1 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Y CIENCIAS ATMOSFÉRICAS “Manual de prácticas LabVIEW para apoyo en la Experiencia Educativa Programación para la Industria” TESINA Que para evaluar la experiencia educativa Experiencia Recepcional M (MEIF), del P.E. de Ingeniería en Instrumentación Electrónica Presentan: Jorge Luís Ríos Oropeza Y Víctor Hugo Domínguez Domínguez Directores: Dr. Francisco Javier González Martínez Dr. Víctor Manuel Jiménez Fernández Xalapa – Enríquez, Ver. Noviembre, 2013
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UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE INSTRUMENTACIÓN ELECTRÓNICA Y CIENCIAS
ATMOSFÉRICAS
“Manual de prácticas LabVIEW para apoyo en la Experiencia
Educativa Programación para la Industria”
TESINA
Que para evaluar la experiencia educativa Experiencia Recepcional
M (MEIF), del P.E. de Ingeniería en Instrumentación Electrónica
Máquinas de Estado ................................................................................................. 46
8.1 Determinando las necesidades del usuario ........................................................... 49
8.2 Agregar Código de Inicialización ........................................................................... 49
8.4 Agregar un Estado. ............................................................................................... 50
8.5 Agregar Código de Paro ....................................................................................... 51
CAPITULO 9……………………………………………………………….…………………51
Adquirir datos con National Instruments LabVIEW a partir del dispositivo de DAQ NI USB 6009…………………………………………………………………………………..……..…51 9.1 Hardware de adquisición de datos ........................................................................ 54
9.2Adquisición de datos (DAQ) ................................................................................... 55
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9.3 Tarjeta de Adquisición de datos NI USB 6009…………………..……………………54
CAPiTULO 10………………………………………………..….……………………………57
Sistema NI CompactRIO y Field Programmable Gate Array – FPGA…….……………57
Sistema Ni CompactRIO……………………………………….……………………………58
Fiel Field Programmable Gate Array – FPGA……………………………………………..61
CAPITULO 11………………………………..…………………………………..…………..63
PRÁCTICAS……………….…………………………………………………………………63
Práctica 1: Crear un Instrumento Virtual. .................................................................... 65
Práctica 2: Adquisicion de Datos usando DAQ USB 6009………………..…………….71
Práctica 3: Crear Instrumento Virtual que haga lectura de temperatura utilizando un
sensor de temperatura (LM35) conectado a una tarjeta de adquisición de datos (DAQ
6009)…………………………………...………………………………………………………73
Práctica 4: Control de Temperatura con sensor LM35………………………….………..79
Práctica 5: Manipulación de registros en Microsoft Office Excel a partir de una señal
filtrada………..…………………………………………………………………….….……….83
Práctica 6: Establecer parámetros de control de frecuencia para una señal simulada o
adquirida……………………………………………………………………………………….90
RESUMEN……………………………..…………………………………………….………..95
APÉNDICE
Instalación de LabVIEW .............................................................................................. 97
Preparación del Equipo de Computo .......................................................................... 97
Requisitos Del Sistema Para Instalación Del Software: .............................................. 97
Instalación de LabVIEW .............................................................................................. 98
Instalación de las Licencias y Activaciones de los Productos .................................... 106
Ingresando al Software de LabVIEW ........................................................................ 108
Esta tesina tiene como fundamento principal el contribuir con la enseñanza de
un Software de desarrollo de aplicaciones para el campo de la Instrumentación
Virtual. Dicha investigación involucró los siguientes aspectos:
El desarrollo de prácticas con circuitos electrónicos.
Algunas recopilaciones de conceptos básicos del campo de la
electrónica, la instrumentación virtual usados para reforzar el
aprendizaje del contenido de esta investigación y las prácticas
elaboradas en la misma.
El seguimiento de cómo desarrollar una práctica (esto es, objetivos de la
práctica, marco teórico, metodología de la realización de la practica paso
a paso, observaciones, resultados, análisis, conclusiones.
Elaboración de capturas de pantalla de cómo funciona la interfaz y
como desarrollar las prácticas mostradas en el contenido de esta
investigación haciendo fácil el entendimiento para el usuario.
Redacción de conclusiones de cada práctica y marco teórico.
Con lo antes mencionado que se incluye en esta tesina, podemos establecer
que el propósito principal de ésta investigación es dar un tutorial de cómo usar
National Instruments LabVIEW para desarrollar sistemas de control y medición
que tengan un enfoque al campo de la Electrónica y principalmente a la
Instrumentación Virtual.
Los propósitos a corto y mediano plazo es hacer que todo usuario con
conocimientos de electrónica y deseos de desarrollar sistemas de control y
medición tenga en sus manos una poderosa herramienta para desarrollarlas.
