Intégration matérielle avec LabVIEW

L’intégration de système, à savoir la mise en place et la configuration de tous les éléments nécessaires avant même de commencer à programmer, peut représenter une tâche considérable, souvent plus longue que la programmation, la mesure ou le test que vous souhaitez réaliser. Avec les outils traditionnels, intégrer différents équipements matériels implique de nombreuses étapes chronophages et un risque accru d’incompatibilités. Il faut d’abord trouver les bons drivers pour chaque matériel, puis comprendre comment les installer et les appeler depuis le logiciel. Une fois les drivers installés, il doivent communiquer correctement avec le matériel, tout en maîtrisant le modèle de programmation imposé par le concepteur du pilote. LabVIEW vous fait gagner du temps et évite bien des frustrations en supprimant certaines de ces étapes et en simplifiant considérablement les autres.

LabVIEW est un outil logiciel unique capable de gérer l’ensemble de vos composants matériels. Des drivers sont facilement disponibles pour la plupart des appareils courants. Chaque driver matériel utilise un modèle de programmation cohérent et familier, avec des exemples d’utilisation intégrés directement dans LabVIEW.

Avec LabVIEW, vous pouvez exploiter l’ensemble de votre matériel dans un environnement de développement unique. La connectivité est assurée par les drivers logiciels, qui servent de couche de communication entre LabVIEW et votre matériel. Les drivers LabVIEW permettent une intégration fluide avec de nombreux types d’instruments, de bus et de capteurs, notamment les dispositifs d’acquisition de données, les instruments autonomes, les instruments modulaires, les contrôleurs de mouvement et variateurs, le matériel de vision industrielle, les capteurs sans fi, ainsi que les FPGA (Field-Programmable Gate Arrays). Dans les rares cas où un driver LabVIEW n’est pas disponible, vous pouvez également en importer depuis d’autres langages de programmation ou utiliser des communications bas niveau pour développer votre propre driver.

^{Figure 1 : labview intègre des milliers d’appareils de mesure et de commande en toute transparence.}

NI est un leader mondial du marché de l’acquisition de données sur PC, avec une gamme complète de produits adaptés aux applications sur bureau, PC portables, environnements industriels et solutions embarquées. Vous pouvez utiliser le driver NI-DAQmx pour intégrer plus de 200 appareils d’acquisition de données dans LabVIEW, sur une grande variété de bus et formats standards, et notamment USB, PCI, PCI Express, PXI, PXI Express, sans fil et Ethernet.

En plus du matériel d’acquisition de données, NI propose également d’autres équipements spécialisés de test, de mesure et de commande. Les instruments PXI synchronisent les mesures, la génération de signaux, les signaux radiofréquence (RF) et les modules de commutation pour les systèmes de test automatisés. Les contrôleurs d’automatisation programmables NI allient la robustesse d’un API à la performance d’un PC pour les applications industrielles de mesure et de commande. Les dispositifs de vision offrent également des fonctionnalités uniques que l’on ne retrouve pas dans de nombreux capteurs traditionnels, comme la vérification du positionnement des composants, le comptage d’éléments physiques ou la lecture de codes-barres. Chaque type de matériel inclut son propre driver pour une intégration simple dans LabVIEW. Exemples de matériel NI compatible avec LabVIEW :

Les drivers de tous ces produits ont été conçus pour fonctionner de manière optimale avec LabVIEW et offrent un accès direct à l’ensemble des fonctionnalités du matériel. Le driver s’installe directement dans LabVIEW et ajoute de nouvelles capacités à la palette de fonctions, ce qui vous évite de perdre du temps à chercher comment intégrer la prise en charge de votre matériel. Les drivers NI intègrent généralement des fonctionnalités avancées comme les alias de noms de périphériques ou la simulation matérielle, qui vous permettent de développer votre logiciel sans dépendre d’un appareil spécifique. Tant que votre dispositif prend en charge les mêmes fonctionnalités, le driver peut s’adapter à un nouvel produit, même si la technologie sous-jacente a évolué de façon importante, par exemple lors du passage d’un système d’acquisition de données basé sur PCI à un appareil sans fil.

