close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

лекція 1

код для вставкиСкачать
Тема: Загальна характеристика LabVIEW
Сучасні засоби розробки прикладного програмного забезпечення
надають широкий вибір інструментів, як для досвідчених програмістів, так і
для не досвідчених в програмуванні користувача. Ці засоби дозволяють
створювати користувацькі програми безпосередньо на стандартних мовах
програмування, наприклад C / C + +, Basic, а також за допомогою
спеціальних бібліотек, які є основою ряду інструментальних програмних
засобів. Пакети для розробки прикладного програмування для систем
автоматизації за своїм основним призначенням поділяються на дві основні
групи:
• пакети програм LabVIEW, Measurement Studio, LabWindows / CVI,
Agilent VEE і т.п. орієнтовані, в основному, на використання в системах
автоматизації лабораторного експерименту і випробувань, хоча можуть
застосовуватися і при створенні інших додатків, не пов'язаних із взаємодією з
вимірювально-керуючим обладнанням;
• пакети LabVIEW / DSC, Lookout, InTouch, "Трейс Моуд" призначені
для створення прикладного програмного забезпечення в автоматизованих
системах управління технологічними процесами (АСУТП) і промислової
автоматики (системи SCADA-Supervisory Control And Data Acquisition).
За способом програмування ці пакети діляться на наступні:
• текстові або текстово-графічні (Pascal, Delphi, LabWindows / CVI,
Measurement Studio, Visual Basic, Visual C / C + +), які використовують
елементи візуального текстового програмування для створення
користувацького інтерфейсу програми та орієнтовані в першу чергу на
досвідчених програмістів;
• графічні об'єктно-орієнтовані (InTouch, "Трейс Моуд"), засновані на
застосуванні графічних образів об'єктів АСУТП в якості елементів
програмування;
• графічні функціонально-орієнтовані (LabVIEW, LabVIEW / DSC,
Agilent VEE), які використовують функціонально-логічний принцип
конструювання (малювання) та графічного представлення алгоритмів
програм.
Графічні пакети легко освоюються не тільки програмістами-
професіоналами, але і користувачами, які не мають досвіду програмування. З
одного боку сучасні графічні системи дозволяють створювати програми,
практично не поступаються по ефективності програмами, написаним в
текстових пакетах. З іншого боку в більшості випадків графічні програми
більш наочні, легше модифікуються і налагоджуються, швидше
розробляються. Безсумнівним достоїнством графічних систем програмування
є те, що розробником програми може бути сам постановник завдання -
інженер, технолог. LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)
дозволяє розробляти прикладне програмне забезпечення для організації
взаємодії з вимірювальної і керуючої апаратурою, збору, обробки і
відображення інформації та результатів розрахунків, а також моделювання як
окремих об'єктів, так і автоматизованих систем в цілому. Розробником
LabVIEW є американська компанія National Instruments [1].
На відміну від текстових мов, таких як C, Pascal та ін, де програми
складаються у вигляді рядків тексту, в LabVIEW програми створюються у
вигляді графічних діаграм, подібних звичайним блок-схемами. Іноді можна
створити додаток, взагалі не торкаючись до клавіатури комп'ютера.
LabVIEW є відкритою системою програмування і має вбудовану
підтримку всіх вживаних в даний час програмних інтерфейсів, таких як
Win32 DLL, COM,. NET, DDE, мережевих протоколів на базі IP, DataSocket та
ін До складу LabVIEW входять бібліотеки управління різними апаратними
засобами і інтерфейсами , такими як PCI, CompactPCI / PXI, VME, VXI, GPIB
(КОП), PLC, VISA, системами технічного зору та ін Програмні продукти,
створені з використанням LabVIEW, можуть бути доповнені фрагментами,
розробленими на традиційних мовах програмування, наприклад C ^ + +,
Pascal, Basic, FORTRAN. І навпаки можна використовувати модулі,
розроблені в LabVIEW в проектах, які створюються в інших системах
програмування. Таким чином, LabVIEW дозволяє розробляти практично
будь-які додатки, які взаємодіють з будь-якими видами апаратних засобів,
підтримуваних операційною системою комп'ютера. Використовуючи
технологію віртуальних приладів, розробник може перетворити стандартний
персональний комп'ютер і набір довільного контрольно-вимірювального
обладнання у багатофункціональний вимірювально-обчислювальний
комплекс.
Безсумнівним достоїнством LabVIEW є те, що розробнику і
користувачеві доступні функціонально ідентичні системи програмування для
різних операційних систем, таких як Microsoft Windows 95/98/NT/2000/XP,
Linux, MacOS. Наприклад програма, розроблена під Windows буде майже без
змін працювати на комп'ютері з Linux.
При установці відповідних додаткових модулів можна використовувати
LabVIEW як середовище розробки програм для різних цільових систем і
операційних систем (ОС):
• системи на базі ОС реального часу (ОСРВ) LabVIEW-RT;
• кишенькові комп'ютери та інші пристрої на базі ОС WindowsCE /
PocketPC;
• кишенькові комп'ютери та інші пристрої на базі ОС PalmOS;
• багатофункціональні програмовані пристрої, наприклад FPGA;
• сигнальні процесори (DSP).
