Assistent zur Instrumenten-I/O

Überblick

NI LabVIEW erweitert die Optionen von Anwendern beim Ansprechen und der Steuerung von Messgerätesystemen mit dem Assistenten zur Instrumenten-I/O. Die Benutzeroberfläche des Assistenten ermöglicht das Schreiben von Befehlen an ein Gerät, das Lesen von Daten des Geräts sowie das Formatieren der Antwortdaten zur Nutzung in der Anwendung. Der Assistent vereinfacht zudem das Erstellen von Anwendungen zur Messgerätesteuerung, da er automatisch den Konfigurationscode in der Umgebung generiert. Daneben ermöglicht er die schnelle Analyse komplexer Antwortdaten von Messgeräten für die Nutzung in Gerätetreibern mit nativem Code. Die Analyse von Antwort-Strings kann sich sehr komplex gestalten, doch mithilfe des interaktiven Fensters des Assistenten für die Analyse komplizierter Antwortdaten können Anwender Zeitersparnisse bei der Entwicklung von Messanwendungen erzielen. In diesem Dokument wird beschrieben, wie der Assistent zur Instrumenten-I/O zur Kommunikation mit dem Messgerät sowie als Dienstprogramm zur Fehlerbehebung und nützliches Werkzeug zur Analyse komplexer Antworten vom Messgerät eingesetzt werden kann.

So verwenden Sie den Assistenten zur Instrumenten-I/O

Das Express-VI zur Instrumenten-I/O, das sich auf der Palette Mess-I/O-Funktionen befindet, öffnet den Assistenten zur Instrumenten-I/O, der zur Kommunikation mit nachrichtenbasierten Messgeräten und zur grafischen Analyse der Antwort eingesetzt werden kann. Der Assistent zur Instrumenten-I/O ermöglicht die Kommunikation mit Messgeräten, die serielle, Ethernet- oder GPIB-Schnittstellen nutzen. Wenn Sie das Express-VI Assistent zur Instrumenten-I/O in das Blockdiagramm einfügen (Abbildung 1), öffnet sich automatisch ein interaktives Dialogfenster (Abbildung 2).

Hinweis: Um das Express-VI Assistent zur Instrumenten-I/O zu verwenden, muss der Assistent zur Instrumenten-I/O von der NI-Gerätetreiber-CD installiert werden.

Abbildung 1: Express-VI Assistent zur Instrumenten-I/O

IO assistant dialog.png

Abbildung 2: Dialogfenster des Assistenten zur Instrumenten-I/O

 

Navigieren innerhalb des Dialogfensters des Assistenten zur Instrumenten-I/O

Sobald das interaktive Dialogfenster des Assistenten zur Instrumenten-I/O erscheint, wählen Sie Ihr Messgerät aus der Dropdownliste Gerät auswählen. LabVIEW erstellt automatisch eine Liste von Messgeräten, indem es die Funktion „Ressource suchen“ nutzt und den Measurement and Automation Explorer (ein Hilfsprogramm zur I/O-Konfiguration) auf bestehende eindeutige Messgeräte- und Aliasnamen überprüft. In MAX konfigurierte Messgeräte erscheinen automatisch in der Dropdownliste „Gerät auswählen“. Über den Measurement & Automation Explorer können Anwender nach Messgeräten suchen und diesen eindeutige Namen oder Aliasnamen zuordnen. Diese Aliasnamen erscheinen automatisch im Messgeräte-Pulldownmenü des Assistenten zur Instrumenten-I/O.

Der Assistent zur Instrumenten-I/O organisiert die Kommunikation mit dem Messgerät in mehreren Schritten. Um den Assistenten zur Instrumenten-I/O verwenden zu können, müssen Sie zunächst eine Schrittfolge erstellen. Klicken Sie auf die Schaltfläche Schritt hinzufügen, um Schritte zur Kommunikation mit einem Messgerät hinzuzufügen. Die Schrittfolge wird im Fenster „Schrittfolge“ angezeigt. In der Ansicht zu den einzelnen Schritten wird der Assistent zur Instrumenten-I/O konfiguriert. Insgesamt gibt es vier Schritte.

