Образовательная программа National Instruments

Размещено на http://www.allbest.ru/

Образовательная программа National Instruments

Сепоян П., Соков О.А.

Annotation

In this article the directions of educational activity and the projects of the National instruments company are described

Погос Сепоян

Руководитель академической программы Российского представительства компании

Олег Алексеевич Соков

кандидат технических наук, доцент,

проректор по учебно-методической работе

Орловского государственного технического университета

National Instruments является одним из пионеров в разработке и продвижении технологии компьютерных приборов для измерений, управления и автоматизации. Основанная 27 лет назад, компания быстро заняла лидирующие позиции на рынке, в основном благодаря своей среде графического программирования LabVIEW, а также широкому спектру высокотехнологичного контрольно-измерительного оборудования. Сегодня LabVIEW, являющаяся мировым стандартом разработки компьютерных приборов, повсеместно используется для создания автоматизированных контрольно-измерительных и технологических систем в промышленности, научно-исследовательских центрах и учебных заведениях.

Традиционные приборы, такие как осциллографы или генераторы сигналов, как правило, ориентированы на выполнение одной, в лучшем случае нескольких специфических задач, определяемых их производителем. Обычно пользователь не может существенно расширить функциональность своего оборудования.

В свою очередь, функциональность цифровых компьютерных приборов в основном определяется возможностями программного обеспечения, а значит, может быть легко адаптирована к конкретной задаче, решаемой инженером. Данная технология позволяет проводить их адаптацию без замены аппаратной части, используя возможности среды программирования, операционной системы и компьютерных технологий, что оказывается невозможным при использовании традиционных приборов. При этом именно инженер, по сути, конечный пользователь, определяет алгоритм осуществления сбора данных и синхронизации, их обработки, представления и сохранения результатов.

Существенным преимуществом технологии виртуальных приборов, реализованной в LabVIEW, является ее модульность. В случае создания большой автоматизированной системы можно разработать отдельные виртуальные приборы для каждого из модулей, которые затем могут быть объединены в единый прибор, реализующий функции системы в целом. Подобная архитектура не только упрощает процесс разработки системы, но и позволяет проводить гибкую настройку каждого из ее узлов в отдельности.

Отдельно следует отметить тот факт, что виртуальные приборы могут использовать сетевые технологии, что позволяет с легкостью создавать распределенные измерительные системы, а также системы, управляемые через интернет.

На сегодняшний день LabVIEW является одной из наиболее популярных сред разработки виртуальных приборов, позволяющей ученым и инженерам осуществлять взаимодействие с большим набором оборудования и программного обеспечения. Она используется в 110 странах мира. Основной особенностью LabVIEW является то, что будучи средой графического программирования, она позволяет самостоятельно создавать пользовательский интерфейс приборов и системы измерений в целом, воссоздавая внешний вид традиционных приборов, и реализовывать управление процессом, обработку и отображение данных в привычном для пользователя виде (рис. 1).

national instruments прибор измерение образование

Рис.1 - Лицевая панель компьютерной системы измерения

Логика работы компьютерных приборов определяется созданной графической блок-диаграммой, каждый узел которой соответствует выполнению какой-либо функции или процедуры. При этом представление программного кода в виде блок-диаграммы является интуитивно близким и понятным инженерам и ученым, привыкшим иметь дело с электронными схемами. LabVIEW содержит в себе огромное количество инструментов, предназначенных для работы с различного рода устройствами и контрольно-измерительным оборудованием. В состав среды входят библиотеки программ для работы с различными традиционными приборами, встроенными устройствами сбора данных, системами управления шаговыми и серводвигателями, устройствами видео-ввода, приборами, подключаемыми через интерфейсы GPIB/IEEE 488 и RS-232 и по шине USB, ПЛИС, системами реального времени и др. LabVIEW является открытой средой программирования. Многие производители контрольно-измерительного оборудования уже поставляют свои устройства с соответствующими контроллерами, соданными в среде LabVIEW.

