien? Erstellung einer EXE-Datei LabVIEW-Bibliotheken Erstellen von eigenen Bibliotheken Hilfen zu LabVIEW Teil II: Technische Anwendungen Fouriertransformation Zeit- und Frequenzbereich Die reelle Fouriertransformation Darstellung der Fourierkoeffizienten c k in LabVIEW Diskrete Fouriertransformation Satz von Shannon Aliasing Frequenzauflösung Filterung Filtertypen Ideale und reale Filter Beispiel eines digitalen Filters LabVIEW-Filterfunktionen Filterung im Frequenzbereich Idee der Filterung im Frequenzbereich Die inverse Fouriertransformation in LabVIEW Beispiel eines Tiefpasses Differenzialgleichungen Lösen mit LabVIEW-ODE-Funktionen Lösen nach dem Analogrechnerprinzip Blockdiagramm-Darstellung Vereinfachungen Globale Variablen Genauigkeit numerischer Verfahren Systeme von Differenzialgleichungen Systeme gewöhnlicher Differenzialgleichungen...225

7 Inhalt Gekoppeltes Feder-Masse-System Lösung mit eingebauter ODE-Funktion Lösung mit Blockdiagramm wie in MATLAB Umwelt und Tourismus Parallelverarbeitung, Ereignisse Einführendes Beispiel Grundbegriffe der Parallelverarbeitung Parallelverarbeitung unter LabVIEW Erzeugen von Ressourcen für die Prozesskommunikation Freigabe von Ressourcen der Prozesskommunikation Zeitbegrenzung schont Ressourcen Prozess-Synchronisation ohne Datenaustausch Occurrences Semaphor Rendezvous Prozess-Synchronisation mit Datenaustausch Melder-Operationen Queue-Operationen Ereignisgesteuerte Programmierung Frontpanel-Ereignisse Wertänderungs-Ereignisse Teil III: Kommunikation Serielle Eingabe/Ausgabe RS Programmierung in LabVIEW Beispiel für VISA-Programmierung Wo findet man die VISA-Funktionen? Arbeiten mit CLF-Knoten (Code Library Function) Programmieren einer eigenen DLL in C oder C Anschließen einer DLL an einen CLF-Knoten Die USB-Schnittstelle Datenerfassungskarten, MAX Datenerfassungskarten Wann benutzt man Datenerfassungskarten? Beispiel einer Konfiguration Measurement and Automation Explorer (MAX) Behandlung von Ports mit dem MAX Behandlung Datenerfassungskarte nebst Zubehör mit dem MAX

8 12 Inhalt 17 Internet Allgemeine Bemerkungen zum Internet Ethernet Ethernet-Karten, MAC- und IP-Adresse TCP/IP-Protokoll Einfaches LabVIEW-Beispiel: Ping Programmieren mit DataSocket Programmieren mit TCP/IP Server und Client Beispiel für die Übertragung von Sinusdaten über TCP/IP Änderungen in LabVIEW Startfenster Neue Elemente Neue Elemente des Frontpanels Neue Diagrammelemente und Funktionen Strukturen Dateioperationen Ablaufinvariante VIs Projektverwaltung Programmbibliotheken Sonstige wichtige Änderungen in LabVIEW Ausbau der Express-VIs Veränderte LabVIEW-Entwicklungsumgebung Verwaltung anderer Elemente in einem Projekt Literatur 312 Index 313