لب ویو چیست و چه کاربردی دارد؟

آیا تاکنون به این موضوع فکر کرده اید که کشتی های قاره پیما نفت کش ها مراکز تهیه و توزیع برق و در حجم های گسترده تر مراکز هسته ای و یا حتی مرکز تحقیقات فیزیک بنیادی سرن چگونه هدایت و کنترل می شوند؟ این مراکز چگونه بخش های مختلف خود را که شامل صدها و هزاران سنسور و قطعات الکترونیکی است را کنترل می کنند؟ چگونه تمامی اطلاعات را ثبت و ضبط می کنند و چگونه آنها را در مواقع نیاز فراخوانی می کنند؟ تمامی این مراکز از نرم افزارهای اتوماسیون صنعتی مثل لب ویو و اسکادا استفاده می کنند. اما لب ویو چیست و چگونه کار میکند؟

نرم افزار LabView مخفف عبارت Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench  می باشد، یک زبان برنامه نویسی گرافیکی که به صورت گسترده ای برای کاربرد های مختلفی در صنایع، تحصیلات، آموزش و تحقیقات آزمایشگاهی به عنوان یک مدل استاندارد برای جمع آوری و پردازش داده ها و همچنین وسیله ای جهت کنترل و شبیه سازی ابزارهای مجازی درآمده است. این برنامه یک نرم افزار قدرتمند و قابل انعطاف جهت تجزیه و تحلیل سیستم های اندازه گیری است.عملکرد نرم افزار LabView کاملا از طبیعت ترتیبی و زنجیره ای موجود زبان های برنامه نویسی متنی متداول و مرسوم مجزاست و یک محیط گرافیکی را برای کاربر فراهم ساخته است. در این راه از تمامی ابزارهای لازم جهت جمع آوری، پردازش و تحلیل داده ها و نمایش نتایج استفاده می شود. به کمک این زبان برنامه نویسی گرافیکی که با “G” نشان داده می شود، در برنامه ی نوشته شده، از یک نمودار بلوکی استفاده می شود و سپس این نمودار به کدهای ماشین تبدیل می گردد. این نرم افزار برای موارد بی شماری از کاربردهای علمی و مهندسی، ایده آل و عملی است و به شما کمک می کند تا مسائل و مشکلات موجود در برنامه نویسی را در مدت زمان کوتاهی حل کنید.گستردگی این نرم افزار در زمینه آزمایشگاه‌ها دارای ابعاد مختلفی است. به عنوان مثال در صنایع گوناگون در مواردی که باید اندازه گیری‌هایی از قبیل دما انجام گیرد، می‌توان از این نرم افزار استفاده نمود. این دما ممکن است دمای یک کوره، یک سیستم سرد کننده مانند یخچال، یک محیط گلخانه‌ای، یک اتاق و یا یک دیگ بخار باشد! علاوه بر دما می‌توان موارد دیگری نظیر فشار، نیرو، جابجایی، کشش، pH  و غیره را نام برد. از رایانه‌های شخصی به همراه این نرم افزار می‌توان ابزارهای اندازه گیری حقیقی را در محل‌های گوناگون به صورت مجازی شبیه سازی کرد.

