Einführung in LabVIEW

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Einführung in LabVIEW"

Ingelore Hauer
vor 8 Jahren
Abrufe

1 Wolfgang Georgi Ergun Metin Einführung in LabVIEW 4., neu bearbeitete Auflage mit 787 Bildern und 146 Aufgaben Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag

Inhalt Teil I: Grundlagen des Programmierens in LabVIEW 17 1 Was ist LabVIEW? 19 1.1 Entwicklungsstufen 19 1.2 Was will dieses Lehrbuch? 21 1.3 Installation 21 1.4 Einführendes Beispiel 21 1.4.1 Programmierung von с = a + b 26 1.

2 Inhalt Teil I: Grundlagen des Programmierens in LabVIEW 17 1 Was ist LabVIEW? Entwicklungsstufen Was will dieses Lehrbuch? Installation Einführendes Beispiel Programmierung von с = 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 34 2 Einstellungen, Sprachenwahl, Paletten Einstellungen 'Neu und geändert in 8.x' Frontpanel Blockdiagramm Ausrichtungsgitter Wiederherstellungen Sprachenwahl Menüpunkte Werkzeuge- Optionen Datei - VI-Einstellungen Paletten Werkzeugpalette (Tools Palette) Eingabe-/Ausgabe-Elemente Funktionenpalette 46 3 Programmstrukturen Strukturiertes Programmieren Sequenz Alternative, Case-Struktur Schleifen 60

10 Inhalt 4 Datentypen 65 4.1 Numerische Datentypen 65 4.1.1 Kontextmenü: Darstellung 65 4.1.2 Kontextmenü: Format und Genauigkeit 66 4.2 Boolesche Datentypen 68 4.3 String und Pfad 70 4.

3 10 Inhalt 4 Datentypen Numerische Datentypen Kontextmenü: Darstellung Kontextmenü: Format und 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 Umordnen der Elemente eines Clusters Ring&Enum Gestaltung von Panel und Diagramm 92 5 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 Vl-Referenz öffnen und schließen Aufrufeines VI über seine Referenz Beispiel für den SubVI-Austausch während der Laufzeit Rekursiver Aufruf von Unterprogrammen Testen (Debugging) von ablaufinvarianten Sub Vis 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 124

Inhalt 11 6.3.2.1 Darstellung einer Sinuskurve 124 6.3.2.2 Darstellung von zwei oder mehr Kurven in einem Graphen 126 6.3.2.3 Skalierung der Abszisse in einem Graphen 127 6.3.3 XY-Graph 129 6.3.3.1 Darstellung einer Relation im XY-Graphen 130 6.

4 Inhalt 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 Allgemeines zur Speicherung von Dateien Menüs Einführendes Beispiel Modifiziertes Beispiel Beispiel: Anlegen einer Protokolldatei Überschreiben ohne Warnung Pfade Pfadkonstanten Pfadkonstante 'Standardverzeichnis' 'Standardverzeichnis' ändern 'Standard-Datenverzeichnis'ändern Lesen und Schreiben anderer Datentypen Verketten von Schreib- und Lesefunktionen Tabellenkalkulation Pfade in einer EXE-Datei Fortgeschrittene Dateitypen LVM-, TDMS- und TDM-Dateien Diadem ZIP-Dateien Konfigurationsdateien LabVIEW-Kurzüberblick Aufbau des LabVIEW-Systems Interpretieren oder kompilieren? Datenflussprogrammierung Projektverwaltung 178

12 Inhalt 9.3 Erstellung von EXE-Dateien 179 9.3.1 Warum EXE-Dateien? 179 9.3.2 Erstellung einer EXE-Datei 180 9.4 Entwicklungsumgebung von Lab VIEW 8.x 185 9.4.1 Deaktivierungsstrukturen 185 9.4.2 Debug-Einstellung in der Projektverwaltung 187 9.

5 12 Inhalt 9.3 Erstellung von EXE-Dateien Warum EXE-Dateien? Erstellung einer EXE-Datei Entwicklungsumgebung von Lab VIEW 8.x Deaktivierungsstrukturen Debug-Einstellung in der Projektverwaltung LabVIEW-Bibliotheken Umwandeln von LLB-Bibliotheken Einbindung von C-Programmen unter Windows Programmieren einer eigenen DLL in С oder C Anschließen einer DLL an einen CLF-Knoten Hilfen zu Lab VIEW 198 Teil II: Technische Anwendungen Fouriertransformation Zeit-und Frequenzbereich Die reelle Fouriertransformation Darstellung der Fourierkoeffizienten c k in Lab VIEW 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 Lab VIEW 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 Gekoppeltes Feder-Masse-System 236

13.2.1 Lösung mit eingebauter ODE-Funktion 237 13.2.2 Lösung mit Blockdiagramm wie in MATLAB 239 13.3 Umwelt und Tourismus 240 14 Parallelverarbeitung, Ereignis-, Zeitsteuerung 243 14.

