データロギングソフトウェア： NI LabVIEW SignalExpress

典型的なデータ集録アプリケーションの１つに、後の解析に利用するためにデータをディスクやデータベースに保存するというシンプルなデータロギングがあります。ナショナルインスツルメンツのほとんどのデータ集録（DAQ）デバイスには、データロギングソフトウェアが付属されています。用途によっては、さらにいくつかの機能が必要になる場合があります。ここでは、ナショナルインスツルメンツの DAQ （データ集録）デバイスとともに使用可能な LabVIEW SignalExpress LE（機能限定版）、LabVIEW SignalExpress、LabVIEW という3つの使用レベルに合わせたデータロギングソフトウェアについて説明します。

図1. 3つのレベルに対応したデータロギングソフトウェア

NI LabVIEW SignalExpress

LabVIEW SignalExpress を使用すると、データロギングアプリケーションを対話形式ですばやく構成することができます。データロギングを念頭に置いて設計された LabVIEW SignalExpress は、基本のデータ解析、アラーム、カスタマイズ可能なグラフやデータを表示するためのディスプレイなど、データロギングに必要な機能を幅広く搭載しています。

デバイスの自動検出
NI LabVIEW SignalExpress は、ナショナルインスツルメンツの USB DAQ デバイスを自動的に検出して、実行中の計測に適したデータロギングアプリケーションを直ちに起動します。NI DAQ デバイスを LabVIEW SignalExpress とともに使用すると、たった2回のクリックで計測を行うことができます。

チャンネルビュー
LabVIEW SignalExpress のチャンネルビューでは、複数のロギング用チャンネルを同時に構成できますので、セットアップと構成が短時間で完了します。チャンネルビューでは、様々なタイプの計測を行うマルチチャンネルデータロガーを、数回のクリックだけで構成することができます。

データビュー
LabVIEW SignalExpress のデータビューは、集録データの表示と解析のためのメインウィンドウです。データビューは、グラフやチャート、温度計、メータ、ゲージ、LED など様々なコンポーネントを追加して、カスタマイズすることも可能です。データビューの表示は、アプリケーションの実行中に、アプリケーションのセットアップからデータビューにデータをドラッグするだけで作成できます。

図2. LabVIEW SignalExpress でプログラミングせずにデータロギングアプリケーションをすばやく構成

記録オプションーアラームとイベント
データをディスクにロギングするには、LabVIEW SignalExpress で「記録」ボタンをクリックします。複数のログを保存しておくと、後でデータをロードしてオフライン解析を行うことができます。さらに、「記録オプション」タブではアラームとダイナミックイベントを指定することも可能です。LabVIEW SignalExpress プロジェクトでアラーム条件を設定すると、しきい値を超えたとき、テストが不合格になったときなど、集録中に特定のイベントが発生した場合に、ユーザに通知することができます。また、デジタルラインとアナログレベルを設定することで、特定のイベントに応答することも可能です。履歴データビューアを使用すると、集録中に発生した信号やアラームをすぐに見つけることができます。

信号処理およびデータ解析
一般的なデータロガーは、基本的な信号の集録以上のことはほとんどできません。LabVIEW SignalExpress を使用すると、最大値、最小値、平均を算出したり、マスク/リミットを実行、設定して集録データ内のしきい値を決定したり、ローパス、ハイパスなどのフィルタを信号に適用してエイリアスやノイズを除去するといったデータ解析を実行することができます。集録中にデータを解析することも、保存したデータを解析することも可能です。

図3. LabVIEW SignalExpress では、8種類の表示器でユーザインタフェースをカスタマイズ可能 

データのインポート、エクスポート、ストリーミング
LabVIEW SignalExpress では、データのエクスポートなど、一般的なデータロギングタスクの実行が簡単です。Microsoft Excel などの一般的な Windows アプリケーションへのエクスポートは、データを右クリックするか、データを LabVIEW SignalExpress から Excel にドラッグアンドドロップするだけです。データは自動的にフォーマットされて列ヘッダが適用され、集録したデータを TDMS（テクニカルデータ管理ストリーミング）形式でストリーミングすることもできます。TDMS 形式では、生データに加えて保存したデータに関する情報、例えばオペレータ名、日付と時間など、様々なテストパラメータを含めることが可能となります。また、TDMS ファイルはデータマイニングの機能も備えていますので、NI DIAdem などのオフラインデータマイニングツールで、テストデータを迅速に検索、解析、表示することができます。

