อิติ สุคะโต, อะระหัง พุทโธ, นะโม พุทธายะ, ปะฐะวี คงคา พระภุมมะเทวา ขะมามิหัง|WE LOVE OUR KING
Loading...
LabView คือ อะไร ? การประยุกต์ใช้ในงานเครื่องมือวัด งาน control งาน automation 2017-10-24T06:59:45+00:00

LabView

LabView คือ เครื่องมือตัวหนึ่งสำหรับพัฒนา VI โดยเฉพาะ ซึ่งจุดเด่นของการพัฒนาด้วย LabVIEW จะแตกต่างกับซอฟต์แวร์ตัวอื่นตรงที่การใช้รูปภาพเขียนโค้ด 

labview

LabView คือ อะไร ? ประยุกต์ใช้งานอะไรบ้าง

           เครื่องมือเสมือนจริง หรือ Virtual Instrumentation (VI) เป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนวิธีการทำงานของวิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ไปอย่างสิ้นเชิงในการใช้งานระบบเครื่องมือวัด ระบบควบคุม และระบบทดสอบ โดยใช้เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์และเน็ตเวิร์กเข้ามาเป็นตัวช่วยสำคัญ เราสามารถสร้างเครื่องมือแบบอัตโนมัติให้มีรูปแบบและความสามารถเฉพาะทางบนพีซีของเราเองได้ แล้วยังสามารถปรับเปลี่ยนเพิ่มเติมฟังก์ชัน เพื่อให้รองรับกับความต้องการใหม่ ๆ ในอนาคตได้อย่างอิสระด้วย

           LabVIEW เป็นเครื่องมือตัวหนึ่งสำหรับพัฒนา VI โดยเฉพาะ ซึ่งจุดเด่นของการพัฒนาด้วย LabVIEW จะแตกต่างกับซอฟต์แวร์ตัวอื่นตรงที่การใช้รูปภาพเขียนโค้ดแทนการเขียนด้วยตัวบทความนี้เป็นบรรทัดและยังมีชุดฟังก์ชัน วิเคราะห์ข้อมูลและไดร์ฟเวอร์สำเร็จรูปสำหรับอินเตอร์เฟสกับฮาร์ดแวร์ได้มากมาย ทำให้เราเรียนรู้ได้ง่ายและพัฒนาได้เร็วกว่า ซึ่งจะช่วยให้วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์ที่ไม่ได้เป็นผู้เชี่ยวชาญในการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์ สามารถพัฒนาซอฟต์แวร์ที่มีคุณภาพขึ้นมาใช้ได้ด้วยตนเอง โดยที่ไม่จำเป็นต้องเสียเวลาไปกับการเรียนรู้และการเขียนโค้ดมากจนเกินไป และใช้เวลาที่เหลือทุ่มเทให้กับงานที่ตนรับผิดชอบได้อย่างเต็มที่

          เนื้อหาของบทความนี้เล่มนี้ถูกดัดแปลงมาจากบทความนี้เล่มเก่าของผู้เขียนเพื่อให้ข้อมูลทันสมัยและมีรายละเอียดมากขึ้น ผู้เขียนหวังว่างานชิ้นนี้จะเป็นประโยชน์และมีส่วนช่วยในการพัฒนาความรู้ต่อไป หากมีข้อเสนอแนะหรือคำถามเกี่ยวกับเนื้อหาของบทความนี้ 

ส่วนประกอบในการเขียน LabVIEW เบื้องต้น

  • LabVIEW คือ อะไร ?
  • ส่วนประกอบของ LabVIEW
  • Block Diagram Node
  • การขอความช่วยเหลือ
  • Dataflow
  • ประเภทของข้อมูล (Data Type)
  • ลูป (Loop)
  • การหน่วงเวลา
  • การจับเวลา
  • การเข้าถึงข้อมูลของลูปที่ผ่านมาด้วย Shift Register
  • Array
  • การสร้าง Array ด้วยลูป
  • Cluster
  • Error Cluster และการจัดการกับ Error
  • การพล็อตข้อมูล
  • Case Structure
  • Sequence Structure
  • Diagram Disable Structure
  • Formula Node
  • Project Explorer

