LabVIEW Grundkurs Ergänzungen LabVIEW2012 - LUIS · PDF fileNot if you can imagine it. ... LabVIEW Programm hat ein Front-Panel (die Bedienoberﬂäche) und ein Block-Diagramm, den

LabVIEW GrundkursErgänzungen LabVIEW2012

Institut für Experimentelle und Angewandte PhysikChristian-Albrechts-Universität zu Kiel

Dr. Franko Greiner

16. September 2012

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Dr. rer. nat. Franko Greiner Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Vorwort

zur zweiten, unveränderten Auflage

Es ist nicht unangenehm auf der Internetseite des RRZN den Hinweis ’vergriffen’ zufinden.Es ist weniger angenehm festzustellen, dass gerade Anfang September Lab-VIEW 2012 erschienen ist. Es hat aber offenbar nur wenige, für den LabVIEW-Grundkurs relevante Änderungen gegeben. Die detaillierten Änderungen könnenunter http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371361J-01/lvupgrade/labview_features/eingesehen werden. Soweit ich es bisher absehen kann, gibt es keine wesentlichenÄnderungen bei den Menüs und Bedienelementen der Benutzeroberfläche. Einzig das’Getting Started Window, das direkt nach dem Start von LabVIEW2012 erscheint, hatsich gegenüber LabVIEW2011 verändert.Um dem Anfänger den Start mit LabVIEW2012 so einfach wie möglich zu machen, ist dasbetreffende, auf LabVIEW2012 aktualisierte Kapitel 2.1 auf der Internetseite des Skrip-tes beim RRZN (http://www.rrzn.uni-hannover.de/buch.html?&no_cache=1&titel=labview)hinterlegt. Die Blätter können ausgedruckt und in das Skript eingelegt werden.Nach wie vor freue ich mich über Meinungen und Kommentare, Hinweise auf Fehler undAnregungen an [email protected].

Franko Greiner September 2012

Cubert J. Farnsworth: ’Your explanations are pure weapons grade balognium. It’s all impossible.’

Professor Hubert Farnsworth: ’Nothing is impossible. Not if you can imagine it. That’s what being is a scientist is all about.’

Cubert J. Farnsworth: ’No, that’s what being a magical elf is all about.’[1]

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel Dr. rer. nat. Franko Greiner

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Vorwort/Danke - 1. Auflage

Danke an meine Alma Mater. Ich hätte nicht gedacht, dass ich einfach immer so weiter-machen kann.Das Skript hätte ich mit Openoffice/Libreoffice nicht hin gekriegt, danke an LaTex undTeXnicCenter. Danke Gimp und Linux, danke wackere Opensource-Programmierer, waswürden wir ohne euch machen.Dank an Herrn Noack vom RRZN für die stete Nachfrage knapp vorm Quälgeist.Danke den Lektoren des RRZN Dipl.-Ing. G. Quester (FH Aachen), Prof. Dr. D. Romberg(Hochschule Anhalt), Dipl.-Ing. T. Froböse und Dipl.-Ing. A. Ratzke (Uni Hannover) undProf. Dr. M. Wülker (Hochschule Offenburg).Danke an die Kollegen des IEAP, Mario Knüppel und Nils Köhler, die die letzte Lesungdes Skriptes übernommen haben.Danke an alle Studierenden der CAU, an denen ich das Skript in einer jahrzehntelangenGeheimkampagne getestet habe.Danke für die Zeit am Abend, statt Fernsehen hatte ich immer was zu jammern: „Ich mussnoch ...“. Wie viele Superstars sind, von mir ungesehen, in Vergessenheit geraten.Danke an Heike, Daniel und Melina für das Erdulden meines zeitweisen Totalausfalls amFeierabend und am Wochenende.

Ich bin von dem Konzept des Skriptes überzeugt. Ich hoffe das Skript hilft dem/der einenoder anderen beim Einstieg in die Programmierung. Bitte Meinungen und Kommentare,Fehler und Anregungen an [email protected]. Ich freue mich jetzt schon!

Franko Greiner März 2012

Groots physikalisches Weltbild war erschütternd primitiv.’Die Welt ist ein Brötchen, das in einem Eimer Wasser schwimmt!’ behauptete er trotzig.’Und worauf steht der Eimer?’ versuchte ich ihn auszutricksen.’Der Eimer steht auf dem Rücken der GROSSEN PUTZFRAU, die auf alle Zeiten das Universum bohnert’, antwortete Groot selbstbewußt.’Und worauf in aller Welt steht das Universum, das die Putzfrau bohnert?’’Das Universum steht nicht, es liegt. Das Universum ist nämlich flach wie eine Scheibe Wurst’, half Zille aus.’Und worauf, bitteschön, liegt dann die Scheibe Wurst?’ Jetzt hatte ich ihn.’Natürlich auf dem Brötchen’, antwortete Groot.Mit Barbaren konnte man einfach nicht vernünftig diskutieren.

