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Datenerfassung und Steuerung von Geräten mit LabVIEW

LabVIEW ist ein grafisches Programmiersystem von National Instruments, das insbesondere von Wissenschaftlern und Ingenieuren für die Datenerfassung, Gerätesteuerung und industrielle Automatisierung eingesetzt wird.

Wir haben LabVIEW bei verschiedenen Kundenprojekten direkt auf einem PC installiert und ihn als Steuer- oder Messgerät genutzt, ohne einen teuren Industrierechner oder eine SPS einsetzen zu müssen.

Sobald jedoch eine reaktionsschnelle Steuerung oder Regelung erforderlich ist, kommt bei unseren Kunden ein Industrierechner mit LabVIEW Real-Time zum Einsatz. Ein Beispiel hierfür ist das Projekt: 3D-Scan mithilfe Lasertriangulation.

Die Gerätekonnektivität von LabVIEW ermöglicht eine einfache Automatisierung von Geräten und Datenerfassung.
Übliche Schnittstellen sind:

•    GPIB (General Purpose Interface Bus), zum Beispiel mittels TCP/IP-Protokoll
•    USB
•    Ethernet
•    RS-232/RS-485 mit RS-zu-USB-Adaptern

Beispiel anhand einer digitalen Messuhr

Eine Messuhr kann mittels eines sogenannten ASCII-Befehlssatzes gesteuert bzw. die Messdaten können gelesen werden.

Beispiel anhand eines Servomotors

Die Echtzeit-Regelung wird vollständig vom Servo-Drive übernommen. Der PC bzw. die LabVIEW-Applikation kann natürlich keine sehr schnellen Vorgaben steuern, wie etwa eine Positionssollkurve, die quasi in Echtzeit über den Drive direkt übergeben wird. Die Applikation auf dem PC sendet jedoch beispielsweise den Befehl, dass der Antrieb drei Umdrehungen mit einer entsprechenden Rotationsgeschwindigkeit durchführen soll. Dieser Befehl wird dann vom Servo-Drive mit der Geschwindigkeitsregelung selbstständig ausgeführt. In diesem Prozess fragt die LabVIEW-Applikation regelmäßig (ca. alle 10 ms ist gut machbar) den Zustand des Drives und des Antriebs ab.

Wenn eine LabVIEW-Applikation in einer Echtzeit-Anwendung benötigt wird, ist zum Beispiel ein CompactRIO-System von NI erforderlich, das die entsprechende Leistung zur Verfügung stellt.