  • Gerät auswählen– In diesem Schritt wählen Sie das Messgerät aus und können die wichtigsten Einstellungen zum Gerät vornehmen. Dieser Schritt erscheint im Fenster „Schrittfolge“, sobald der Assistent zur Instrumenten-I/O gestartet wird, und muss immer am Anfang stehen.
  • Abfragen und analysieren – In diesem Schritt wird ein Befehl an das Gerät gesendet und die Antwort gelesen und ausgewertet.
  • Schreiben – Mithilfe dieses Schritts wird ein Befehl an das Messgerät übermittelt.
  • Lesen und analysieren – In diesem Schritt werden die empfangenen Daten gelesen und ausgewertet.

Klicken Sie auf Hilfe einblenden, um weitere Informationen zur Konfiguration von Schritten innerhalb des Assistenten zur Instrumenten-I/O zu erhalten.

Sobald eine Schrittfolge erstellt wurde, kann diese zur Kommunikation mit einem Messgerät verwendet werden. Im Anschluss daran können Sie unter Lesen und analysieren und Abfragen und analysieren die ausgegebenen Daten selbst in Token aufteilen und den Token bestimmte Datentypen zuweisen.

 

Konfiguration von Geräteparametern und Analyse von Daten

Vor dem Abrufen von Messdaten können Parameter wie Triggerbedingungen bzw. Kopplungsart für das Messgerät konfiguriert werden. Diese Befehle können über den Schritt Schreiben im Assistent zur Instrumenten-I/O geschrieben werden. Mithilfe der Schritte Abfragen und analysieren erfolgt dann das Absenden von Befehlen an das Messgerät sowie die Anzeige der Antwort im interaktiven Fenster. Nachdem Sie eine Antwort vom Gerät erhalten haben, kann der Assistent zur Instrumenten-I/O diese automatisch für Sie analysieren. Der Assistent konvertiert die Daten in ein handlicheres Format wie z. B. einen Signalform- oder numerischen Datentyp. Da die Datenanalyse häufig der aufwendigste Aspekt bei der Messgeräteprogrammierung ist, kann mit dem Assistenten zur Instrumenten-I/O die Entwicklungszeit für Anwendungen zur Messgerätesteuerung deutlich reduziert werden.

Mit dem Assistenten zur Instrumenten-I/O lassen sich Daten auch manuell analysieren. Anwender sollten diese Methode wählen, wenn sie bestimmte Abschnitte der ausgegebenen Daten untersuchen möchten. Analysierten Datenabschnitten lassen sich Tokens oder Ausgänge zuordnen. Die Ausgänge auf der rechten Seite von Abbildung 3 bilden die aktuellen Tokens für diese Befehl-Antwort-Sequenz. Diese Tokens erscheinen als Ausgänge auf dem Express-VI des Assistenten zur Instrumenten-I/O und können Daten an Anzeigeelemente, Analyse-VIs und sonstige VIs ausgeben. Zur Umwandlung der Geräteantworten in brauchbare Daten lassen sich die Tokens zudem einer Skalierung unterziehen. Der Assistent zur Instrumenten-I/O vereinfacht die Analyse, Formatierung und Skalierung von Daten bei der Messgerätekommunikation, indem er automatische und interaktive Analyse und Skalierung ermöglicht, damit Messdaten korrekt und ohne umfangreichen Fehlerbehebungsaufwand umgewandelt werden können.

 

Anzeige von Ergebnissen in LabVIEW

Wenn Sie Ihre Schritte hinzugefügt und konfiguriert haben, klicken Sie Ok, damit LabVIEW automatisch im Hintergrund ein VI erstellt, das auf den zuvor im Dialogfenster konfigurierten Schritten basiert. Vom Blockdiagramm können die Ausgänge des Assistenten zur Instrumenten-I/O einfach mit den Anzeigeelementen für die Benutzeroberfläche verdrahtet werden (Abbildung 3). Express-VIs des Assistenten zur Instrumenten-I/O können ebenfalls in Standard-LabVIEW-VIs umgewandelt werden, sodass der zu Grunde liegende Code angezeigt werden kann, mit dem Anwender die erforderliche Analyse und Formatierung für das Senden dieser Befehle besser überblicken können.


