LabVIEW - Les fondamentaux

Objectif : Comprendre la philosophie du langage graphique G, appréhender le concept de flux de données (dataflow), manipuler l'interface à double fenêtre (Face avant / Diagramme) et savoir utiliser l'aide contextuelle.

• Présentation de la philosophie LabVIEW et de la programmation par flux de données.
• Anatomie d'un VI (Instrument Virtuel) : Face avant (IHM) et Diagramme (Code).
• Prise en main des palettes de fonctions, de commandes et d'outils.
• Création, configuration et manipulation des contrôles et des indicateurs (numériques, booléens, chaînes).
• Règles fondamentales du câblage et gestion des fils brisés.

Atelier pratique : Exploration de l'environnement, configuration d'une interface de calcul scientifique simple et débogage de fils de liaison erronés.

Cas métier : Conception et débogage d'un instrument virtuel (VI) d'analyse arithmétique et de conversion de signaux physiques de mesure.

Compétence acquise : Être capable de naviguer de manière autonome dans l'interface et de créer un VI de calcul basique et fonctionnel.

Livrable : Un instrument virtuel d'analyse arithmétique documenté et sans erreur de câblage.

Objectif : Maîtriser les structures fondamentales de répétition et de choix conditionnels pour introduire de l'intelligence et de la logique dans l'application.

• La structure Condition (Case Structure) : gestion des choix logiques et des types énumérés.
• La Boucle For : exécution répétitive définie et auto-indexation.
• La Boucle While : exécution continue sous condition d'arrêt et gestion de la temporisation système.
• Utilisation critique des Registres à décalage (Shift Registers) pour conserver l'historique des données d'une itération à l'autre.

Atelier pratique : Développement d'un module de simulation d'acquisition de température continue avec alerte visuelle et bouton d'arrêt d'urgence.

Cas métier : Développement d'un module de simulation d'acquisition de température continue avec alerte visuelle et bouton d'arrêt d'urgence (While Loop & Shift Registers).

Compétence acquise : Savoir orchestrer l'exécution d'un programme grâce aux structures répétitives et conditionnelles.

Livrable : VI d'acquisition simulée cyclique stabilisé en ressources CPU.

Objectif : Apprendre à regrouper et manipuler des volumes d'informations complexes en utilisant les structures de données collectives appropriées.

• Création et initialisation des tableaux (monodimensionnels et multidimensionnels).
• Fonctions de manipulation de tableaux : insertion, extraction, recherche et tri de données.
• Le concept de Cluster : regroupement de données de types hétérogènes (l'équivalent des structures en langage C).
• Fonctions d'assemblage (Bundle) et de désassemblage (Unbundle) par nom.

Atelier pratique : Conception d'un cluster d'état machine regroupant les variables d'un banc d'essai (Nom du test, Valeurs lues, Statut Pass/Fail) et traitement d'un historique de mesures sous forme de tableau.

Cas métier : Conception du cluster d'état d'un banc d'essais (Nom du test, Mesures lues, Statut Pass/Fail) et traitement d'un historique sous forme de tableau multidimensionnel.

Compétence acquise : Être capable d'organiser logiquement des flux de données complexes pour simplifier le câblage du diagramme.

Livrable : Module de traitement de données structuré par clusters de mesure.

Objectif : Découper une application volumineuse en composants élémentaires, réutilisables et indépendants pour optimiser la maintenance et le travail collaboratif.

• Concept de modularité et intérêt des Sous-VIs (SubVIs).
• Configuration du connecteur (assignation des entrées/sorties) selon le standard recommandé.
• Édition et personnalisation de l'icône du VI pour une identification visuelle immédiate dans le diagramme.
• Gestion des variables locales et de leurs impacts sur la performance.

Atelier pratique : Transformation d'un algorithme de conversion de signal brut en un sous-VI modulaire réutilisable, doté d'une icône explicite, et intégré dans un programme principal.

Cas métier : Transformation d'un algorithme de traitement de signal brut en un sous-VI modulaire réutilisable avec icône personnalisée et connecteur standardisé.

Compétence acquise : Savoir modulariser un projet informatique pour le rendre évolutif et lisible.

Livrable : Un kit d'instruments virtuels modulaires et réutilisables pour vos futurs projets.