การสร้าง SubVI และ Custom Control

  • SubVI
  • Dialog
  • การล็อค VI
  • การแชร์โค้ดด้วย VI Snippet
  • Custom Control
  • Type Definition
  • การดัดแปลง Custom Control ด้วยรูปภาพ

เทคนิคการออกแบบ VI

  • โค้ดลูปเดียว
  • โค้ดลูปขนาน
  • การออกแบบ Front Panel
  • VI Properties
  • การจัดระเบียบ Block Diagram

การส่งข้อมูลระหว่างลูป

  • Local Variable
  • Global Variable
  • Shared Variable

การควบคุม User Interface

  • Property Node
  • Invoke Node

การบันทึกและอ่านไฟล์ 

  • รูปแบบในการบันทึกไฟล์
  • การบันทึกและอ่านไฟล์เบื้องต้น
  • การบันทึกไฟล์แบบ Low-Level
  • การบันทึกต่อจากไฟล์ที่มีอยู่แล้วแบบ Low-Level
  • TDM Streaming

การโปรแกรมแบบ Event

  • การโปรแกรมด้วยวิธี Polling
  • Event Structure

การใช้อุปกรณ์ Data Acquisition (DAQ)

  • ภาพรวมของระบบ DAQ บนพีซี
  • แหล่งสัญญาณทางไฟฟ้า
  • Signal Conditioning
  • ขั้นตอนการแปลงสัญญาณจากอะนาลอกเป็นดิจิตอล
  • Sampling Architecture
  • ประเภทของระบบการวัดสัญญาณ
  • รู้จักอุปกรณ์ NI DAQ
  • การติดตั้งและการจำลองอุปกรณ์ DAQ
  • เริ่มต้นวัดสัญญาณด้วย LabVIEW
  • การวัดสัญญาณจากเซ็นเซอร์ผ่าน Signal Conditioning

การควบคุมเครื่องมือวัด

  • การเตรียมการสื่อสารผ่าน GPIB
  • การเตรียมการสื่อสารผ่าน LAN
  • การเตรียมการสื่อสารผ่าน USB
  • การใช้ Instrument Drivers
  • การเขียน Instrument Driver ด้วย VISA

การสร้างแอพพลิเคชั่น

  • การเตรียมโค้ดก่อนการสร้างแอพพลิเคชั่น
  • การสร้าง EXE
  • การสร้าง Installer

อีกครั้งกับคำว่า ” LabVIEW คือ อะไร ?? “

            LabVIEW คือ ชุดพัฒนาแอพพลิเคชั่น (Development environment) จากเนชั่นแนลอินสทรูเม้นทส์ เพื่อใช้ในการสร้างระบบการวัด, ทดสอบ, และควบคุม โดยใช้การเขียนโปรแกรมด้วยภาษาโค้ดรูปภาพ (Graphical programming) และมีการต่อสายส่งค่าข้อมูลคล้ายกับการวาดโฟลชาร์ตที่เข้าใจได้ง่าย ซึ่งชุดพัฒนาจะมาพร้อมกับชุดฟังก์ชันทางคณิตศาสตร์และวิศวกรรมนับร้อยแบบสำหรับการวิเคราะห์, ประมวลผล, และแสดงข้อมูล รวมถึงความสามารถต่าง ๆ ในการใช้งานร่วมกับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อื่น ๆ ได้ดี ทำให้ LabVIEW ซึ่งออกสู่ตลาดมาตั้งแต่ปี 1986 ถูกนำไปใช้งานอย่างกว้างขวางในแทบทุกส่วนของอุตสาหกรรมการวิจัยที่ต้องการระบบอัตโนมัติในการวัดและการควบคุม อาทิเช่น ในกอุตสาหกรรมการผลิต, อิเล็กทรอนิกส์, ยานยนต์, การทหารและอากาศยาน, พลังงาน, การสื่อสาร, เครื่องมือแพทย์ หรือแม้แต่ในของเล่นเด็กอย่างเลโก้ ไปจนถึงเครื่องจักรที่ซับซ้อนที่สุดอย่างเครื่องเร่งอนุภาค LHC ที่เซิร์น