プロジェクトドキュメント
プロジェクトドキュメントタブでは、基本的なワープロアプリケーションで作成するものと同様のカスタムレポートを作成することができます。LabVIEW SignalExpress 環境内でドキュメントを定義することで、ドキュメントがエンジニアリングデータと常に連動し、新しいデータセットが記録されるに従ってレポートも即時アップデートされますので、プロジェクトドキュメントタブ内でデータのライブアップデートや表示が可能となります。ドキュメントに埋め込まれたグラフや表示器は、プロジェクトの記録中や再生モードでのデータの再生中にもライブで更新されます。

NI LabVIEW SignalExpress LE （機能限定版）

LabVIEW SignalExpress LE（機能限定版）は、LabVIEW SignalExpress 対話式計測環境に搭載された機能の一部を無償で提供するものです。NI-DAQmx ドライバと計測サービスソフトウェアに対応した NI データ集録デバイスには、LabVIEW SignalExpress の全ての機能を30日間使用できる評価版が付属されており、評価期間後もロギング機能に限定された LabVIEW SignalExpress LE として使用することができます。NI-DAQmx 対応のデバイスをすでにお持ちのお客様は、LabVIEW SignalExpress LE を WEB から無償でダウンロードすることができます。

LabVIEW SignalExpress LE と NI-DAQmx ドライバソフトウェアとともに使用すると、集録、ロギング、エクスポート、履歴データの表示ができます。ただし、多くのデータロギングアプリケーションで必要となる解析関数やアラーム、イベントには対応していません。LabVIEW SignalExpress にアップグレードすることで、対話式データロギングソフトウェアの持つ全ての機能を利用することが可能となります。表1は、LabVIEW SignalExpress LE と LabVIEW SignalExpress の機能比較表です。

NI LabVIEW

データロギングアプリケーションをカスタマイズするには、LabVIEW が最適です。LabVIEW グラフィカルプログラミング言語を利用すると、LabVIEW SignalExpress で作成したプログラムに、以下のような機能を拡張することができます。

• カスタムユーザインタフェースの作成
• 条件分岐などのシナリオの処理
• カスタムタイミング、トリガ、イベント/アラーム条件の定義
• 600個以上の数式演算、信号処理、解析関数
• カスタムファイル形式やデータベースにデータを保存
• 結果を Web に公開
• アプリケーションを実行可能ファイルとして配布

プログラミングが不要なツールは、本質的に機能が限定されてしまいがちです。LabVIEW SignalExpress と LabVIEW を組み合わせることで、データロギングアプリケーションの可能性が広がります。既存の LabVIEW SignalExpress プロジェクトから LabVIEW コードを自動で生成できるため、LabVIEW SignalExpress から LabVIEW への移行が容易です。つまり、LabVIEW SignalExpress で作成したデータロギングアプリケーションを LabVIEW でカスタマイズして、機能を追加することができます。

図4. LabVIEW Express VI を使用すると、カスタマイズ可能なデータロギングアプリケーションを作成し、LabVIEW の高度な解析や豊富な機能を利用できます。

また、ナショナルインスツルメンツでは、多数のチャンネルを含むデータロギングアプリケーションを対話式に開発できる、LabVIEW データロギング/監視制御（DSC）モジュールも提供しています。LabVIEW DSCモジュールは、LabVIEWアプリケーションを拡張して、ネットワーク接続された履歴データベースへの記録、リアルタイムデータや履歴データの傾向のトラッキング、アラームやイベントの構成、アプリケーションのセキュリティの設定などができます。また、OPCデバイスやLabVIEW Real-Timeターゲットを1つの完全システムとしてネットワーク接続することも可能です。

比較表

表1. 3つのレベルに対応したデータロギングソフトウェアの比較

ナショナルインスツルメンツでは、特定のアプリケーションニーズに合うようカスタマイズ可能な3つのレベルのデータロギングソフトウェアをご用意しています。構成がしやすく、カスタマイズ可能なデータ表示機能を備えた LabVIEW SignalExpress は、最もお奨めできる対話式データロギングソフトウェアです。基本的なデータ集録・表示には、無料の LabVIEW SignalExpress LE で十分に対応できます。プログラミング不要な LabVIEW SignalExpress 環境に搭載されたオプションをさらに拡張するには、LabVIEW グラフィカル開発環境を使用することで、アプリケーションの全ての部分の機能をさらに柔軟に利用することができます。

ナショナルインスツルメンツのデータロギングソフトウェアの詳細については、NI のテクニカルアドバイザーまでお問い合わせください。また、3つのデータロギングソフトウェアは、全てオンラインで無料にてお試しいただけます。

評価数 1 | 5 段階中平均 1.00

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