LabVIEW ne se limite pas à la connexion au matériel NI. Il se connecte également à des milliers d’instruments tiers via des drivers d’instrument. Le Instrument Driver Network (IDNet) propose plus de 10 000 drivers gratuits pour des instruments issus de plus de 350 fabricants tiers, ce qui permet de rendre votre matériel compatible avec LabVIEW.

La plupart de ces drivers étant certifiés par NI, ils respectent nos standards de qualité et d’ergonomie et sont pris en charge par nos ingénieurs d’application.

Lorsque vous ne trouvez pas de driver d’instrument pour votre appareil, ou si vous souhaitez ajouter des fonctionnalités à un driver existant, les assistants LabVIEW peuvent générer automatiquement du code pour créer rapidement la structure nécessaire au développement de votre projet. LabVIEW inclut des fonctions permettant d’interfacer les principaux standards de communication d’instruments tels que GPIB, Série (RS232, RS485 et RS422), USB, VXI, PXI, Ethernet, IEEE 1394, VISA, Modbus et les OPC Servers.

Sur ni.com, vous pouvez accéder à des milliers de drivers gratuits pour le matériel NI comme pour les instruments tiers. Tout le matériel NI est livré avec un driver LabVIEW gratuit, mais si vous perdez le CD du driver ou avez besoin d’une mise-à-niveau, il vous suffit de faire une recherche sur ni.com pour obtenir la dernière version. De nombreux fournisseurs tiers livrent également des drivers LabVIEW avec leurs instruments. IDNet, qui héberge la quasi-totalité de ces drivers, constitue la plus grande base de drivers d’instruments de l’industrie, couvrant des milliers de modèles provenant de centaines de fournisseurs.

^{Figure 2 : IDNet est le plus grand collection de drivers d'instrument de l'industrie.}

En complément d’IDNet, vous pouvez également utiliser l’Assistant de recherche de drivers d'instruments de LabVIEW pour rechercher votre instrument tiers. LabVIEW détecte automatiquement les instruments connectés et interroge IDNet pour trouver un driver d’instrument correspondant au numéro de modèle fourni par l’appareil. L'Assistant de recherche de drivers d'instruments télécharge et installe également le driver et le rend disponible en quelques secondes.

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^{Figure 3 : l’assistant de recherche de drivers d'instruments de labview détecte les instruments connectés et recherche les drivers correspondants.}

Tous les drivers LabVIEW étant installés via leur propre programme d’installation ou via l’assistant de recherche de drivers d'instruments, vous n’aurez jamais à installer manuellement des DLL ou d’autres fichiers dans des emplacements spécifiques.

En savoir plus sur l'approche de NI en matière de drivers matériels.

Une fois le driver de votre matériel installé, il est intégré nativement dans LabVIEW, qui met à disposition une palette permettant d’accéder facilement aux fonctions. Il vous suffit de faire glisser les fonctions dans votre diagramme pour configurer et commander votre appareil.

^{Figure 4 : Une fois le driver installé, vous pouvez accéder à la palette de fonctions de l'instrument.}

Une fois installés, tous vos drivers matériels sont immédiatement disponibles. Ils peuvent être utilisés ou réutilisés sans avoir à ajouter de directives d’inclusion spécifiques ni à charger de fichiers séparés. Inutile de rechercher la documentation : chaque fonction LabVIEW dispose de sa propre aide contextuelle. Passez simplement le curseur de la souris sur la fonction pour afficher une description de son rôle et de ses paramètres.

Certains drivers incluent même des fonctionnalités pour vous aider à configurer correctement vos connexions de signaux physiques et à les tester. Par exemple, le driver NI-DAQmx fournit des schémas illustrant les connexions requises pour réaliser une mesure spécifique. Bien qu’il soit toujours recommandé de consulter le manuel utilisateur, ces schémas peuvent vous faire gagner un temps précieux.