Walter Moers - Die 13 1/2 Leben des Käpt’n Blaubär[2]


Inhaltsverzeichnis

2 Einführung in die Arbeitsumgebung 72.1 Starten der LabVIEW Programmierumgebung . . . . . . . . . . . . . . . 7

Stichwortverzeichnis 15


6 INHALTSVERZEICHNIS


Kapitel 2

Einführung in die Arbeitsumgebung

In diesem Kapitel wird anhand eines Beispiels in die Arbeit mit LabVIEW eingeführt.Die Struktur eines LabVIEW-Programms, eines VI (Abkürzung für Virtuelles Instrument),wird erläutert und die Arbeitsumgebung kennen gelernt. Für die Arbeit mit diesem Skriptist es erforderlich, die LabVIEW Arbeitsumgebung (das Aussehen einzelner Fenster)genauso einzustellen, wie sie in diesem Skript verwendet wird. Dies wird in diesem Kapi-tel bewerkstelligt und ist eine wichtige Voraussetzung zum Finden und Nachvollziehender Beispiele dieses Skripts. Für das Durcharbeiten des Skriptes legen Sie bitte einVerzeichnis LabVIEW-Kurs unter Eigene Dokumente an und dort für jedes Kapitel desSkriptes jeweils wiederum ein Verzeichnis. Die Kapitel bauen aufeinander auf, teilweisewerden Beispiele aus vorhergehenden Kapiteln wiederverwendet, deshalb bezeichnenSie die Dateien beim Abspeichern bitte so, wie sie im Skript angegeben sind. Im Zu-sammenhang mit dem Erstellen (Programmieren) von LabVIEW-Programmen solltenSie es sich angewöhnen, wie in diesem Skript, für jedes neue Projekt auch ein neuesVerzeichnis in ihrem LabVIEW-Arbeitsverzeichnis anzulegen. Dabei gilt: Nicht sofortstrukturiert, nie mehr strukturiert! Im weiteren wird nun davon ausgegangen, dass Sievor einem Computer sitzen, neben sich dieses Skript liegen haben, tief durch atmen undSchritt für Schritt die folgenden Seiten durcharbeiten, wobei Sie versuchen auf ihremComputer die Screenshots, die Sie im Skript sehen, zu reproduzieren. Das Abarbeitender einzelnen Kapitel im Selbststudium sollte pro Kapitel etwa 2 bis 3 Schulstunden dau-ern. Das gesamte Skript entspricht einem ganzsemestrigen Kurs mit 2 SWS1 Vorlesung.Die vertiefenden Übungen erfordern jeweils noch einmal 2 Stunden.

2.1 Starten der LabVIEW Programmierumgebung

Wenn ich nun LabVIEW das erste Mal starte, indem ich mit der Maus das Desktop-Iconanklicke oder (falls noch kein LabVIEW-Icon auf dem Desktop vorhanden ist) im Windows-Start-Menu auf National Instruments und dann in LabVIEW 2012 auf LabVIEW klickeerscheint das LabVIEW-Start Fenster, und abhängig von den installierten Tool-Boxen,der Systemkonfiguration usw. einige Zeit später das LabVIEW Haupt-Fenster, das inAbbildung 2.1 gezeigt ist. Abhängig davon, ob Sie LabVIEW schon einmal gestartethaben, kann das Fenster etwas andere Inhalte haben, Sie sollten sich aber orientieren

1SWS: Semesterwochenstunden, 1 SWS sind eine Vorlesungszeit lang jede Woche eine 0.75 Stunde ,also etwa 15 Schulstunden.


8 Einführung in die Arbeitsumgebung

können. Beim ersten Start erscheint zudem eine Info-Fenster ’Welcome to LabVIEW’,dass Sie aber nach Entfernen des Häkchens bei ’Show on launch’ und dann ’Close’ fürimmer unterdrücken können.Für den Anfang sind nur einige, wenige Menu-Einträge für uns wichtig:

¶ File � New VI: Klicken auf diese Worte öffnet eine neues, leeres LabVIEW-Programm, bereit um LabVIEW’s graphischen Quelltext aufzunehmen. Falls Sie aufdas Textfeld New VI geklickt haben, erscheinen zwei neue Fenster. Diese solltenSie, wie bei Windows üblich, jetzt erst mal durch Klicken auf das rote ’X’ in derrechten oberen Ecke, schließen.

· Open Existing : Ein Dateimanager-Fenster öffnet sich. Es ist dem Windows-Explorer ähnlich und ist dazu da, LabVIEW-Dateien in der LabVIEW-Arbeitsumgebung zu öffnen.

¸ Help � LabVIEW Help : Öffnet das Hilfe-Fenster von LabVIEW mit allen bekann-ten Hilfsmitteln für Informationen und Suche (siehe Abbildung 2.2).