این نرم افزار تحولی اساسی و نوین در شیوه‌های زبان‌های برنامه نویسی ایجاد کرده است. برنامه نویسان بدون نوشتن هیچ کدی، برنامه‌های قدرتمندی را تنها با ابزارهای گرافیکی موجود در برنامه ایجاد می‌کنند. روش کار به این صورت است که کاربر تنها اشیاء را از پالت‌های Control و Functions برداشته و در پنجره Front Panel قرار داده و سپس به وسیله سیم کشی‌های صحیح آن‌ها را به یکدیگر اتصال می‌دهد. این زبان یک زبان برنامه نویسی همه منظوره بوده و با آن می‌توان کارهای برنامه نویسی شبکه٬ پایگاه داده٬ ورودی و خروجی فایل و غیره را انجام داد. اما اوج قدرت این برنامه در کار با پورت‌های سریال و موازی، مدارهای واسط کامپیوتری، عمل کنترل و اتوماسیون و پردازش داده‌ها است. از آنجایی که نرم افزارLabVIEW  یک زبان برنامه نویسی محسوب می شود، بنابراین برای همه افرادی که می خواهند در دنیای برنامه نویسی فعالیت کنند مفید است. اما قابلیتهای ویژه آن باعث شده که این نرم افزار برای عده ای خاص محبوب تر باشد. قابلیت هایی مانند ارتباط آسان با سخت افزار، شبیه سازی پروسه های صنعتی، طراحی کنترلرهای مختلف، محیط گرافیکی جذاب، درک آسان الگوریتم برنامه و …معمولا بیشتر کاربران LabVIEW مهندسین شاخه های الکترونیک، کنترل، قدرت، مهندسی پزشکی و مکانیک هستند. اما لب ویو در ایران به قدری ناشناخته است که حتی بعضی از مهندسین فوق هم نام آن را نشنیده اند! اما LabVIEW در دیگر کشورها جایگاه ویژه ای دارد. صحت این ادعا با یک جستجوی ساده در اینترنت مشخص می شود. به عنوان نمونه اگر عبارت “LabVIEW Job” را جستجو کنید، فرصتهای شغلی مرتبط با LabVIEW را خواهید دید. مشاغلی که حقوق های قابل توجهی دارند. در سایت Linkedin.com نیز متخصصین لب ویو را خواهید یافت. در شبکه های اجتماعی نیز گروههای مختلفی در مورد LabVIEW بوجود آمده اند. اگر اینجا را کلیک نمایید حقوق پرداختی برخی برنامه نویسان  LabVIEW را مشاهده خواهید کرد.جذابیتهایی که در نرم افزار لب ویو وجود دارد باعث شده که برخی برنامه نویسان در کارهای غیر صنعتی نیز از آن استفاده کنند و برنامه هایی جهت سرگرمی و بازی های ساده بنویسند. بنابراین مهم نیست که شما در چه رشته ای تحصیل می کنید یا در کدام شاخه از صنعت فعالیت دارید، اگر به برنامه نویسی علاقه دارید و دوست دارید رویاهای خود را با برنامه نویسی تحقق بخشید، زبان برنامه نویسی لب ویو را تجربه کنید. 

یکی از دلایلی که یادگیری زبان برنامه نویسی LabVIEW بسیار ساده و راحت است و تمامی علاقمندان و متخصصین بدون دانش برنامه نویسی قبلی می توانند آن را یاد بگیرند و در پروژه های حرفه ای خود استفاده کنند همین G-Language بودن آن است که شبیه به فلوچارت برنامه نویسی است و شما با دنبال کردن روند اجرای برنامه و تحلیل آن می توانید ریتم اجرای داده ها را بصورت بصری و با چشم دنبال نمایید و این امر خطای شما را به شدت کاهش داده و اشراف شما را در روند برنامه نویسی با مراتب بالاتر می برد.

زبان برنامه نویسی LAB VIEW یک زبان برنامه نویسی است که میتواند یک طیف بسیار گستردهای از برنامه های کاربردی و صنعتی را در رشته های مختلف مهندسی و غیر مهندسی پوشش دهد.

لبویو یک محیط توسعه دهنده بسیار قوی برای ایجاد برنامه های سفارشی است که با داده های دنیای واقعی و یا سیگنال در زمینه هایی مانند علوم و مهندسی است.

ابزاری مانند LAB VIEW ( لبویو ) است که پروژه هایی با کیفیت بالاتر را می توان در مدت زمان کمتر و با درگیر بودن تعداد نفرات کمتری با پروژه، با نتایج محاسباتی و عملیاتی بهتر به پایان برساند.

یکی از دلایلی که نظر مهندسین، متخصصین، دانشمندان و … را از سال ۱۹۸۶ به جلب کرده است این است که در پایان روز کاری آن ها می خواهند یک گزارش جامع و کامل از روند اجاره خط تولید، محاسبات آماری از تحقیقات و … را از کار خود داشته باشند و برای این منظور مجبور هستند تا با چندین نرم افزار این داده ها را آنالیز و بررسی کنند. در حالی که LAB VIEW با همه این پارامترها را در خود جای داده است و شما به راحتی می توانید گزارشاتی بسیار با کیفیت در قالب Excel , PDF , Word , Graph , Chart و … را از پروژه و کار خود بصورت ثانیه ای دقیقه ای ساعتی روزانه ماهانه و … دریافت نمایید.

نرم افزار LAB VIEWبه خودی خود یک محیط برنامه نویسی ساده و کاربردی است که در آن بلوک های برای جمع آوری داده از دستگاه ها و سنسورها در محیط پیرامون و تجزیه و تحلیل و آنالیز اطلاعات و اعمال فرآیند کنترلی بسیار دقیق و حرفه ای بر روی روند کار دارد.که این امر با توجه به پشتیبانی  LAB VIEW از تمامی پروتکل های صنعتی باعث شده است که روز به روز در صنایع صنعتی و غیر صنعتی مختلفی نظر متخصصین را جلب نموده و حضور پررنگ تری را داشته باشد.