^{Figure 5 : Certains drivers LabVIEW intègrent des diagrammes pour vous aider à connecter vos signaux.}

De plus, le driver NI-DAQmx inclut également des panneaux de test. Ils constituent un excellent moyen de tester et de diagnostiquer les signaux acquis ou générés par l’appareil, ainsi que vos connexions physiques.

^{Figure 6 : Utilisez les panneaux de test des drivers NI-DAQmx pour tester et dépanner rapidement les signaux.}

Les drivers LabVIEW virtualisent les commandes matérielles de bas niveau en fonctions de haut niveau faciles à comprendre. La plupart des drivers LabVIEW sont basés sur une infrastructure de programmation similaire. Le flux d’une application commence généralement par l’ouverture d’une connexion avec le matériel, la configuration des paramètres, la lecture et l’écriture des données mesurées, puis la fermeture de la connexion. La majorité des drivers suivant ce modèle, l’utilisation d’un nouveau driver devient relativement simple et permet de gagner du temps de développement.

^{Figure 7 : Les drivers matériels LabVIEW se basent sur la même infrastructure de programmation}

Le modèle de programmation commun utilisé par les drivers LabVIEW est le fruit de plusieurs années d’expérience avec différents équipements de mesure. En général, vous n’êtes probablement pas concerné par la manière exacte dont les données de mesure sont transférées vers votre programme, ni par les différences entre les communications matérielles basées sur des registres ou des messages.Ce qui compte vraiment, c’est d’envoyer les bonnes commandes et d’obtenir les bonnes données. C’est pourquoi les drivers LabVIEW proposent généralement des opérations de haut niveau faciles à comprendre, comme « Lire une mesure instantanée » ou « Configurer l’horloge d’échantillonnage », en plus des opérations de bas niveau nécessaires pour exploiter des fonctionnalités avancées comme la synchronisation entre appareils. Inutile d’apprendre les détails techniques de la communication entre le matériel et LabVIEW : vous n’avez qu’une seule méthode à maîtriser, même si plusieurs protocoles différents sont utilisés dans une même application.

Que vous découvriez LabVIEW ou que vous soyez un développeur expérimenté, l’outil de recherche d'exemples NI est extrêmement utile pour le développement. Vous pouvez effectuer une recherche ou parcourir les exemples couvrant aussi bien l’analyse et l’affichage que des cas spécifiques à votre driver. Vous pouvez modifier un exemple existant pour l’adapter à votre application, ou copier-coller des éléments dans votre propre programme. Avec autant d’exemples disponibles, vous n’avez jamais à démarrer une application entièrement à partir de zéro.

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^{Figure 8 : l’outil de recherche d'exemples ni répertorie les exemples pour tous les drivers installés.}

Chaque driver installe des exemples couvrant ses principales fonctionnalités et cas d’usage courants. Ainsi, tout en profitant d’une API commune, vous n’avez pas à lutter avec des exemples vagues ou génériques. Chaque driver est fourni avec des exemples spécifiques montrant comment utiliser le matériel qu’il prend en charge.

Grâce à sa compatibilité avec des milliers de dispositifs matériels différents, LabVIEW est la solution idéale pour connecter du matériel à votre PC. En outre, LabVIEW permet de gagner du temps de développement grâce à des fonctionnalités pratiques et à une infrastructure de programmation commune pour tous les matériels. Mais LabVIEW est bien plus qu’une simple interface matérielle. Il propose également des milliers de fonctions d’analyse intégrées, des commandes en glisser-déposer pour créer des interfaces utilisateur professionnelles et visualiser vos données, des outils simples pour enregistrer les données sur disque et générer des rapports, ainsi qu’une communauté mondiale dédiée à la collaboration et au support. Avec son intégration matérielle inégalée et ses nombreuses fonctionnalités avancées, LabVIEW s’impose comme l’environnement logiciel de référence dans l’industrie.