¹ Help � Find Examples ... startet den NI-Example-Finder. Mit dessen Hilfelassen sich aus der riesigen Bibliothek mit Beispielprogrammen effizient Lösungenfür zu bearbeitende Probleme finden. Natürlich steht in diesem Kurs das Pro-grammieren komplett eigener LabVIEW-Programme im Vordergrund. Es wird aberauch immer wichtig sein, Beispielprogramme anzusehen, zu analysieren und aufdie eigenen Anforderungen umzubauen. Ein wesentlicher Lerninhalt diese Pro-grammierkurses ist auch das Lesen und Verstehen von Programmen, die anderegeschrieben haben. Auch die Nutzung fertiger, fremder Programmschnipsel hatnichts Anrüchiges, sofern Sie sie nicht als eigene Leistung ausgeben und korrektzitieren. Der Example-Finder ist in Abbildung 2.3 gezeigt.

Wenn im Start-Fenster auf den Knopf Create Project ¶ geklickt wird (Abbildung 2.4,erscheint ein Dialog ’Choose Starting point of the project’. Wenn in diesem Dialog ’BlankVI Templates’ angeklickt wird · , erscheint danach dauerhaft der Menu-Punkt Blank VI

im Auswahl-Menu des Start-Fensters von LabVIEW.Nun wollen wir uns, bevor wir selbst los werkeln, ein LabVIEW-Programm ansehen.Wir werden das VI Temperature System Demo in die LabVIEW-Arbeitsumgebungladen. Zum Finden dieses Beispiel-VIs verwenden wir den Example-Finder, den wir star-ten, indem wir im Menu des Hauptfensters (Abb. 2.1,¹ ) Help � Find Examples ...

anklicken. Der Example-Finder öffnet sich dann nach einiger Zeit (siehe Abbildung 2.3).Wir wechseln auf den Reiter/die Karteikarte Search und geben unter Enter Keyword(s)

’temperature system’ ein. Der Example Finder findet das gesuchte VI (Abb.2.3). Rechtsneben dem angezeigten VI finden sich Hinweise und eine kurze Beschreibung des VI.Diesen ist zu entnehmen, dass das VI eine Temperatur-Messung simuliert und eine graphi-sche Visualisierung und Auswertung vornimmt. Unten rechts ist das Requirements-Feldleer, ein Hinweis, dass dieses VI keine zusätzlichen „Toolboxen“ oder spezielle Hardwarebenötigt.


2.1 Starten der LabVIEW Programmierumgebung 9

Abbildung 2.1: Das Start-Fenster von LabVIEW 2012. Auf die schwarz unterlegten Zahlenwird im Text verwiesen.



Abbildung 2.2: Die LabVIEW Hilfe.

Abbildung 2.3: Der Example Finder.



Abbildung 2.4: Durch Auswahl des Projekt-Templates Blank VI in Start-Dialog vonLabVIEW kann ein dauerhaft erscheinender Menu-Punkt Blank VI erzeugt werden.



Abbildung 2.5: Das Front-Panel des Temperature System Demo VI, nachdem es imExample-Finder angeklickt wurde.

Wir wollen das VI nun laden. Dazu Doppelklicken wir auf den Eintrag Temperature

System Demo. Es öffnet sich ein Fenster (Abbildung 2.5). Es handelt sich um die Be-dienoberfläche ( Graphical User Interface, GUI) des Programms. In der Titelzeile desFensters steht der Name der geladenen Datei Temperature System Demo.vi ergänztum Front Panel.Bei LabVIEW heißt die Bedienoberfläche eines Programms Front Panel. Nur mit diesemTeil des VI hat der (menschliche) Benutzer es zu tun. Es ist das Frontend zum Benutzer.Den Quellcode (in „G“) können wir anschauen, wenn wir oben in der Menu-Leiste desFront-Panels unter dem Menupunkt Window (siehe Abbildung 2.5), Show Block Diagram

auswählen oder im aktivierten Front Panel ’STRG e’ eingeben. Es öffnet sich ein Fenstermit der Bezeichnung Temperature System Demo.vi Block Diagram. Das Fenster,das den Quellcode enthält, heißt Block-Diagram, oder kurz Diagramm. Es enthält denLabVIEW Quellcode in einer graphischen, Datenfluss-orientieren Form (Abb. 2.6). JedesLabVIEW Programm hat ein Front-Panel (die Bedienoberfläche) und ein Block-Diagramm,den LabVIEW/G Quellcode, der dafür sorgt, dass das VI (LabVIEW-Programm) macht,was es soll. Das Block-Diagramm kann nur innerhalb der LabVIEW-Arbeitsumgebungangesehen und verändert werden.



Abbildung 2.6: Das Block-Diagramm des Temperature System Demo VIs.




Literaturverzeichnis

[1] Matt Groening. Futurama: Season 2, Episode 15, ’A Clone of My Own’. Fox Broad-casting Company, 2000.

[2] Walter Moers. Die 13 1/2 Leben des Käpt’n Blaubär. Eichborn Verlag, 1999.


Stichwortverzeichnis

Blank VI, 8Block-Diagram, 12

Create Project, 8

Example-Finder, 8

File » New VI, 8Front Panel, 12

GUI, 12

Help » Find Examples, 8help » LabVIEW Help, 8

Quellcode, 12

Search, 8SWS, 7

VI, 7Virtuelles Instrument, 7


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