Objectif : Maîtriser l'écriture et la lecture de fichiers sur le disque dur pour assurer la traçabilité des essais et l'archivage des mesures.

• Introduction aux fonctions d'E/S de fichiers (File I/O).
• Écriture et lecture de fichiers texte standards et de fichiers tableurs (formats délimités .csv).
• Structuration des chaînes de caractères : concaténation, formatage des nombres en texte, insertion de marqueurs de temps (horodatage).
• Gestion élémentaire des chemins d'accès aux fichiers (chemins relatifs vs absolus).

Atelier pratique : Création d'une routine d'archivage automatique exportant les mesures d'un test vers un fichier CSV avec horodatage précis à la milliseconde.

Cas métier : Création d'une routine d'archivage automatique exportant les données de mesure d'un test vers un fichier CSV horodaté à la milliseconde près.

Compétence acquise : Être en mesure d'exporter des données techniques dans un format standard lisible par des outils tiers (Excel, MATLAB, etc.).

Livrable : Module de sauvegarde sur disque sécurisé et autonome.

Objectif : Implémenter une stratégie rigoureuse de propagation et de traitement des erreurs pour rendre l'application robuste face aux aléas matériels ou logiciels.

• L'anatomie du cluster d'erreur standard de LabVIEW (Statut, Code, Source).
• Propagation des erreurs à travers les fonctions et les sous-VIs (le fil marron d'erreur).
• Utilisation de la structure Condition pour exécuter le code uniquement en l'absence d'erreur antérieure.
• Outils de diagnostic fin : exécution animée (ampoule), sondes de données personnalisées, points d'arrêt.

Atelier pratique : Audit d'une application volontairement défaillante : traque des bugs à l'aide des sondes, intégration d'une gestion d'erreur robuste et affichage d'une boîte de dialogue propre en cas de défaillance.

Cas métier : Audit et sécurisation d'une application de test industrielle par propagation de la chaîne d'erreur marron et interception des pannes matérielles.

Compétence acquise : Savoir sécuriser un exécutable industriel pour qu'il gère les anomalies de manière prévisible et professionnelle.

Livrable : Application finale globale validée, robuste, documentée et immunisée contre les plantages non contrôlés.

Objectif : Réutiliser en autonomie le flux de données, les structures d'exécution, les tableaux, les clusters et les sous-VI des journées ESSENTIEL pour programmer une application complète.

• Réactiver les acquis des journées ESSENTIEL : rappel visuel et quiz sur le flux de données, les boucles, les structures conditions, les tableaux, les clusters et les sous-VI.
• Organiser une application lisible : face avant claire, diagramme rangé et traitements découpés en sous-VI.

Atelier pratique : Entraînement en binômes : reprendre un diagramme volontairement désordonné (fils croisés, code dupliqué, pas de sous-VI) et le restructurer, avec relecture croisée.

Cas métier : Le banc d'essai température et pression (cas fil rouge) - À partir de signaux simulés, les participants programment l'acquisition, le traitement et l'affichage des mesures, avec des sous-VI réutilisables, puis présentent leur application au groupe.

Compétence acquise : Savoir programmer en autonomie une application de mesure claire et modulaire.

Livrable : Le programme du banc de mesure et ses sous-VI, construits avec la méthode des journées ESSENTIEL.

Objectif : Mettre à l'épreuve l'enregistrement des mesures, la gestion des erreurs et le débogage de son application dans des conditions réalistes.

• Retour sur l'écriture de fichiers, la chaîne d'erreurs et les techniques de débogage vus les jours précédents.
• Rendre l'application fiable : mesures sauvegardées, erreurs propagées et signalées à l'opérateur.

Atelier pratique : Exercice guidé : provoquer des erreurs (fichier inaccessible, valeur hors plage) et vérifier que l'application les signale correctement, puis comparer entre participants.

Cas métier : La campagne d'essais (cas fil rouge) - Chaque participant ajoute l'enregistrement des mesures dans un fichier, la gestion complète des erreurs et le débogage de son banc, puis le fait fonctionner devant le groupe et le formateur.

Compétence acquise : Savoir livrer une application de mesure fiable qui conserve et sécurise ses données.

Livrable : L'application finalisée et un fichier de mesures, issus des modèles des journées ESSENTIEL.