Multiples MSR-Werkzeug in Visual Studio

Bin ich etwa schon drin?

Stets das Rad neu zu erfinden ist out. Der Wiederverwendbarkeit von bereits entwickelten und praxiserprobten Komponenten gehört die Zukunft. Measurement Studio von National Instruments setzt hier ganz neue Maßstäbe.

Im Zeitalter der allgegenwärtigen Erreichbarkeit und Kommunikation wird die Bedeutung der Vernetzbarkeit und Integration global arbeitender Systeme zum ausschlaggebenden Faktor in puncto Konkurrenzfähigkeit moderner MSR-Software. Dem Markt mangelt es nicht an Quantität verfügbarer Insellösungen, die tagtäglich wie Pilze aus dem Boden schießen, sondern vielmehr an der Qualität offener, für den MSR-Markt zielgerichteter, an den Bedürfnissen der Anwender orientierter Softwarelösungen. Kontinuität zur langfristigen Investitionssicherung ist längst von größerer Bedeutung als das bloße Aufblähen der Pakete mit unzähligen, kaum zu überblickenden Features.
Betrachtet man konkret die Situation auf dem Markt, so fällt unvermeidlich auf, dass die Mehrheit der angepriesenen Softwarelösungen den Anwendern eine bestimmte Strategie bei der Erstellung seiner Applikation geradezu aufzwingt. Im Klartext bedeutet dies für die Anwender folgendes: Hersteller X suggeriert, dass seine Entwicklungsumgebung mit deren Methodik die geeignete Strategie für jede beliebige MSR-Applikation bereithält. Beim Erstellen einer komplexen, konkreten Anwendung stellt sich dann leider nicht immer gleich, sondern meistens erst nach erheblichem Zeitaufwand heraus, dass die Grenze des jeweiligen Werkzeuges schon seit geraumer Zeit überschritten wurde. Nach der Erkenntnis der Einbahnstraßenstrategie, die notgedrungen ab einem gewissen Punkt in einer Sackgasse endet, versucht man dann mit Hängen und Würgen die jeweilige Applikation irgendwie dennoch zum erfolgreichen Abschluss zu bringen. Die Realität könnte aber auch anders aussehen, vorausgesetzt man investiert bei der Auswahl des richtigen Werkzeuges etwas mehr Zeit und entscheidet sich hier von Anfang an für ein Werkzeug, welches nicht nur als Insellösung sein Dasein behauptet, sondern vielmehr auch als ein Teil eines Ganzen eingesetzt werden kann – egal in welcher Art von Anwendung. Plakativ ausgedrückt heißt dies: vom Labortisch über die Fertigungshalle bis hin zur Webpräsenz. So viel zum Thema Anwenderbedürfnisse. Wie stehen aber die etablierten MSR-Softwarehersteller dazu?

Bestandsaufnahme

Bei dieser Frage scheiden sich in der Regel die Geister. Für National Instruments steht jedoch fest: Der Anwender diktiert die Methodik. Bevorzugt der Anwender ein rein grafisches Entwicklungswerkzeug mit all den dazugehörenden „State-of-the-Art“-Schnittstellen zur Außenwelt, so wird er sich für LabVIEW entscheiden. Will er jedoch einen textorientierten Ansatz mit gleichen Offenheitskriterien verfolgen, so wird er in Richtung LabWindows/CVI tendieren. Beide Entwicklungsumgebungen zeichnen sich durch ihre Kontinuität seit ihrem Debüt vor mehr als einer Dekade aus. Ihre Virtuosität reicht von der einfachen Laboranwendung bis hin zu komplexen, vernetzten Prüfstandsapplikationen. Unzählige Anwendungen der letzten Jahre sind in unter dem Motto „Virtuelle Instrumente in der Praxis“ dokumentiert.

