2. Выбор среды разработки

NI LabVIEW – графическая среда программирования для быстрого создания комплексных приложений в задачах измерения, тестирования, управления, автоматизации научного эксперимента и образования. LabVIEW позволяет применять графические методы разработки для задач автоматизации, измерения и управления, в задачах получения данных с оборудования, задачах анализа данных. LabVIEW  содержит множество библиотек функций, применимых к различным задачам. Среда LabVIEW является наилучшим средством создания приложений, благодаря наглядному блок-схемному подходу и функциональности полноценного языка программирования.[1]

Преимущества языка LabVIEW:

1. Интеграция программ на LabVIEW с другими языками (например C++);

2. Интуитивно понятные средства графического программирования;

3. Средства отладки программ, с подсветкой графических блоков;

4. Возможность интеграции с различным оборудованием (наличие соответствующих библиотек);

5. Наличие большого количества примеров программ;

6. Наличие библиотеки разработки для устройств, работающих в режиме реального времени

Преимущества программирования на языке LabVIEW

Графический язык LabVIEW позволяет работать с интуитивно понятными структурами. Существует возможность вести разработку максимально приближенно к предметной области (перенося описанной схемой производственный процесс (или его часть) в код LabVIEW, данный факт делает LabVIEW удобным средством разработки для специалистов хорошо знающих предметную области автоматизации, но плохо знающих классические текстовые языки программирования.

Сокращение времени разработки за счет простой интеграции оборудования

Большая часть оборудования для задач измерений и управления поставляется с программным обеспечением, предоставленным производителем (драйвер + прикладная программа). Зачастую прикладную программу очень тяжело интегрировать в общую систему автоматизации, поэтому прибегают к работе с драйвером устройства напрямую (при помощи средств LabVIEW). LabVIEW имеет обширную библиотеку драйверов, реализующих единую модель программирования, а также демонстрационные примеры работы с конкретными устройствами. Драйверы устройств устанавливаются непосредственно в LabVIEW и автоматически добавляют соответствующие функции в палитру функций блок-диаграммы. Кроме того, они обладают расширенным функционалом, например, возможностью эмуляции устройства, что позволяет вести разработку без привязки к конкретному оборудованию. Драйвер может быть легко адаптирован для нового устройства, если набор функций сохраняется.

Оборудование NI

NationalInstruments является лидером в области автоматизированных систем сбора и обработки данных. Спектр выпускаемого NI оборудования очень широк и включает в себя устройства для сбора данных в настольном, портативном, промышленном и встраиваемом исполнении. Используя драйверы NI-DAQmx, можно подключить более 200 устройств сбора данных с различными интерфейсами и конструктивными исполнениями (форм-факторами), включая USB, PCI, PCI Express, PXI, PXI Express, Ethernet и беспроводную связь. [1,2]

Интерфейс

Программа разработанная в LabVIEW называется «виртуальным прибором».

Передняя панель пользовательского интерфейса дает возможность интерактивного управления программной системой. Для описания функционирования системы (кода программы) строится блок-диаграмма. Существует возможность объединять блоки графического кода в подпрограммы (субприборы), что является удобным при проектировании сложного программного обеспечения.[1,2]

Передняя панель виртуального прибора содержит элементы пользовательского интерфейса - кнопки, переключатели, регуляторы, экраны и т. п.

Разработка передней панели виртуального прибора в LabVIEW сводится к размещению графических элементов интерфейса. LabVIEW предоставляются различные индикаторы и управляющие элементы, разработчику необходимо выбрать их из меню и расставить на панели. Существует возможность смены цвета, размера, метки каждого элемента, типа данных и диапазона значений.[1,2]

Работа с базами данных

Для работы с базами данных в LabVIEW предусмотрена библиотека DatabaseConnectivityToolset, она включает как высокоуровневые функции для выполнения наиболее распространенных действий с базами данных, так дополнительные функции для специфичных заданий. Основными инструментами DatabaseConnectivity являются полная поддержка SQL, возможность подключения к локальным и удаленным базам данных, взаимодействие с различными СУБД при помощи MicrosoftADO; [1]

Подробнее описано в пункте 3.7. – хранение результатов исследований.

Графическое отображение данных

В LabVIEW существует возможность строить графики сигналов. Предусмотрены следующие виды графиков: график диаграмм (WaveformChart), график осциллограмм (WaveformGraph) и двухкоординатный график осциллограмм (X-Y Graph), которые расположены на палитре ControIs → Graph.

С помощью графиков в виде осциллограмм виртуальный прибор отображает накопленные в массив данные. Особенностью графика осциллограмм является то, что он отображает только однозначные функции, такие как y = f(x), с точками, равномерно распределенными по оси X. Двухкоординатный график осциллограмм отображает любой набор точек, вне зависимости от закона их распределения.

Для отображения множества осциллограмм необходимо изменить размер панели Plot legend. График множества осциллограмм используется с целью экономии пространства на лицевой панели и для сравнения осциллограмм данных между собой. График осциллограмм и двухкоординатный график осциллограмм автоматически поддерживают режим отображения множества осциллограмм.

Одиночный двухкоординатный график осциллограмм работает с кластерами, содержащими массивы х и у. Двухкоординатный график осциллограмм также воспринимает массивы точек, где каждая точка является кластером, содержащим значения по шкалам х и у. В данной работе использован двухкоординатный график и возможность размещения нескольких сигналов на двухкоординатном графике. [1]