Entwicklung anwenderdefinierter Datenverwaltungslösungen

Inhaltsverzeichnis

  1. Übersicht
  2. Grundlagen des LabVIEW DataFinder Toolkit
  3. Einfache Abfrage
  4. Erweiterte Suche
  5. LabVIEW DataFinder im Vergleich mit dem Database Connectivity Toolkit
  6. Implementierung einer DataFinder-Anwendung
  7. Weiterführende Informationen

Übersicht

Das NI DataFinder Toolkit für NI LabVIEW ist ein neues Add-on in der Version LabVIEW 2009. Es dient dazu, anwenderdefinierte Datenverwaltungslösungen zu erstellen, um Trends und Ergebnisse schneller zu ermitteln. Dieses Dokument gibt einen Überblick über das DataFinder Toolkit und dessen Verwendung unter LabVIEW. Darüber hinaus werden die Erstellung der Datenabfragen sowie die Implementierung der Anwendungen mit dem Toolkit behandelt.

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Grundlagen des LabVIEW DataFinder Toolkit

Das LabVIEW DataFinder Toolkit unterstützt Ingenieure dabei, aus großen Datenmengen, die bei Tests und Simulationen gesammelt wurden, aussagekräftige Informationen zu extrahieren. Das LabVIEW DataFinder Toolkit besteht aus zwei Komponenten: dem Index des NI DataFinder und der DataFinder-API. Der NI DataFinder ist ein Index aller in den Testdateien gespeicherten Metadaten und Eigenschaften, die dann durchsucht werden können. Die DataFinder API ist eine Sammlung von LabVIEW-VIs, mit denen anwenderdefinierte Oberflächen für die Abfrage und Konfiguration des NI DataFinder aus LabVIEW erstellt werden können.

 

Abbildung 1: Beispiel für eine mit dem LabVIEW DataFinder Toolkit erstellte Benutzeroberfläche

Nativ kann der NI DataFinder Messdaten in den Formaten TDMS, TDM und LVM durchsuchen. Allerdings kann er auch problemlos an jedes anwenderdefinierte Dateiformat angepasst werden. Um verschiedene Dateitypen zu nutzen, wird ein DataPlugin heruntergeladen oder erstellt. DataPlugins ermöglichen dem NI DataFinder, eine Messdatei zu interpretieren und die Daten entsprechend zu parsen. Unter ni.com/dataplugins stehen eine Liste aller verfügbaren DataPlugins sowie Informationen über deren Erstellung bereit.

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Einfache Abfrage

Mit dem NI DataFinder Toolkit lässt sich schnell ein LabVIEW-Programm schreiben, das eine einfache Datenabfrage ausführen und Dateien mit den gewünschten Daten finden kann. Die Suche läuft dabei ähnlich ab wie bei Suchmaschinen im Internet.

Wird, wie in Abbildung 2 gezeigt, ein Blockdiagramm entworfen, kann der gesamte Index nach der eingegebenen Suchzeichenfolge durchsucht werden. Das VI Search Text versieht alle Ergebnisse mit Angaben zu Dateipfad, Name des DataPlugins, Kanalgruppe und spezifischen Kanalnamen. Mit dem Results to Waveform VI können mittels der Ergebnisreferenzen des Search Text VI relevante Kanaldaten automatisch in ein Signal umgewandelt werden, das dann in einem Signalverlaufsdiagramm dargestellt wird. Außerdem kann aus den resultierenden Dateipfaden gelesen und die Daten im gewählten Format manuell verändert werden.

Abbildung 2: Blockdiagramm einer einfachen Abfrage

Diese Suchmethode mit dem DataFinder ist einfach und schnell, ergibt aber unter Umständen so viele Ergebnisse, dass diese nicht mehr einfach zu verarbeiten sind. Um die Suche zu verfeinern oder Trends in den Daten aufzuspüren, können mithilfe erweiterter Techniken auch kompliziertere Abfragen ausgeführt werden.