Der „Studio“-Gedanke

Die textorientierte Programmierwelt umspannt die unterschiedlichsten textuellen Sprachen. Betrachtet man den Marktanteil der jeweiligen Sprachen, so ist eine eindeutige Tendenz in Richtung Visual Basic sowie Visual C++ zu verzeichnen. Auch Microsoft hat diesen Trend aufgegriffen, was sich in dessen Visual Studio-Produkt widerspiegelt. Visual Studio vereint hierbei Visual Basic sowie Visual C++ unter einer Oberfläche. Somit legt der Anwender die Methodik für seine Applikationserstellung fest und kann bei Bedarf zwischen diesen beiden Methodiken wechseln ohne die eigentliche Entwicklungsumgebung verlassen zu müssen. Dieser Trend ist auch bei den Programmen in der MSR-Welt klar erkennbar. Während in der Vergangenheit Visual C++ gerade dann zum Einsatz kam, wenn die MSR-Software im Bezug auf Windowsprogrammierung an ihre Grenzen gelangte, so verfolgt Measurement Studio von National Instruments nun folgenden Ansatz: nahtlose Integration eines MSR-Werkzeuges in Visual Studio. Im Einzelnen besteht Measurement Studio aus den nachfolgend näher beschriebenen Komponenten LabWindows/CVI in der neuesten Version 5.5, Component Works++ für Visual C++ sowie Component Works für Visual Basic.

Bestandteile von Measurement Studio

Das Measurement Studio mit seinen drei Komponenten LabWindows/CVI 5.5, ComponentWorks++ für Visual C++ und ComponentWorks für Visual Basic vereint die neueste computerbasierte Messtechnik mit der Visual Studio-Entwicklungsumgebung.

LabWindows/CVI 5.5
Schon seit über zehn Jahren stellt National Instruments innovative Technologien und Werkzeuge für die Erstellung von virtuellen Instrumenten zur Verfügung. Mit diesen Werkzeugen kann der Anwender den Anforderungen des sich ständig ändernden Marktes jederzeit gerecht werden. Eines dieser Werkzeuge ist LabWindows, welches 1988 erstmals vorgestellt wurde und unter DOS lauffähig war. LabWindows war eines der ersten Pakete, das eine interaktive textorientierte Programmerstellung in Basic oder C mit einer grafischen Benutzeroberfläche und einer Fenstertechnik in einer einzigen, konsistenten Umgebung vereinigte. Die Windowsvariante dieser Entwicklungsumgebung, LabWindows/CVI, kombiniert dabei die einfache Handhabung von Visual Basic mit der Leistungsfähigkeit von ANSI C in einem einzigen Paket.
Trotz der rasanten Innovationsschübe in der Computerindustrie während der letzten zwölf Jahre gewährleistet LabWindows/CVI die Rückwärtskompatibilität. Dies geht sogar soweit, dass alle Anwendungen, die vor zwölf Jahren in LabWindows für DOS erstellt wurden, noch heute in LabWindows/CVI Version 5.5 verwendet werden können. Mühelose Entwicklung und die Wiederverwendbarkeit von Programmcodes sind entscheidende Faktoren im Zeitalter des schnellen „Time to Market“.
Die Features der Version 5.5:
• Multithreading-Fähigkeit,
• Quellcodeverwaltung,
• Zusatzfunktionen in der Benutzeroberfläche,
• Internetanbindung,
• Dienstprogramm für die Lokalisierung der Benutzeroberfläche,
• Erweiterte ActiveX-Automations-Fähigkeiten,
• Berichterstellung,
• Möglichkeit der Integration in Visual C++ und Visual Basic.

