Einführung in LabVIEW. National Instruments LabVIEW Measurement & Automation Explorer

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1 Einführung in LabVIEW National Instruments LabVIEW Measurement & Automation Explorer

2 Measurement & Automation Explorer Zentrales Konfigurationsprogramm bei NI Management von Software und Hardware Hilfeeinstieg Zusätzlich können u.a. Tasks (Messen und Steuern) und Skalierungen (Kalibrierkurven) konfiguriert werden

3 LabVIEW allgemeine Eigenschaften LabVIEW ist ein graphisches Programmiersystem von National Instruments ( Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench ) seit 1986 Windows (,Mac, Linux und Solaris) Ähnliche Produkte: Hewlett-Packard/Agilent VEE, Matlab/Simulink Haupt-Anwendungsgebiete von LabVIEW sind die Mess-, Regel- und Automatisierungstechnik Die 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 bezeichnet Sie bestehen aus zwei Komponenten: das Frontpanel enthält die Benutzerschnittstelle, das Blockdiagramm den graphischen Programmcode Der Programmcode wird nicht von einem Interpreter abgearbeitet, sondern compiliert. Dadurch sind LabVIEW-Programme ziemlich schnell.

4 LabVIEW - Instrumente Software zur Erstellung virtueller Instrumente VIs (ähnlich wie Agilent VEE, nur anderes und umfangreicher) Aussehen und Verhalten imitiert reale Instrumente Funktionalität in Software 2 Sichten: Front Panel (User Interface) Blockdiagramm Hardware: GPIB, LAN, RS232, RS485 PXI, PCI(e), USB PAC (CompactRIO, FieldPoint) μc, PDA, Erweiterbar um Toolkits (Vielzahl!)

5 LabVIEW Erste Schritte Mehrere Möglichkeiten des Einstieges: Leeres VI (oder Projekt) für Profis Lernen am Beispiel für Fortgeschrittene VI aus Template (Vorlage) für Studenten (oder Professoren)

6 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

7 Übung Entwickeln 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.

8 Teillösung

9 Übung Entwickeln 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!

10 Lösung

11 VI aus Vorlage Generieren und anzeigen z.b. Virtuelle Signalquelle und Waveform-Graph

12 Fenster von LabVIEW Front Panel (mit Elementen) und Blockdiagramm (mit Funktionen)

13 Elemente Gruppiert in Kategorien Drag&Drop ins Blockdiagramm Wichtige Kategorien (für den Anfang): Express Modern

14 Funktionen Gruppiert in Kategorien Drag&Drop ins Blockdiagramm Wichtige Kategorien (für den Anfang): Express Programmierung

15 Übung Erstellen 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.

16 Lösung

17 Weitere Fenster Kontexthilfe Werkzeuge Projekt-Explorer

18 Ausführliche Hilfe Auch über Kontexthilfe erreichbar

19 Menü Geschlossene Fenster wieder öffnen

20 VI vs. Express VI VI Express VI <Click><Click> Dialogbasierte Konfiguration Einfacher zu handhaben; empfohlener Weg

21 Verdrahtung Bearbeiten/Löschen Anlegen Strenge Verbindungsregeln (wie bei Agilent VEE) kennt LabVIEW nicht So dürfen Eingänge teilweise offen bleiben

22 Werkzeugpalette Standard: automatische Werkzeugwahl Alternativ: manuell Schaltflächen: Automatische Werkzeugwahl Wert einstellen Position/Größe/Auswahl Text bearbeiten Verbinden Objekt Kontextmenü Fenster verschieben Haltepunkt setzen/löschen (Breakpoint) Sondenwert (Debugging) Farbe ermitteln Farbe setzen

23 Kontextmenü Sieht ständig anderes aus wie man das bei einem Kontextmenü erwarten kann/muss

24 Eigenschaften

25 Weitere Eigenschaften

26 Fehler Compilerfehler

27 Ausführen/Debuggen Sonde Breakpoint Roter Rand Zur Laufzeit blinkendes Symbol

28 Datenfluss Highlight -Funktion visualisiert Datenfluss

29 Projekte Projekt zum Beispiel-VI hinzufügen Vorteile: Übersichtlichkeit Modularität Verteilbarkeit Runtime-version Installer

30 Applikation Runtime-Version Zu startendes VI muss ausgewählt werden Anwendung läuft anschließend ohne Entwicklungsumgebung

31 Installationsprogramm Applikation auswählen Auf anderen Systemen installierbar inklusive aller Abhängigkeiten

32 Programmerweiterung Zusätzliche Funktionen und Anzeigen Signalanalyse Ergebnisausgabe

33 Generieren, analysieren, anzeigen

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