             ในปัจจุบัน นอกจาก LabVIEW จะถูกใช้งานบนพีซีทั่วไปเพื่อการดึงสัญญาณหรือควบคุมเครื่องมือวันแล้ว แนวคิดของเนชั่นแนลอินสทรูเม้นทส์ที่เรียกว่า Graphical System Design ยังขยายขีดความสามารถของแพล็ตฟอร์ม LabVIEW ให้สามารถทำการออกแบบได้ทั้งระบบ ตั้งแต่ส่วนของการออกแบบซอฟต์แวร์, การคำนวณ ไปจนถึงการดึงสัญญาณและการติดตั้งลงไปรันในฮาร์ดแวร์ทั้งแบบวินโดวส์, เรียลไทม์, และ FPGA โดยใช้แพล็ตฟอร์ม LabVIEW เพียงแพล็ตฟอร์มเดียว จึงทำให้สามารถทำงานต่อยอดได้ทันทีเมื่อเวลาที่เราต้องการย้ายจากการทำงานกับพีซีบนวินโดวส์ไปเป็นฮาร์ดแวร์แบบฝังตัว เป็นต้น

             อย่างไรก็ดี บทความนี้เล่มนี้จะกล่าวถึงการใช้ LabVIEW สำหรับพีซีบนวินโดวส์เท่านั้น สำหรับการเตรียมโค้ดไปรันบนระบบเรียลไทม์หรือบนฮาร์ดแวร์ FPGA, ผู้อ่านสามารถนำหลักการเขียน LabVIEW จากบทความนี้เล่มนี้ไปศึกษาข้อมูลต่อได้เองที่ ni.com/realtime และ ni.com/fpga

ส่วนประกอบของ LabVIEW

              หลังจากติดตั้ง LabVIEW และไดร์ฟเวอร์เสร็จตามขั้นตอนแล้ว เมื่อเริ่มเปิด LabVIEW มาที่หน้าแรก (Getting Started) เราสามารถเริ่มต้นทดลองเขียน LabVIEW ได้ทันที โดยให้คลิกที่ Blank VI ซึ่งจะทำให้เราได้ VI เปล่าขึ้นมา และเราจะเรียกไฟล์ LabVIEW ว่า VI

              ไฟล์ LabVIEW VI มีนามสกุลเป็น .vi ซึ่งไฟล์นี้ไฟล์เดียวจะประกอบด้วยสองหน้าต่าง คือหน้าต่างสำหรับงาน user interface ที่พื้นเป็นตารางสีเทาซึ่งเรียกว่า Front Panel และหน้าต่างพื้นเป็นสีขาวสำหรับเขียนโค้ดรูปภาพ เรียกว่า Block Diagram

Labview คือ

แถบเครื่องมือบน Front Panel ประกอบไปด้วยปุ่มต่าง ๆ ดังนี้

  • Run สัญลักษณ์เป็นรูปลูกศรชี้ไปทางขวา ใช้สำหรับเริ่มรันโปรแกรม แต่ถ้าโค้ดยังไม่สมบูรณ์ ปุ่มนี้จะกลายเป็นสัญลักษณ์ลูกศรแตก และถ้ากด เราจะได้รายการของข้อผิดพลาดต่าง ๆ เช่น ยังต่อสายไม่ครบ เป็นต้น
  • Run Continuously สำหรับสั่งรันแบบวนซ้ำต่อเนื่อง ใช้ในกรณีที่ต้องการทดสอบโค้ดเล็ก ๆ แต่ไม่ควรใช้ถ้าไม่แน่ใจว่าโค้ดที่จะทดลองรันทำงานอย่างไร เพราะอาจจะทำให้หยุดโปรแกรมไม่ได้และต้องสั่งปิดด้วยวินโดวส์ จึงต้องระมัดระวังการใช้ปุ่มนี้
  • Abort Execution ใช้สำหรับยกเลิกการรันแบบทันที ควรใช้ในกรณีที่ไม่สามารถหยุดด้วยวิธีอื่นได้ ซึ่งอาจจะทำโปรแกรมหยุดกลางคันอย่างไม่สมบูรณ์ในกรณีที่มีการเปิดเรียกใช้ resource เช่น การเปิดไฟล์ หรือการเรียกฮาร์ดแวร์ต่าง ๆ
  • Pause ใช้เมื่อต้องการหยุด VI ชั่วคราว และเมื่อกดซ้ำ, VI จะรันต่อไป
  • Text Settings ใช้สำหรับจัดการเกี่ยวกับตัวบทความนี้ เช่น ฟอนต์ ขนาด สี เป็นต้น
  • Objects Arrangement สี่ปุ่มนี้ใช้สำหรับการจัดเรียง object ให้เป็นระเบียบ และการจัดเรียงลำดับหน้าหลังในกรณีที่เราวาง object ทับซ้อนกัน

