Echte Plug-and-play-Funktionalität

Dieses Dokument bietet einen Überblick über den praktischen Einsatz der Datenloggersoftware LabVIEW SignalExpress zur Datenerfassung zusammen mit der Hardwareplattform NI CompactDAQ. Die folgenden Screenshots heben besonders die drei Klicks mit der Maustaste hervor, die für den Einstieg in die Datenerfassung mit NI CompactDAQ und LabVIEW SignalExpress erforderlich sind. Im Abschnitt 5 werden USB-Geräte von NI aufgelistet, die echte Plug-and-play-Fähigkeiten bieten.

Mit drei Mausklicks zur Datenerfassung

Wenn ein USB-Gerät von NI (DAQmx, nicht Traditional DAQ) eingeschaltet und an einen PC angeschlossen wird, auf dem NI-DAQmx installiert ist, öffnet sich das folgende Fenster:

Abb. 1: Fenster zur Geräteerkennung – erster Mausklick

Nachdem NI CompactDAQ an den PC angeschlossen und eingeschaltet wurde, startet der NI Device Monitor (Abbildung 1), der mehrere Optionen bietet. Klicken Sie auf die Schaltfläche „OK“  , damit „Begin a Measurement with This Device Using NI LabVIEW SignalExpress“ ausgeführt wird. Sie starten dadurch eine grafische Oberfläche, die speziell für die einfache Inbetriebnahme von NI CompactDAQ entwickelt wurde.

 

Abb. 2: NI-CompactDAQ-Benutzerschnittstelle zu LabVIEW SignalExpress mittels der Mausklicks 2 und 3

Die Bedienoberfläche (Abb. 2) lädt dynamisch Bilder der spezifischen Module, die vom Anwender in das CompactDAQ-Chassis gesteckt wurden. Um mit einer Messung zu beginnen, müssen ein Modul oder mehrere Module ausgewählt werden. Anschließend geht es mit einem Klick auf „OK“ weiter.

Mit diesen drei Klicks gelangt der Anwender zum Konfigurationsfenster in LabVIEW SignalExpress (Abb. 3), in dem die Software je nach ausgewähltem Modultyp die Messung bereits vorkonfiguriert hat und Daten erfasst. Diese Konfiguration kann während der Datenerfassung interaktiv geändert werden. Dadurch wird das Anschließen von Sensoren wie etwa Thermoelementen, Dehnungsmessstreifen und anderen physikalischen Wandlern, die mehrere Einstellungen erfordern, einfacher.

 

Abb. 3: Konfigurationsfenster von LabVIEW SignalExpress

Da das in den Screenshots ausgewählte Modul hauptsächlich für die Auswertung von Beschleunigungssensoren (NI 9233) eingesetzt wird, hat LabVIEW SignalExpress das Modul für eine Beschleunigungsmessung konfiguriert und mit der Aufzeichnung begonnen. Im oberen Bereich des Fensters werden im Diagramm die Schwingungsdaten des Moduls dargestellt. Jede Farbe steht dabei für einen anderen Kanal am Modul. Von hier aus können Kanäle hinzugefügt oder entfernt, die Einstellungen für den Beschleunigungssensor geändert oder Daten direkt auf die Festplatte geschrieben werden. Weitere Informationen und einen kostenlosen Download der Software LabVIEW SignalExpress finden Sie unter www.ni.com/labview/signalexpress/d.

Dieser Vorgang wird auch in unserem einminütigem Video beschrieben: Daten mit wenigen Mausklicks auf Festplatte aufzeichnen.

Definition von Plug and play

Die Ursprünge des Begriffs „Plug and play“ liegen bei älteren Computerkomponenten, bei denen ein Übergang von der Konfiguration mit Jumpern hin zur Konfiguration ohne Jumper stattfand, wodurch letztlich Software für das Einrichten erforderlich wurde. Dieser Begriff bürgerte sich dann auch bei Betriebssystemen ein und wurde mit dem Aufkommen des USB-Standards für USB-konforme Peripheriegeräte übernommen und vermarktet, da sie sich selbst konfigurieren konnten und insgesamt einfach einzusetzen waren.

Heutzutage scheint es so, als könne jeder Messgeräteanbieter ein vorhandenes Messgerät oder Modul mit einem USB-Anschluss ausstatten und dies Plug and play nennen. Obwohl darüber diskutiert wird, wie die genaue Definition von „Plug and play“ lautet, stehen die Erfahrungen im Zusammenhang damit nicht zur Diskussion. Ein Messgerät, das außer Selbstidentifikation nur wenig bietet, entspricht kaum den Erwartungen, die die meisten Anwender haben, wenn sie an USB-Geräte denken.

Der „wahre“ Plug-and-play-Unterschied

National Instruments erweitert nicht nur die technische Definition von „Plug and play“, sondern auch die Funktionen im Vergleich zu anderen USB-Anbietern. In den folgenden Screenshots wird gezeigt, was passiert, wenn ein USB-Gerät von National Instruments (Abb. 4) bzw. ein Gerät eines Mitbewerbers (Abb. 5) angeschlossen werden. Das NI-USB-Gerät wird automatisch erkannt und konfiguriert. Dem Anwender werden mehrere Optionen geboten, um somit den Einstieg zu erleichtern. Mit diesen Optionen kann der Benutzer:

• den Hardware-Konfigurator Measurement & Automation Explorer (MAX) öffnen, um alle Geräte am System anzusehen.
• ein Testpanel für das gerade angeschlossene USB-Gerät anschauen, um eine sofortige Messung vorzunehmen. Damit kann er die Signalanbindungen sofort testen und Fehler darin erkennen und beheben.
• die Entwicklung eines Programms beginnen, entweder mithilfe des im Lieferumfang enthaltenen Softwarepakets für das Loggen von Daten, LabVIEW SignalExpress, oder, sofern sie installiert ist, mithilfe der grafischen Programmierumgebung NI LabVIEW.
• einfach keine Auswahl treffen. Wie man es bei handelsüblichen USB-Geräten erwartet, kann diese Option zusammen mit „diese Aktion immer ausführen“ ausgewählt werden, um diese Eingabeaufforderungen in Zukunft zu vermeiden.