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Erweiterte Suche

Durch die erweiterte Suche mit dem DataFinder Toolkit lassen sich Trends, Beziehungen und Ausreißer durch parametrische Suchvorgänge finden. Mit den folgenden Methoden können Abfragen erstellt werden, die als Ergebnisse Dateien, Gruppen und Kanäle ergeben. Es ist sogar möglich, Kanäle aus mehreren Dateien zu finden.

Um eine erweiterte Suche zu starten, erstellt man eine Abfrage wie in Abbildung 3: Mit dem Create Query VI können die Sucheinstellungen angepasst werden. So kann eine bestimmte Eigenschaft und der entsprechende Wert spezifiziert und Operatoren wie >, <, = usw. können eingesetzt werden. Wenn die Abfrage angepasst und ausgeführt wurde, lassen sich Daten mit dem Execute Query VI abrufen.

Abbildung 3: Erstellung und Ausführung einer Abfrage

Bei noch spezielleren Suchvorgängen mit dem DataFinder können mehrere Create Query VIs platziert und mit dem Merge Queries VI kombiniert werden. Wie in Abbildung 4 dargestellt, wird dazu ein Array der Abfragereferenzen erstellt und ins Merge Queries VI übertragen. Die Kombination der Abfragen wird mit dem Operator UND oder ODER modifiziert.

Abbildung 4: Zusammenführung und Ausführung der Abfragen

Wie bei der einfachen Abfrage können die bei der Suche gefundenen Datenkanäle mit dem Results to Waveform VI in einem Signalverlaufsdiagramm dargestellt oder durch den ausgegebenen Dateipfad direkt aus der Messdatei in LabVIEW eingelesen werden.

 

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LabVIEW DataFinder im Vergleich mit dem Database Connectivity Toolkit

Da der Zweck des DataFinder Toolkit dem des Database Connectivity Toolkit ähnelt, sollten hier die Unterschiede erwähnt werden. Beim DataFinder Toolkit ist keine Installation oder Konfiguration eines separaten Produkts, etwa eines Datenbankprogramms eines Drittherstellers, notwendig. Beim DataFinder handelt es sich lediglich um einen Index der Metadaten, der durchsucht wird, während die tatsächlichen Messdaten nach wie vor in den Originaldateien vorhanden sind. Da die Daten nicht im Index gespeichert werden, können sie vom DataFinder Toolkit nicht durchsucht werden. Sie sind erst zugänglich, nachdem die relevanten Kanäle oder Dateien in der Indexdatei gefunden wurden. Damit können bestimmte Daten schneller durchsucht und geladen werden.

Ein großer Vorteil des DataFinder Toolkit besteht darin, dass Datenumwandlung und -manipulation nicht notwendig sind. Anstatt die Daten so zu modifizieren, dass sie in eine Datenbanktabelle passen, werden, wie vom DataPlugin definiert, die Metadaten indiziert. Die Daten können dann in LabVIEW eingelesen und wie gewünscht formatiert werden.

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Implementierung einer DataFinder-Anwendung

Sobald die Anwendung mit dem DataFinder Toolkit erstellt ist, kann mit dem Application Builder eine ausführbare Datei erstellt und die Anwendung damit auf anderen Systemen eingesetzt werden. Sehr wahrscheinlich nutzt die Anwendung die Referenz "My DataFinder". In diesem Fall muss ein Installationsprogramm implementiert werden, das die NI DataFinder Desktop Edition enthält.

Wenn die Messdateien ein DataPlugin nutzen, das im DataFinder (TDM, TDMS oder LVM) nicht standardmäßig integriert ist, kann die Implementierung um das entsprechende DataPlugin ergänzt werden.

Wird eine vernetzte Datenverwaltungsarchitektur erstellt, integriert man einen Connection-String zur NI DataFinder Server Edition. Weitere Informationen über dieses Produkt bietet die Website ni.com/datafinder/d.

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