Labview

            ถ้าทดลองคลิกขวาตรงพื้นที่ว่างของ Front Panel เราจะเจอกับอุปกรณ์สำหรับการสร้าง user interface ที่เรียกว่า Controls Palette ซึ่งจะมี object ถูกแบ่งเก็บไว้หลายรูปแบบ คือ Modern, Silver, System, และ Classic

  • Modern เป็นรูปแบบที่แสดงแสงเงาของ object เป็นแบบสามมิติ (บทความนี้เล่มนี้จะใช้แบบนี้เป็นหลัก)
  • Silver เป็นรูปแบบที่ออกมาใหม่ เพื่อให้ดูแปลกตาและทันสมัยมากขึ้น
  • System ใช้การเลียนแบบ object ของวินโดวส์ โดย object ในรูปแบบนี้จะมีสีและลักษณะแบบเดียวกับธีมของวินโดวส์บนเครื่องนั้น ๆ ซึ่งถ้าเราเขียนหน้า Front Panel ด้วย object ในรูปแบบนี้ทั้งหมด ผู้ใช้อาจจะดูไม่ออกว่าโปรแกรมเขียนมาจาก LabVIEW
  • Classic เป็น object ที่แสดงด้วยกราฟิกง่าย ๆ ไม่มีแสงเงา วัตถุประสงค์เพื่อช่วยลดการทำงานของส่วนแสดงกราฟิกของพีซี

           ในแต่ละรูปแบบก็จะแบ่งเป็นชุดตามประเภทของข้อมูล เช่น ส่วนข้อมูล Numeric ภายในก็จะมี object สำหรับแสดงหรือป้อนค่าตัวเลข, มิเตอร์เข็ม, เทอร์โมมิเตอร์, ปุ่มปรับวอลลุ่ม, ระดับน้ำ เป็นต้น และถ้าเป็นแบบ Boolean ก็จะมีปุ่มและสวิตซ์แบบต่าง ๆ และ LED เป็นต้น

อ้างอิง

MAHOSOT UNIVERSITY

MAHOSOT UNIVERSITY

MAHOSOT UNIVERSE
The Central Of Technology Training
100 Town in Town Rd. ,LadYaw
Jatujak , Bangkok 10900
PGlmcmFtZSBzcmM9Imh0dHBzOi8vd3d3Lmdvb2dsZS5jb20vbWFwcy9lbWJlZD9wYj0hMW0xOCExbTEyITFtMyExZDM4NzMuODY2ODc4MjE1NDAyMyEyZDEwMC41Njk2MTE0MTQ5MzQ4OCEzZDEzLjg0NzAyODI5MDI4NTg2MSEybTMhMWYwITJmMCEzZjAhM20yITFpMTAyNCEyaTc2OCE0ZjEzLjEhM20zITFtMiExczB4MzBlMjljZGUwNjAxMmI1NyUzQTB4ZjAxMDBiMzNkMGIzMTcwITJzS2FzZXRzYXJ0K1VuaXZlcnNpdHkhNWUwITNtMiExc2VuITJzdGghNHYxNTAwMzAxMTU1NTAyIiB3aWR0aD0iMTAwJSIgaGVpZ2h0PSIxMDAlIiBmcmFtZWJvcmRlcj0iMCIgc3R5bGU9ImJvcmRlcjowIiBhbGxvd2Z1bGxzY3JlZW4+PC9pZnJhbWU+
Thank You. We will contact you as soon as possible.
MAHOSOT UNIVERSITY
CONTACT US
The Central Of Technology Training
100 Town in Town Rd. ,LadYaw
Jatujak , Bangkok 10900
Thank You. We will contact you as soon as possible.