6 Lösung mit eingebauter ODE-Funktion Lösung mit Blockdiagramm wie in MATLAB Umwelt und Tourismus Parallelverarbeitung, Ereignis-, Zeitsteuerung Einführendes Beispiel Grundbegriffe der Parallelverarbeitung Multiprocessing, Multitasking, Multithreading Synchronisation von Prozessen Parallelverarbeitung unter Lab VIEW 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 Zeitschleifen Teil III: Kommunikation Serielle Eingabe/Ausgabe RS Programmierung der RS-232 in Lab VIEW Die USB-Schnittstelle Programmierung unter Windows Programmierung unter Linux Feld-Bus, CAN-Bus CAN-Protokoll CAN-Controller CAN-Hardware, erste Anwendungen Weitere Beispiele für den Datenaustausch mittels CAN-Bus CAN-Bus mit Laptop und einem Sensor CANopen-Protokoll CAN-Bus mit Laptop und mehreren Sensoren Derbyte-serielleGPIB-Bus Installierung der Software Entwicklung eines VI 302

14 Inhalt 16 Messdaten-Eingabe/-Ausgabe 304 16.1 Datenerfassungskarten 304 16.2 Allgemeines 305 16.2.1 Treiber, Measurement and Automation Explorer (MAX) 305 16.2.2 Physikalische und virtuelle Kanäle, Task 311 16.

7 14 Inhalt 16 Messdaten-Eingabe/-Ausgabe Datenerfassungskarten Allgemeines Treiber, Measurement and Automation Explorer (MAX) Physikalische und virtuelle Kanäle, Task Programmierung von Datenerfassungs-VIs, simulierte Geräte Programmierung von Vis zur Analogausgabe Programmierung von Vis zum Digital-I/O Programmierung mit Hilfe des DAQ-Assistenten Programmatische Task-Erstellung USB-Gerät NIUSB Begriffe 'differentieir, 'RSE' und 'NRSE' Zwei Analogwerte mit der N1USB-6521 lesen Triggern mit N1 USB Streaming mit N1 USB Ältere NI-Karte PCI-MIO-16E TEDS IVI-GerätNIUSB Teil IV: Fortgeschrittene Techniken Professionelle Programmentwicklung Sequenzstruktur Zustandsautomaten Notation für Zustandsautomaten Umsetzung Zustandsdiagramm -> LabVIEW-Programm Strings für die Zustandsauswahl Enum für die Zustandsauswahl Verwendung von Ctl-Elementen bei der Enum-Programmierung Münzautomat Münzautomat mit Queues und Ereignisstrukturen Programmierhilfen Arbeiten mit vorgefertigten Strukturen (Templates) Beurteilung Programmeffizienz und geeignete Werkzeuge Objektorientierte Programmierung Warum objektorientiert? Erstes Beispiel zur objektorientierten Programmierung Bildung einer Klasse Private Eigenschaften der Klasse Methoden der Klasse Weitere Beispiele zur OOP Vererbung Polymorphie Modulaustausch Schutz einer Klassenbibliothek 398

15 19 LabVIEW: Tabellenkalkulation, Datenbanken 402 19.1 Schreib-/Lesebefehle zur Tabellenkalkulation 402 19.2 Allgemeines über ActiveX 405 19.2.1 ActiveX-Container in LabVIEW 405 19.2.2 ActiveX in LabVIEW zur Steuerung von Anwendungen 408 19.

8 15 19 LabVIEW: Tabellenkalkulation, Datenbanken Schreib-/Lesebefehle zur Tabellenkalkulation Allgemeines über ActiveX ActiveX-Container in LabVIEW ActiveX in LabVIEW zur Steuerung von Anwendungen Beispiele zur Anwendung auf Excel Öffnen und Schließen von Excel Sichtbarmachen einer Excel-Tabelle Eintragen von Daten in eine Excel-Tabelle Verwendung von Sub Vis Geschwindigkeit der Datenspeicherung Erstellen von Makros zum Umwandeln einer Tabelle in eine Grafik Aufruf von Makros in LabVIEW mit Hilfe von ActiveX Erhöhung der Geschwindigkeit Schreiben mehrerer Dateien Microsoft-Datenbank Access Einführung Verbindung mit der Datenbank SQL Verwendung von Sub Vis Internet, Server und Client 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 TCP/IP-Server und mehrere Clients Vorüberlegungen TCP/IP-SubVIs Schreiben über TCP/IP Lesen von TCP/IP Anwendungsbezogene Fehlerbehandlung Server und Client als Zustandsautomaten Client/Server-Anwendung Client-Anwendung Server mit einem Client Server mit mehreren Clients Compact RIO-System und FPGA Definition Installation 463

16 Inhalt 21.3 Programmierbeispiele 467 21.3.1 Zusammenarbeit crio-9012 mit einem Laptop 467 21.3.2 FPGA-Anwendung auf dem crio-9012 mit Laptopunterstützung 472 21.

9 16 Inhalt 21.3 Programmierbeispiele Zusammenarbeit crio-9012 mit einem Laptop FPGA-Anwendung auf dem crio-9012 mit Laptopunterstützung FPGA-Anwendung auf dem crio-9012 ohne Laptopunterstützung Eine regelungstechnische Anwendung 485 Literatur 493 Index 494

Ähnliche Dokumente

Inhalt. Teil I: Grundlagen des Programmierens in LabVIEW 17

Inhalt. Teil I: Grundlagen des Programmierens in LabVIEW 17 Inhalt Teil I: Grundlagen des Programmierens in LabVIEW 17 1 Was ist LabVIEW? 19 1.1 Entwicklungsstufen 19 1.2 Was will dieses Lehrbuch? 20 1.3 Installation 21 1.4 Einführendes Beispiel 21 1.4.1 Programmierung