Definition und Konzept:
Ein Virtuelles Instrument (VI) ist ein Software-basiertes Instrument, das das Aussehen und die Funktionalität eines herkömmlichen, physikalischen Messgeräts (z.B. Oszilloskop, Voltmeter, Funktionsgenerator) in Software nachbildet. Es wird typischerweise in grafischen Programmierumgebungen wie LabVIEW von National Instruments erstellt.
Ein VI besteht aus einem Frontpanel (der grafischen Benutzeroberfläche, die wie ein Instrument aussieht) und einem Blockdiagramm (dem Programmcode, der die Funktionsweise des Instruments definiert).
Relevanz in der Automatisierungstechnik:
Virtuelle Instrumente bieten erhebliche Vorteile für die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik:
- Flexibilität: Die Funktionalität des Instruments kann jederzeit durch Softwareänderungen angepasst oder erweitert werden, ohne dass neue Hardware gekauft werden muss.
- Kostengünstig: Reduziert die Notwendigkeit für teure physikalische Instrumente, insbesondere wenn nur bestimmte Funktionen benötigt werden.
- Benutzerdefinierbar: Ermöglicht die Erstellung von maßgeschneiderten Instrumenten für spezifische Mess- oder Steuerungsaufgaben.
- Integrierte Entwicklung: Die Entwicklung von VIs erfolgt in einer integrierten Umgebung mit Zugriff auf umfangreiche Bibliotheken.
- Visualisierung: Bietet eine intuitive grafische Benutzeroberfläche für die Messdatenerfassung und -darstellung.
- Datenanalyse: Messdaten können direkt im VI verarbeitet und analysiert werden.
- Automatisierung: VIs können Teil von größeren Automatisierungssystemen sein.
Anwendungsbereiche:
Virtuelle Instrumente finden breite Anwendung in:
- Prüfstände und Testsysteme: Für die automatisierte Messdatenerfassung und -analyse in der Produktion oder Forschung und Entwicklung.
- Qualitätskontrolle: Für die Durchführung von automatisierten Prüfsequenzen.
- Forschung und Entwicklung: Für die schnelle Prototypenentwicklung von Mess- und Steuerungssystemen.
- Schulung und Ausbildung: Als realitätsnahe Simulation von Instrumenten.
- Prozessüberwachung und -regelung: Wenn spezifische Messinstrumente benötigt werden.
Virtuelle Instrumente sind ein leistungsstarkes Konzept, das die Flexibilität und Effizienz in der Mess- und Automatisierungstechnik steigert.
→ Siehe auch: LabVIEW, Grafische Programmierung, Messdatenerfassung (DAQ), Messgerät, Simulation