Im Vergleich kann man sehen, dass im USB-Dialogfenster für das USB-Datenerfassungsgerät des Mitbewerbers nur ein Kommunikationstest ausgeführt und dargestellt wird, damit ein korrekter Betrieb sichergestellt werden kann. Eine Integration des Hardwaretreibers mit Datenprotokollierungssoftware oder Entwicklungsumgebungen erfolgt nicht.

Abb. 4 (links):NI-USB-Erkennung

Abb. 5 (rechts): USB-Erkennung eines Mitbewerbers

LabVIEW SignalExpress und CompactDAQ wurden unter Berücksichtigung der Bedienfreundlichkeit entwickelt. Im folgenden Abschnitt wird die nahtlose Interaktion zwischen LabVIEW SignalExpress und NI CompactDAQ beschrieben. Wenn ein CompactDAQ-Chassis an einen USB-Port angeschlossen wird, öffnet sich eine Grafik (Abb. 6), die den spezifischen Typ sowie den Ort aller Module im Chassis anzeigt. Das Chassis auf dem Bild unten umfasst mehrere unterschiedliche Module. Im Bild können spezifische Module ausgewählt werden. Anschließend wird „OK“ angeklickt und der Anwender gelangt zum Konfigurationsfenster für das gewählte Modul in LabVIEW SignalExpress. Im Hintergrund werden bereits Online-Daten aufgezeichnet. Dadurch zeigt sich wieder die echte Plug-and-play-Fähigkeit von NI-Geräten.

Abb. 6:Erkennung eines CompactDAQ-Geräts

Vorteile echter Plug-and-play-Fähigkeit

Das Ziel der von National Instruments gebotenen echten Plug-and-play-Fähigkeit besteht darin, dass sich der Anwender nicht primär auf die eingesetzte Hard- und Software konzentrieren muss, sondern mehr auf die ausgeführten Messungen und Tests. Für Einsteiger dient diese echte Plug-and-play-Fähigkeit dazu, sie dorthin zu führen, wo sie Daten ansehen, analysieren und protokollieren können und dabei weniger Zeit mit dem Lesen von Hilfedateien, Handbüchern oder Datenblättern verbringen müssen. Neue und erfahrene Anwender gleichermaßen werden von der verkürzten Zeit bis zur ersten Messung profitieren. Dank der echten Plug-and-play-Erfahrung, die NI bietet, kann jeder Anwender Daten von Messgeräten mit nur drei Mausklicks erfassen und auswerten. Selbst mit der Autostartfunktion geht das nicht schneller.

Welche USB-Geräte von NI bieten diese echte Plug-and-play-Fähigkeit?

Alle USB-Geräte von National Instruments, die nicht unter Traditional DAQ betrieben werden, verwenden denselben Treiber, NI-DAQmx. Er sorgt für die Hard- und Softwareintegration sowie die echte Plug-and-play-Fähigkeit. Die USB-Geräte umfassen sowohl die kleinen, über den Bus gespeisten MIO-Geräte wie das USB-6008 als auch das robuste, tragbare und modulare CompactDAQ-System, das eine Signalübertragung bis 5 MS/s und über 30 verschiedene Messmodule bietet.

		Kanäle			bit	Analog- eingangsrate	CTR	Merkmale
		AI	DIO	AO
M-Serie	NI 6259	32	48	4	16	1,25 M	2	Streaming- Technologie von NI: konstante Hochgeschwindigkeits-datenübertragung über USB
	NI 6259 BNC	16	48	4	16	1,25 M	2
	NI 6251	16	24	2	16	1,25 M	2
	NI 6251 BNC	8	24	2	16	1,25 M	2
	NI 6229	32	48	4	16	250 k	2
	NI 6229 BNC	16	48	4	16	250 k	2
	NI 6221	16	24	2	16	250 k	2
	NI 6221 BNC	8	24	2	16	250 k	2
	NI 6218	32	8DI/8DO	2	16	250 k	2
	NI 6216	16	32 DIO	2	16	400 k	2
	NI 6215	16	4DI/4DO	2	16	250 k	2
	NI 6212	16	32 DIO	2	16	400 k	2
	NI 6211	16	4DI/4DO	2	16	250 k	2
	NI 6210	16	4DI/4DO	0	16	250 k	2
Kostengünstig	NI 6009	8	12	2	14	48 k	1
	NI 6008	8	12	2	12	10 k	1
	NI 6501		24				1
C-Serie	USB-9237	4			24			Brücken- und Dehnungs- messungen
	USB-9233	4			24	50 kS/s		Dynamische Signalanalyse
	USB-9211	4			24			Thermoelement
	USB-9221	8			12	800 kS/s		+/- 60V
	USB-9201	8			12	500 kS/s
	USB-9215	4			16	100 kS/s		Simultane Abtastung

 

 Weitere kompatible Geräte finden Sie auf der Produktseite USB-gestützte Datenerfassung.

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