LAB VIEW دارای یک کامپایلربهینه سازی شده قدرتمند دارد که محتوای بلوک دیاگرام خود را به سرعت تبدیل به کد ماشین کارامد و بدون خطاهای سیستمی می کند. همچنین این کامپایلر توانمندی تشخیص و اجرای موازی و یا توالی کد های داخل بلوک دیاگرام را دارد و بسته به نحوه سیم کشی بین بلوک ها آن ها را بصورت موازی یا متوالی با سرعت و دقت خیلی بالا می تواند انجام دهد.

نرم افزار  LAB VIEW دارای یک ابزار اشکال زدایی بسیار قوی است که شما به کمک آن می توانید سرعت اجرای برنامه را کاهش دهید و بصورت شهودی جریان انتقال داده ها از یک بلوک به یک بلوک دیگر را مشاده کنید که این امر به علت درک شهودی ای که به شما از برنامه می دهد، کمک بسیار زیادی  در جهت رفع سریع اشکال برنامه می کند.

پشتیبانی از سخت افزار : 

انعطاف پذیری بسیار بالایی در ارتباط با سخت افزار دارد. از جمله این سخت افزار ها می توان :

• ابزار های علمی
• ابزار های جمع آوری داده ( DAQ یا Data Acquisition )
• سنسورها
• دوربین های دیجیتال
• موتور ها و محرک ها
• دستگاه های اندازه گیری
• دستگاه های کالیبراسون
• دستگاه های کنترلی
• PLC ها
• مبدل پروتکل ها
• مبدل سنسور ها

و …را نام برد.

یکی از دغدغه های متخصصین در ارتباط با سخت افزار این است که باید برای سخت افزار های مختلف در محیط های برنامه نویسی گوناگون کد بنویسند و در نهایت آن ها را به هم مرتبط کنند. 

LAB VIEW این مشکل را نیز حل کزده است و یک محیط یکپارچه و کارامدی را جهت ارتباط و کنترل تجهیزات سخت افزاری برای برنامه نویس فراهم نموده است.شما با این روند می توانید با سهولت بیشتر پیکربندی نرم افزار و سخت افزار خود را انجام دهید.

همچنین LAB VIEW در مواردی که شما به درایور یک سخت افزار بصور مستقیم دسترسی ندارید می توانید با استفاده از LAB VIEWبا DLL آن ارتباط برقرار نمایید و آن سخت افزار را نیز تحت پوشش برنامه خود قرار دهید.

پلت فرم های متفاوت LAB VIEW :

یکی از مزایای LAB VIEW این است که شما می توانید آن را در پلتفرم های مختلفی همچون Windows , Mac و Linux اجرا و استفاده نمایید.

کتابخانه های فنی و تجزه و تحلیل:

LAB VIEWاز کتابخانه های متعددی استفاده می کند که شما به کمک ن ها می توانید برنامه خودتون را راحت تر و سریع تر توسعه بدهید. از جمله این کتابخانه ها می توان:

• کتابخانه پردازش سیگنال و توابع آن
• کتاخانه ارتباطات سخت افزاری

و … را نام برد.

درواقع LAB VIEW یک میانجی بین سخت افزارها, توابع مهندسی رشته های مختلف , گزارش گیر , سیستم های مانیتورینگ , سیستم های کنترلی , پروتکل های سخت افزاری متعدد و غیره است

علاوه بر این شامل توابع دیگری برای:

رشته ها ، آرایه ها ، کلاسترها ، دستکاری شکل موج

پردازش سیگنال مانند: فیلترها ، FFT ، تجزیه و تحلیل دامنه و فرکانس و .. سیگنال

پردازش ریاضی مانند: تجزیه و تحلیل ریاضی ، آنالیز منحنی ها ، حل معادلات دیفرانسیل ، آمار ، جبر خطی و غیر خطی و …

پروتکل های ارتباطی در سطح بالا مانند : UDP , TCP , SMTP , Bluetooth , RS232 , RS485 و …

تجزیه و تحلیل صدا و ارتعاشات

ماشین بینایی و پردازش تصویر از جمله : Tracking , detecting , اندازه گیری ، تشخیص رنگ و …

با استفاده از LAB VIEW شما می توانید تمامی اطلاعات خود را که از هر سخت افزار با هر پروتکل استاندارد جمع آوری کنید، آن ها را آنالیز کنید و در صورت نیاز فرمین کنترلی را به سخت افزار و عملگر مربوطه ارسال نمایید.