LabView
Одной из основных платформ, позволяющих объединять и настраивать различные измерительные приборы, автоматизировать рутинные операции является среда графического программирования LabVIEW (производства фирмы National Instruments). Программирование в среде LabVIEW сводится к настройке лицевой панели и блок схемы прибора, определяющей его функциональность.
|
Использование преимуществ персонального компьютера в измерительной системе позволяет значительно сократить время и усилия метрологов и инженеров на рутинные операции (регистрация, вычисления, протоколирование) и сконцентрироваться собственно на объекте исследования.
|
|
Так как функциональность и внешний вид прибора могут быть определены пользователем, то такой прибор принято называть Виртуальным Прибором (ВП).
LabVIEW это высокопроизводительный компилятор позволяющий создавать автономные приложения под различные платформы: Windows, Unix, Linux, Mac, LabVIEW Real Time. Для продуктивной работы в LabVIEW разработано большое количество специализированных библиотек. Практически все современные измерительные приборы известных фирм поставляются с драйверами и примерами программидля LabVIEW. Для исследования результатов эксперимента и генерации отчетов в LabVIEW интегрирован пакет интерактивного управления данными Diadem. Для коллективного дистанционного доступа к созданным на основе LabVIEW приборам (ВП) в LabVIEW встроен веб-сервер и библиотека Межсетевого обмена. К тому же, LabVIEW – это полностью открытая среда с возможностью подключения программного кода, написанного в других языках программирования.
Измерительный прибор на базе компьютера |
Проблема создания программного обеспечения легко решается с помощью программного комплекса LabVIEW, который де-факто является международным стандартом в системах сбора данных и управления.
|
 |
Огромным преимуществом LabVIEW по сравнению с обычными текстовыми языками программирования является его наглядность и простота создания приложений. В то же время предоставляемые возможности настройки и конфигурирования оборудования, анализа и обработки полученных данных, отображения и записи результатов измерений являются исключительно широкими. |
Широта применения
Приложения, написанные в LabVIEW, находят применение во всем мире в разнообразных отраслях промышленности: в автомобильной, телекоммуникационной, аэрокосмической и полупроводниковой промышленностях, разработке и производстве электроники, управлении производством, биомедицине и многих других отраслях. Благодаря своей гибкости и масштабируемости, LabVIEW может использоваться на всех этапах технологического процесса: от моделирования и разработки прототипов продуктов до широкомасштабных производственных испытаний. Применение интегрированной среды LabVIEW для измерения сигналов, обработки результатов и обмена данными повышает производительность работы и отдела метрологии и всего предприятия в целом.
TestPoint
Аналогичные программные пакеты выпускают и другие известные фирмы. Яркий пример — программа TestPoint . Этот продукт от Capital Equipment также поставляется и многими другими фирмами (например, Keithley Instruments), которые комплектуют им свою аппаратуру для сбора и обработки данных на базе ПК. Продукт TestPoint представляет собой средство создания специализированных контрольно-измерительных приложений и приложений сбора данных. Он содержит компоненты, предназначенные для управления внешней аппаратурой, создания графических интерфейсов, обработки и отображения данных, генерации файлов отчета и обмена информацией с другими Windows-программами. В продукт TestPoint версии 5.0 вошли новые управляющие ActiveX-элементы, имеющие отношение к пользовательским интерфейсам. С каждой копией решения TestPoint 5.0 поставляется ActiveX-пакет TechComponents, где имеются кнопки, шкалы, переключатели и другие объекты. Реализованная в TechComponents функция GlobalStyle позволяет менять вид всей панели одним параметром. Интерфейсные объекты для программ Word и Excel обеспечивают простоту обмена данными и контроль над печатью и сохранением документов. Такие объекты упрощают создание отчетов на основании собранных приложением данных.
В комплект поставки продукта TestPoint 5.0 входят библиотеки для сотен популярных IEEE-488, RS-232 и RS-485 - инструментов, таких как предлагаемые компанией Keithley универсальные электроизмерительные приборы серии 2000, устройства 2400 SourceMeter и 2700 Integra, а также различные платы сбора данных.
Передняя панель в TestPoint составляется обычным способом из набора компонентов в окне Stock (рисунок ниже). Имеется стандартный набор органов управления и индикации, но с ограниченными возможностями. В частности, для графического дисплея не предусмотрены функции сжатия/растяжки и курсоров (маркеров). Перечень всех выбранных из меню Stock объектов (в том числе и не отображаемых на передней панели), необходимых для управления программой, обработки данных и т. п., содержится в специальном окне — панель объектов.
 |
Дальнейшие действия по составлению программы в TestPoint существенно отличаются от подхода, принятого в других графических системах рассматриваемого назначения. Для тех выбранных объектов, которые способны влиять на ход выполнения программы (кнопки, переключатели, прерывания от аппаратуры), имеются свои отдельные окна под названием «Список действий» (Action List). На рисунке два таких окна показаны снизу справа. Перечисленные в этом окне действия, описанные текстом, выполняются построчно при появлении события, связанного с объектом, которому соответствует данный список действий. Список действий составляется достаточно просто путем перетаскивания (dragging) из панели объектов, функций, подлежащих выполнению, на новую строку или в графу аргумента имеющейся строки. Автоматически всплывающее при этом меню позволяет редактировать необходимые параметры.
В части обработки данных в пакете выполняются основные математические функции, работа с массивами, элементарная статистика, регулирование (PID), преобразования во временной и частотной областях.
|
Labtech
Labtech Notebook и Control — фирма Laboratory Technologies выпускает под такими названиями пакеты для построения контрольно-измерительных систем. Различия между ними состоят в основном в наборе функциональных возможностей при одинаковой базовой архитектуре. Серия NOTEBOOK предназначается для сбора и обработки данных, а CONTROL — дополнительно и для задач регулирования. Максимальные возможности предоставляются пакетом CONTROLpro, который и рассматривается в дальнейшем.
Принципы функционирования этой программы отличаются от аналогичных в рассмотренных ранее графических системах. Программа выполняется под управлением тактовых сигналов, и ее работа в меньшей степени обусловлена прохождением потоков данных. Это обеспечивает более предсказуемое поведение системы, что важно для задач реального времени, на которые в первую очередь и ориентированы данные продукты.
 |
Для составления схемы предусмотрены интерфейсные блоки для GPIB, RS-232 и вставных в PC плат, блок Calculated для задания конкретной операции обработки, блок Vision ввода связей с компонентами передней панели, набор блоков для задач регулирования и некоторые другие блоки для выполнения системных функций. Для блока указывается значение тактовой частоты запуска на его исполнение в герцах, время работы и метод его старта/стопа. Допускается задание до восьми наборов таких параметров для одного блока. Тогда блок работает последовательно во времени с каждым таким набором параметров. При этом можно задавать число повторений такой работы, но первый набор выполняется только один раз. Это ценное свойство пакета позволяет осуществлять действия типа «временной лупы» и подобных, где необходимы изменения частоты дискретизации сигналов.
В процессе работы полученные данные могут сбрасываться на жесткий диск и с помощью ActiveX-контейнеров передаваться соответствующим приложениям, включая web-броузеры для организации удаленной работы через Интернет. Фирма акцентирует внимание именно на сетевых возможностях своего продукта. Для обеспечения отображения данных в таких приложениях в пакете предусмотрены специальные объекты типа цифровое табло и графический дисплей в стиле самописца.
|
|