В России автоматизированные системы, созданные с помощью LabVIEW, широко используются на различных предприятиях, как в производстве, так и в научно-исследовательской деятельности. В качестве примеров можно привести ряд проектов по применению компьютерных приборов в авиационной промышленности при проведении стендовых, бортовых и летных испытаний. Среди них:

- автоматизированный стенд для испытания вертолетных редукторов, созданный компанией ВиТэк из Санкт-Петербурга, призовое место на выставке NI Week;

- комплекс диагностики газотурбинных двигателей, разработанный компанией «Сатурн»;

- бортовая весоизмерительная система, спроектированная компанией АвиаОК Интернейшнл (www.aviaok.com) для ЗАО «Аэроэлектропровод»;

- мобильная система контроля качества конструкций из композитного материала для всемирно известного авиационного завода и ОКБ "Сухого", разработанная компанией АСК;

- серия тестов для контроля качества крыльев спортивного самолёта СУ-31, принята Американским NTSB. Двухлетняя успешная промышленная эксплуатация этой системы в технологическом процессе полностью исключила аварии по причине выхода из строя крыльев самолёта.

В рамках программы по внедрению передовых компьютерных технологий в области науки, образования и промышленности Российское представительство совместно с ВУЗами РФ организует образовательные центры National Instruments, оснащенные самым современным контрольно-измерительным оборудованием и программным обеспечением. В настоящее время такие Центры открыты в крупнейших университетах России и СНГ, в том числе в Московском государственном университете им. М.В. Ломоносова, МИРЭА, РУДН, Нижегородском, Новосибирском, Санкт-Петербургском, Уральском, Орловском и Хабаровском государственных технических университетах.

National Instruments осуществляет информационную и техническую поддержку Центров, проводит семинары, тренинги, конкурсы разработок, победители которых получают возможность представления своих проектов на международных конференциях, интернет-сайтах и в печатных изданиях. Кроме того, Российское представительство NI оказывает поддержку авторам книг и учебных пособий. В настоящее время издано около десяти изданий и несколько новых готовятся к печати.

Для обучения студентов ВУЗов, инженеров и специалистов по стандартным программам National Instruments представительство периодически переводит и издаёт методические пособия и учебники по технологиям NI на русском языке. Пройдя подготовку в образовательных Центрах по специальным курсам, разработанным специалистами National Instruments, слушатели приобретают необходимый опыт работы с программными и техническими средствами компании, достаточный для сдачи сертификационных экзаменов.

В настоящее время Российское представительство NI проводит сертификационные экзамены по следующим программам:

· CLAD (Certified LabVIEW Associate Developer) - международная программа сертификации разработчиков LabVIEW начального уровня.

С целью самостоятельной подготовки к сдаче экзаменов на получение международного сертификата CLAD можно пройти он-лайн тестирование по основам LabVIEW или пройти обучение следующим учебным курсам:

· LabVIEW Basics I - практический курс обучения программированию в среде LabVIEW и работе с виртуальными приборами LabVIEW

· Системы сбора данных - практический курс обучения принципам работы с системами сбора данных на основе ПК

· LabVIEW Hands-on - трехчасовой практический курс обучения основам и принципам работы в среде LabVIEW.

Сертификат CLAD подтверждает уровень знаний LabVIEW, а также опыт разработки и сопровождения функционирования автоматизированных контрольно-измерительных систем. Сдав экзамен CLAD специалисты

· получают сертификат международного образца;

· приобретают право использования логотипа CLAD в своих разработках;

· становятся членом сообщества сертифицированных инженеров National Instruments;

· получают преимущества при устройстве на работу;

· переходят на новый, более высокий уровень знаний и опыта в области разработки контрольно-измерительных систем;

· получают возможность продолжить подготовку для сдачи экзаменов более высокого уровня - разработчика или архитектора сложных программ (Certified LabVIEW Developer и Certified LabVIEW Architector).

Технологии NI находятся в постоянном развитии как за счет изменений, происходящих в компьютерной технике, так и за счет развития контрольно-измерительного оборудования. Компьютерные приборы позволяют создавать гибкие и легко адаптируемые к новым условиям системы измерения и управления, которые как в настоящем, так и в будущем будут соответствовать требованиям надежности, точности и производительности. На сегодняшний день наиболее мощным и надежным средством их разработки является среда графического программирования LabVIEW производства компании National Instruments, предлагающая наиболее широкий спектр инструментов для работы с различного рода промышленным и контрольно-измерительным оборудованием.

Размещено на Allbest.ru