ComponentWorks++ für Visual C++
Professionelle Entwickler bevorzugen den Umgang mit Klassenbibliotheken, der Hochsprache C++ und Application Wizards. Um diesem Anwenderkreis bezüglich der Erstellung von MSR-Applikationen gerecht werden zu können, entwickelte National Instruments in Zusammenarbeit mit der Firma Microsoft das Produkt ComponentWorks++ für Visual C++. Dieses auf MSR-Technik abgestimmte Werkzeug fügt sich fließend in die Visual C++ Entwicklungsumgebung ein. Dies erlaubt professionellen C++ Entwicklern auf ihnen bekannte Weise mit Klassenbibliotheken zur Instrumentensteuerung mittels GPIB und VISA zu hantieren. Ferner werden den C++ Entwicklern mit ComponentWorks++ auch für C++ optimierte ActiveX-Controls zur Datenanalyse, Signalverarbeitung und Visualisierung bereitgestellt, welche über ein einheitliches Klassen-Interface mit nativen C++ Datentypen verfügen. Zusätzlich wurde in den MFC AppWizard der sogenannte Measurement Studio AppWizard mitaufgenommen, wodurch der MFC AppWizard um die Fähigkeit der automatischen Codegenerierung für MSR-Anwendungen erweitert wurde. Damit sind Visual-C++ Programmierer nun in der Lage, mit ComponentWorks++ auch MSR-Applikationen in gewohnter Umgebung auf bekannte Weise zu entwickeln.

ComponentWorks für Visual Basic
Visual Basic hat sich bei den sogenannten Gelegenheitsprogrammieren als die textbasierte Programmierumgebung ihrer Wahl durchgesetzt. Diesem Anwenderkreis geht es in erster Linie darum, schnell eine Lösung für seine praktische MSR-Aufgabe zu erhalten. Eine Windows- oder Web-basierte Applikation kommt meistens nicht in Betracht. Hier lautet die Grundanforderung der Anwender in puncto Entwicklungsumgebung – einfach, überschaubar und problemlos erweiterbar. Measurement Studio erfüllt diese Anforderungen mit ComponentWorks, welches einen Satz von ActiveX-Controls enthält, mit denen einfach und schnell eine Instrumentensteuerung mittels GPIB, VISA, RS232 oder eine Datenerfassung mittels Multifunktions-Datenerfassungskarten erstellt werden kann. Hierbei wird mehr parametrisiert als programmiert. Methoden und Eigenschaften vereinfachen die Kommunikation mit Instrumenten bzw. die Messwertaufnahme mit Multifunktionskarten. Bestandteil von ComponentWorks ist unter anderem auch ein Parsing-Tool, welches automatisch die vom Anwender definierten Parsing-Instruktionen auf die vom Instrument zurückgelieferten Daten anwendet. Der Anwender gewinnt so die Daten sofort in einem Format, welches eine weitere Bearbeitung ohne zusätzlichen Aufwand zulässt.
Zur Weiterbearbeitung der anfallenden Daten sind nicht nur zahlreiche Analysefunktionen wie z. B. statistische Funktionen, Kurvenanpassung, Interpolation und viele mehr, sondern auch spezielle Controls zur Präsentation enthalten. Zudem sind diese Controls – im Gegensatz zu den in Visual Basic bereits enthaltenen grafischen Anzeigeelementen – für eine Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung bezüglich der Darstellungsgeschwindigkeit und Funktionalität bestens geeignet. Selbst ein 3D-Graph zur Veranschaulichung von Datenpunktbeziehungen, mit der Möglichkeit des Zoomings und Pannings, ist bereits Bestandteil von ComponentWorks.

Ausblick
Die Schlagworte der Zukunft heißen: Kontinuität, Wiederverwendbarkeit und Lösungen. Konnte man in der Vergangenheit die Anwender mit ellenlangen Featurelisten beeindrucken, so ist heute eine eindeutige Verlagerung in Richtung lösungsorientierter Ansätze zu verzeichnen. Diese Sichtweise des Werkzeugeinsatzes fordert die Hersteller zum Handeln heraus. Der Entwicklungschwerpunkt von Measurement Studio von National Instruments berücksichtigt genau diesen Trend. Bewährte Komponenten dieses Paketes wie LabWindows/CVI und ComponentWorks bewahren die Kontinuität und sichern so die Investition ihrer Anwender für die Zukunft.

Autoren: Rahman Jamal, Heinrich Illig

National Instruments
Tel. (0662) 45 79 90-0
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ESonline 01000

Bildtexte:
Bild 1: Komponenten von Measurement Studio
Bild 2: LabWindows/CVI-Instrumententreiber unter Visual C++
Bild 3: Einbindung von IVI-Instrumententreibern mittels Measurement Application Wizard.

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