プログラミングコース02 LabVIEWを使ったアプリケーション開発

プログラミングコース 02 LabVIEWを使ったアプリケーション開発 株式会社ペリテック

01 学習を始める前に ■本教材および研修のねらい LabVIEWの基本的なプログラミング技術を身につける。 ■本教材および研修の到達目標 知識 ・波形チャート、波形グラフを描画する方法を知っている。 ・数値を文字列に、または文字列を数値に変換する方法を知っている。 ・ファイル保存のプログラミング方法を知っている。 ・生産者／消費者デザインパターンを知っている。 スキル ・データを一覧表示するプログラムを作ることができる。 ・ファイル保存プログラムを作ることができる。 ・生産者／消費者デザインパターンでプログラムを作ることができる。 ・NI製品を動作させることができる。 態度 ・過去に、あるいは自分以外の他者が製作したプログラムを活用して、効果的・ 効率的に進めようと思う。 ・プログラムのつくりに共通項を見出し、未知のプログラムの分析および製作に 応用しようと思う。

02 プログラミングの実践 ■STEP01：波形チャートにデータを表示してみましょう。 ■STEP02：波形グラフにデータを表示してみましょう。 ■STEP03：数値を文字列に変換する関数と文字列を数値に変換する関数 ■STEP04：数値を一覧表に表示してみましょう。 ■STEP05：テキストファイルの書込みと読込みの処理を作成してみましょう。 ■STEP06：バイナリファイルの書込みと読込みの処理を作成してみましょう。 ■STEP07：デザインパターンについて ■STEP08：簡単なアプリケーションソフトを作成してみましょう。 ■STEP09：NI製品をPCに接続して動作させてみましょう。 ■ポイントのまとめ ■付録１：グローバル変数と機能的グローバル変数 ■付録２：リファレンスとプロパティノード

STEP 1：波形チャートにデータを表示してみましょう ①１つのデータを表示する場合 ②３つのデータを表示する場合 クラスタのバンドルを使用する ③３つの配列データを表示する場合 配列の連結と2D配列転置を使用する チャート履歴について チャートにはバッファ（メモリ機能）があります。この機能によりデータを入力していくだけでグラフが表示されます。 チャート履歴の初期値は1024です。この値はチャート履歴の長さで変更することができます。

STEP 1：波形チャートにデータを表示してみましょう プロットの凡例を右クリックして、この一覧表を表示することにより、 色・ラインスタイル・線の太さなどを変更することができます。 更新モードについて 波形チャートは３つの更新モードがあります。デフォルトは『ストリップチャート』です。プロパティの更新モード設定により『スコープチャート』、『スイー プチャート』に変更できます。それぞれの特徴を確認しておきましょう。

STEP 2：波形グラフにデータを表示してみましょう ①１つのデータを表示する場合 ②３つのデータを表示する場合 配列の連結を使用する ③x0とΔxを指定する場合 クラスタのバンドルを使用する 波形グラフについて 入力データは、１つの配列または、X軸の開始データ（X0）、X軸のインターバル（ΔX）、X軸のデータからなるクラスタが必要になります。 配列のみ入力する場合のX0とΔXは、X0 = 0、ΔX = 1となります。

STEP 2：波形グラフにデータを表示してみましょう ①１つのデータを描画しながら表示する場合 シフトレジスタと配列の連結を使用する ②３つのデータを描画しながら表示する場合 シフトレジスタと配列の連結、2D配列転置を使用する 波形グラフについて 波形グラフにはバッファ（メモリ機能）がありません。シフトレジスタ等を使用してデータを蓄積して入力する必要があります。 波形チャート履歴の初期値と同様に描画するデータ数は1000ポイント以下にすることを推奨いたします。

STEP 2：波形グラフにデータを表示してみましょう 波形グラフには、カーソルを表示する機能があります。 （表示項目／カーソル凡例を選択して、カーソルを追加します。）

STEP 3：数値を文字列に変換する関数と文字列を数値に変換する関数 数値を文字列に変換する関数 ① 文字列を数値に変換する関数 ② ①数値を小数点以下３桁の文字列に変換する場合 ②小数点文字列を数値に変換する場合

STEP 4：数値を一覧表に表示してみましょう

STEP 5：テキストファイルの書込みと読込みの処理を作成してみましょう ①テキストファイルの書込み ファイルを開く ②テキストファイルの読込み テキストファイル から読み取る テキストファイル ファイルを閉じる に書き込む シンプルエラー処理

STEP 6：バイナリファイルの書込みと読込みの処理を作成してみましょう ①バイナリファイルの書込み ②バイナリファイルの読込み

STEP 7：デザインパターンについて 生産者／消費者デザインパターン（イベント）

STEP 8：簡単なアプリケーションソフトを作成してみましょう 冷房・暖房・除湿３つの運転モードをもつエアコン（下図）の処理を作成してみましょう フロントパネル ブロックダイアグラム

STEP 8：簡単なアプリケーションソフトを作成してみましょう キューで送信するメッセージを列挙定数で作成する。 ①停止処理 ②運転切替処理 ③冷房運転 ④暖房運転 ⑤除湿運転 生産者ループのイベント処理を作成する。 ①運転開始ボタン：値変更 ②運転切替ボタン：値変更 ③運転停止ボタン：値変更 ④stop：値変更

STEP 8：簡単なアプリケーションソフトを作成してみましょう 消費者ループのランプ表示処理を作成する。 ①停止処理：すべてのランプOFF ②冷房運転：冷房運転ランプON ③暖房運転：暖房運転ランプON ④除湿運転：除湿運転ランプON 消費者ループの運転切替処理を作成する。 ①冷房運転中のとき：暖房運転処理の起動 ②暖房運転中のとき：除湿運転処理の起動 ③除湿運転中のとき：冷房運転処理の起動

STEP 9：NI製品をPCに接続して動作させてみましょう ①USB-6008をPCに接続してNI MAXのテストパネルで動作確認しましょう USB-6008 NI MAX 起動画面 NI MAXから起動できるUSB-6008のテストパネル ②LabVIEWのサンプルプログラムで動作確認してみましょう デジタル SWタイミング出力のサンプルVI

■ポイントのまとめ ① 波形チャートにはバッファがあるので、データを入力するだけでグラフ表示される。 ② 波形グラフにはバッファがないので、表示するデータをすべて入力する必要がある。 ③ 数値と文字列を意識してプログラミングする必要がある。 ④ 一覧表に表示するには、数値を文字列に変換する必要がある。 ⑤ 一覧表に表示すると簡単にCSVファイルに保存できる。 ⑥ 生産者／消費者デザインパターンは、イベントストラクチャとキューを使用する。 ⑦ キューのデータタイプは、列挙定数をタイプ定義に指定するとcaseの処理が作りやすい。 ⑧ NI製品を単体で動作確認するためにNI MAXというアプリケーションがある。

付録．１ グローバル変数と機能的グローバル変数 グローバル変数を使用すると異なったVI間でデータを参照することができます。 計測.vi グローバル 1.vi グラフ表示.vi （グローバル変数にダイアグラムはありません。） 機能的グローバル変数は、サブVIの中にデータを蓄積して他のモジュールからデータを参照します。 グラフ表示2.vi 計測2.vi 機能的グローバル.vi

付録．２ リファレンスとプロパティノード ①リファレンスを使用すると他のVIからオブジェクトへアクセスすることができます。 波形チャートのリファレンスを使用して他のVIからデータを表示させた例 ②プロパティノードを使用するとオブジェクトのプロパティを設定・回収できます。 無効プロパティを使用してボタンをグレイアウト表示させた例