Abbildung 3: Die Ausgänge des Assistenten zur Instrumenten-I/O lassen sich einfach mit den Anzeigeelementen der Benutzeroberfläche verdrahten.

 

Einbindung von Analysefunktionen des Assistenten in Messgerätetreiber

Der Assistent zur Instrumenten-I/O eignet sich nicht als Ersatz für gut geschriebene Messgerätetreiber mit vollem Funktionsumfang. Für die meisten Anwendungen sollten die Vorlagen für den Messgerätetreibercode sowie die auf ni.com/idnet verfügbaren Dokumente als Ausgangspunkt für das Erstellen von Messgerätetreibern ausreichend sein. Der Assistent zur Instrumenten-I/O bietet jedoch mehrere Vorzüge für Einsteiger wie auch fortgeschrittene Entwickler von Messgerätetreibern.

 

Einfaches Erstellen von Analyseroutinen

Der Assistent zur Instrumenten-I/O ermöglicht die schnelle Analyse komplexer Antwortdaten von Messgeräten für die Nutzung in
Gerätetreibern mit nativem Code. Um die Antworten im Fenster des Assistenten zur Instrumenten-I/O zu analysieren, schließen Sie den Assistenten und klicken Sie mit der rechten Maustaste auf das Express-VI. Wählen Sie Frontpanel öffnen aus dem Kontextmenü, um das Express-VI in ein Standard-VI umzuwandeln. Anschließend lässt sich die komplexe Analyseroutine zur Verwendung in einen Messgerätetreiber kopieren (Abbildung 4). Da sich Analysen schwierig gestalten können, lässt sich wertvolle Zeit bei der Erstellung des Messgerätetreibers sparen, wenn der Assistent zur Analyse von komplexem Code eingesetzt wird. 

 

IO assistant code.png

Abbildung 4: Die Analyseroutinen lassen sich zur Verwendung im Messgerätetreiber einfach kopieren.

 

Verringerung der Fehlerbehebungszeit

Mit dem Assistenten zur Instrumenten-I/O lässt sich eine Befehlshistorie bereitstellen, die das erneute Eingeben vorheriger Befehle erübrigt. Diese Funktion ermöglicht erfahrenen Entwicklern von Messgerätetreibern erhebliche Zeiteinsparungen bei der Fehlerbehebung eines Codeabschnitts oder beim Festlegen der Antwort eines Messgeräts bei einem bestimmten Satz von Parametern. Anwender können statt einer manuellen auch eine automatische Suche nach Messgerätefehlern durchführen. Schließlich können mit dem Assistenten zur Instrumenten-I/O analysierte Codeabschnitte als reelle Datentypen (z. B. Signalverläufe in Graphen) statt im ASCII-Format oder als binäre Daten angezeigt werden. Diese Funktion vereinfacht den Echtzeitvergleich von Daten mit den Ausgabewerten auf dem Frontpanel des Messgeräts.


Zusammenfassung

Beim Assistenten zur Instrumenten-I/O handelt es sich um ein praktisches Werkzeug zur schnellen und einfachen Kommunikation mit Messgeräten. Wenn es als Stand-alone-Express-VI eingesetzt wird, ermöglicht es schnell den Datenaustausch mit dem Messgerät sowie die Aufnahme von Messungen. Diese lassen sich anschließend einfach auf dem LabVIEW-Frontpanel in verschiedenen Datentypen darstellen. Mit dem Assistenten zur Instrumenten-I/O können komplexe Analyseroutinen zur Verwendung in Messgerätetreibern generiert werden. Diese Flexibilität und Skalierbarkeit ist nur eine von vielen Vorzügen von LabVIEW als Lösung für Anwendungen zur Messgerätesteuerung.