В основі технології використання LabVIEW лежить комбіноване
моделювання систем на ЕОМ, що включає аналітичне, імітаційне і натурне.
Для аналітичного моделювання характерно те, що алгоритм
функціонування системи записується у вигляді деяких аналітичних
співвідношень (алгебраїчних, інтегродиференціальних, звичайно-різницевих
тощо) або логічних умов.
При імітаційному моделюванні алгоритм функціонування системи
відтворюється в часі із збереженням логічної структури і послідовності
протікання елементарних явищ, складових процес. В даний час імітаційне
моделювання - найбільш ефективний метод дослідження систем, а часто і
єдиний практично доступний метод отримання інформації про поведінку
системи, особливо на етапі її проектування.
Натурним моделюванням називають проведення дослідження на
реальному об'єкті з можливістю втручання людини в процес проведення
експерименту і подальшої обробки результатів експеримента на
обчислювальній техніці.
Відмінність модельного експерименту від реального полягає в тому, що
в модельному експерименті можуть бути реалізовані будь-які ситуації, в тому
числі "неможливі" та аварійні, що в силу різних причин буває неприпустимо
при роботі з реальними об'єктами. Всі представлені види моделювання
можуть бути реалізовані з використанням системи програмування LabVIEW.
LabVIEW може успішно застосовуватися в освітніх і наукових цілях, при
промислової автоматизації, в проектних та комерційних структурах,
пов'язаних з тестуванням і вимірюванням-яких параметрів, їх аналізом,
візуалізацією результатів, створенням баз даних, використанням
комп'ютерних мереж.
Система LabVIEW включає в себе:
• ядро, що забезпечує працездатність програмних процесів, поділ
апаратних ресурсів між процесами;
• компілятор графічного мови програмування "G";
• інтегровану графічну середу розробки, виконання та налагодження
програм;
• набір бібліотек елементів програмування в LabVIEW, в тому числі
бібліотеки графічних елементів інтерфейсу користувача, бібліотеки функцій і
підпрограм, бібліотеки драйверів, бібліотеки програм для організації
взаємодії з вимірювально-керуючими апаратними засобами тощо;
• розвинену довідкову систему;
• великий набір програм-прикладів з можливістю як тематичного, так і
алфавітного пошуку.
Програмування в системі LabVIEW максимально наближене до поняття
алгоритм. Після того, як ви продумаєте алгоритм роботи своєї майбутньої
програми, вам залишиться лише намалювати блок-схему цього алгоритму з
використанням графічного мови програмування "G". Вам не буде потрібно
думати про комірках пам'яті, адресах, портах введення-виведення,
перериваннях та інших атрибутах системного програмування. Дані будуть
передаватися від блоку до блоку по "проводів", оброблятися, відображатися,
зберігатися у відповідності з вашим алгоритмом. Мало того, сам потік даних
буде керувати ходом виконання вашої програми. Ядро LabVIEW може
автоматично використовувати ефективні сучасні обчислювальні можливості,
такі як багатозадачність, багатопоточність і т. п.
Процес програмування в LabVIEW схожий на збірку якої моделі з
конструктора. Програміст формує користувальницький інтерфейс програми -
"мишкою" вибирає з наочних палітр-меню потрібні елементи (кнопки,
регулятори, графіки, ..) і поміщає їх на робоче поле програми. Аналогічно
"малюється" алгоритм - з палітр-меню вибираються потрібні підпрограми,
функції, конструкції програмування (цикли, умовні конструкції та інш.).
Потім також мишкою встановлюються зв'язки між елементами - створюються
віртуальні дроти, по яких дані будуть слідувати від джерела до приймача.
Якщо при програмуванні випадково буде зроблена помилка, наприклад
якийсь дріт буде підключений "не туди", то в більшості випадків LabVIEW
відразу зверне на це увагу програміста. Після того, як алгоритм - блок-схема
намальований, програма готова до роботи.
Крім бібліотек, що входять до складу комплекту поставки системи
LabVIEW, існує безліч додатково розроблених програм. Багато хто з них
вільно доступні через Internet. Власні розробки користувачів, накопичені в
процесі роботи, можуть розміщуватися в нових бібліотеках і можуть бути
багато разів використані надалі.
Система програмування LabVIEW має вбудований механізм
налагодження додатків. У процесі налагодження розробник може призначати
точки зупину програми, виконувати програму "по кроках", візуалізувати
процес виконання програми і контролювати будь-які дані в будь-якому місці
програми.
Система LabVIEW дозволяє захистити програми від несанкціонованого
зміни або перегляду їх вихідного коду. При цьому розробник може або
використовувати паролі на доступ до додатків, або зовсім видалити вихідний
код з працюючого програми.
На жаль, на момент написання даного Посібники не існує
локалізованої, "російської" версії системи програмування LabVIEW. Тому
зараз для ефективного використання LabVIEW розробнику знадобиться
знання основ технічного іноземної мови. У той же час у створюваних
програмах розробник може використовувати національний алфавіт без
обмежень. Російське представництво National Instruments разом з численними
користувачами веде активну роботу, метою якої є випуск підприємством 
Автор
vasylevss
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
117
Размер файла
78 Кб
Теги
лекція
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа