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Eine Plattform zieht Bilanz

20 Jahre programmieren in LabView
Eine Plattform zieht Bilanz

Rechtzeitig zum 30-jährigen Firmenjubiläum und zum 20-jährigen Bestehen seines Flagschiffs LabView hat National Instruments im August dieses Jahres eine Jubiläumsausgabe dieser grafischen Entwicklungsumgebung auf den Markt gebracht. Seit kurzem ist nun auch die deutsche Version von LabView 8.20 erhältlich. Einen Überblick über die Entwicklung dieser Plattform im Laufe der vergangenen 20 Jahre und die besonderen Merkmale der aktuellen Version gibt folgender Beitrag.

Anfang der 80er Jahre hatten die National Instruments-Firmengründer Dr. James Truchard und Jeff Kodosky die Vision, etwas zu schaffen, das Ingenieuren und Wissenschaftlern die Arbeit im gleichen Maße erleichtern würde, wie das die Tabellenkalkulation für Finanzfachleute getan hat. Was 1984 als Idee begann, führte im Jahr 1986 zur Veröffentlichung der ersten LabView-Version – LabView 1.0 für den Apple Macintosh Plus. Obwohl LabView seitdem viele Veränderungen durchgemacht hat, sind der Zweck und die Grundprinzipien dieselben geblieben.

Die einfache Bedienbarkeit zum Beispiel, für die das Produkt bekannt ist, ist zum Großteil zwei grundlegenden Konzepten zuzuschreiben – dem Frontpanel und dem Blockdiagramm, die es bereits seit LabView 1.0 gibt. Das Realisieren einer Benut- zeroberfläche mit Anzeige- und Bedienelementen, die durch Drag&Drop platziert werden, sowie das Erstellen des Programmcodes durch das einfache Verbinden von Symbolen stellen die Schlüsselelemente dar. Das ursprüngliche LabView-Blockdiagramm hat sich dahingehend weiterentwickelt, dass es inzwischen zusätzliche Programmiermodelle enthält. Es gibt nun eine Ereignisstruktur sowie anwenderdefinierte Timing-Strukturen, wie etwa die zeitgesteuerte Schleife, und neue Dia-grammarten, darunter das Simulationsdiagramm. Als LabView 1.0 entwickelt wurde, konnten Messgeräte über GPIB gesteuert werden. Heute ist der Anwender in der Lage, Echtzeitanwendungen auszuführen, basierend auf FPGAs benutzerspezifische Hardware zu erstellen, Kommunikations- und HF-Testsysteme zu entwickeln sowie Anwendungen für Systeme mit 32-bit-Embedded-Prozessoren zu entwerfen. Während der gesamten Entstehung behielten die Entwickler bei National Instruments stets den Vorsatz im Auge, eine offene Umgebung zu schaffen, die nicht nur die Anbindung an die eigene Hardware sondern auch an die Hardware anderer Hersteller bietet und Werkzeuge umfasst, mit denen externe Software zusammen mit LabView verwendet werden kann.
Heute ergänzt die Jubiläumsausgabe LabView 8.20 die Software um die Möglichkeit, textbasierte mathematische Algorithmen mit der grafischen Programmierung zu verknüpfen; sie umfasst außerdem objektorientierte Programmierung und bietet Verbesserungen beim Entwurf und dem Einsatz von Embedded-Geräten als Zielsysteme. LabView 8.20 ermöglicht all dies, indem es auf Prinzipien aufbaut, die 1986 zur ersten Version und danach zur 20-jährigen Erfolgsgeschichte beigetragen haben.
Funktionen im Einzelnen
Mit LabView können Anwender Steuer- und Regelsysteme von einer einfachen PID-Regelung bis hin zu anspruchsvollen dynamischen Steuer- und Regelsystemen entwickeln. Sie werden bei der Auswahl der geeigneten Hardware und der Steuer- und Regelmethodik unterstützt, ohne dass sie ihren Ansatz bei der Softwareentwicklung ändern müssen. In der Version 8.20 hat National Instruments die Ausführungsgeschwindigkeit von PID-Regelschleifen bis zu 14-mal und die des Moduls LabView Simulation für anspruchsvolle Steuer- und Regelalgorithmen um bis zu neunmal erhöht. Dadurch bietet sich Anwendern die Möglichkeit, komplexe Steuer- und Regelmodule mit über 1000 Knoten zu entwickeln und einzusetzen.
Das LabView-8.20-FPGA-Modul verfügt über neue Maschinenüberwachungsfunktionen für die Implementierung von Filtern, Alarmen und Messungen, so dass sich FPGA-basierte Systeme zur Überwachung von Maschinen erstellen lassen. Anwender können dank der Kombination des robusten, kompakten Designs von CompactRIO, der Zuverlässigkeit FPGA-basierter Implementierung und der einfachen Bedienbarkeit von LabView FPGA leistungsstarke Überwachungs-, Steuer- und Regelsysteme zum Schutz ihrer Industriemaschinen integrieren.
Wurden Algorithmen bereits in anderer Software entworfen, können sie dennoch in LabView genutzt werden. So lassen sich z. B. Modelle, die in der Umgebung The MathWorks, Inc Simulink entwickelt wurden, mithilfe des Simulation Interface Toolkit 3.0 zu Rapid Control Prototyping und Hardware-in-the-Loop-Tests in LabView implementieren. Darüber hinaus ermöglicht die in LabView 8.20 eingeführte Schnittstelle External Model Interface Anwendern, die Werte von Regelstreckenmodellen von Drittherstellern im Simulationsmodul einzusetzen. Das Simulationsmodul ist mit Modellen der Dritthersteller Dynasim und Plexim kompatibel.
Prozessschritte optimiert
LabView 8.20 optimiert die Prototyperstellung und den Einsatz von Steuer- und Regelsystemen in Industrierechnern, FPGAs oder anwenderdefinierten Systemen. Der LabView FPGA Wizard generiert automatisch FPGA-I/O- und Timing-Code, um Steuerlogik direkt in FPGA-Hardware integrieren und so eine hohe Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit erreichen zu können. Zudem gewährt der FPGA Wizard auch einfachen Zugriff auf die neueste FPGA-Technologie, die sich Anwender zunutze machen können, um sich stärker auf die Logik ihres Steuer- und Regelsystems zu konzentrieren.
Anwender können FPGA-basierte Controller mit LabView 8.20 auf Steckkarten in einem Standard-Desktop-PC implementieren und so schnell und kostengünstig Prototypen von Systemen erstellen. Oder sie setzen die Controller in den modularen NI-Hardwareplattformen CompactRIO oder PXI ein und integrieren ihre Steuer- und Regelsysteme damit in robuste, industrietaugliche Anwendungen. Anwender sind nun in der Lage, in LabView entwickelte, anspruchsvolle Steuer- und Regelalgorithmen mithilfe des Moduls LabView Embedded Development direkt auf benutzerspezifischen, 32-bit-Mikroprozessoren-basierenden Karten zu implementieren.
Halle 7, Stand 381
cav 475

Mehr Informationen zu LabVIEW 8.20
SPS/IPC/DRIVES 2006
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