Esta tesina cuenta con los conceptos básicos de lo que es National
Instruments LabVIEW, los conceptos de cada tema, el desarrollo de cada
practica, conclusiones, y en que podemos emplear los sistemas desarrollados
aquí.
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CAPITULO 1
Plataforma y Software de diseño LabVIEW
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El programa LabVIEW (creado por National Instruments en 1976) para
funcionar sobre máquinas MAC, salió al mercado por primera vez en 1986.
Ahora está disponible para las plataformas Windows, UNIX, Mac y Linux.
LabVIEW constituye un revolucionario sistema de programación gráfica para aplicaciones que involucren adquisición, control, análisis y presentación de datos. Entre las ventajas que proporciona el empleo de LabVIEW se pueden citar las siguientes: -Se reduce el tiempo de desarrollo de las aplicaciones al menos de 4 a 10 veces, ya que es muy intuitivo y fácil de aprender su entorno de programación. -Dota de gran flexibilidad al sistema, permitiendo cambios y actualizaciones tanto del Hardware como del software. -Otorga a la posibilidad a los usuarios de crear soluciones completas y complejas en el desarrollo de las aplicaciones. -Con un único sistema de desarrollo se integran las funciones de adquisición, análisis y Presentación de datos. -El sistema está dotado de un compilador gráfico para lograr la máxima velocidad de ejecución posible. -Tiene la posibilidad de incorporar aplicaciones escritas en otros lenguajes.
LabVIEW es un entorno de programación utilizado para el desarrollo de
aplicaciones, que en comparación de los lenguajes comúnmente utilizados por
la mayoría de los programadores, tiene una importante característica que
facilita su uso para casi cualquier persona que posea los conocimientos
básicos de electrónica, aquí denotamos la programación grafica o lenguaje G
para crear programas basados en diagramas de bloques [1].
1.1 Funciones de LabVIEW
Cuando los programas o sistemas se desarrollan con LabVIEW toman el
nombre de instrumentos virtuales o Vis, lo que nos retoma a su principal
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función que es el control de instrumentos. LabVIEW tiene por objetivo
primordial reducir los estándares en tiempo y forma de crear los sistemas de
todo tipo (no solo en procesos de pruebas, control y diseño) y dar paso a los
programadores no expertos, lo que nos remonta a su lema de LabVIEW “La
potencia esta en el software”[2]. Este lema nos deja en claro que su objetivo es
simplificar los circuitos a solo 3 módulos indispensables: La interfaz donde se
establecerán los acondicionamientos de las señales que es LabVIEW, La
Tarjeta de Adquisición de Datos y los módulos de entrada y/o salida como
puede ser un sensor o una lectura de patrones que la Tarjeta de Adquisición de
Datos. También la empresa National Instruments no solo se dedica diseñar el
software como LabVIEW sino también a hacer hardware propio y compatible
directamente como tarjetas de adquisición de datos, PAC, Visión y otros
Hardware.
1.2 Instrumentación electrónica
La Instrumentación Electrónica es una división de la electrónica analógica,
digital y de potencia encargada del diseño y operación de aparatos y sistemas
electrónicos o eléctricos sobre todo para el uso en mediciones del
comportamiento de un sistema en específico[7].
Se aplica para el sensado y procesamiento de todas las variables eléctricas,
físicas y químicas a partir de las cuáles realiza el monitoreo y control de
procesos haciendo el uso posible del empleo de dispositivos y tecnologías
electrónicas.
1.3 Instrumentación virtual
La Instrumentación Virtual es una innovación de la Instrumentación Electrónica. La principal intensión es la sustitución y acoplamiento de Hardware con Software. Esto se logra empleando un procesador (PC o modulo programado) que ejecute un programa en especifico. Dicho programa mantiene una comunicación con todos los módulos y dispositivos de entrada y salida así como conocer las medidas de sus variables y mantener siempre una comunicación estable que es una prioridad en el campo de la Instrumentación Virtual [7]. Las ventajas que ofrece la Instrumentación virtual son las siguientes: La capacidad de automatizar las medidas de algún modulo o sistema. Procesar la información de las medidas obtenidas en los registros y la actuación remotamente.
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CAPITULO 2
ENTORNO DE LABVIEW
2.1 Diagrama de Bloques.
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-Como primer Objeto en la interfaz de LabVIEW tenemos Block Diagram:
Diagrama a Bloques.
FIG. 2.1 Block Diagram: Diagrama a Bloques.
Diagrama de Bloques: mostrado en la figura 2.1 es una ventana de LabVIEW,
donde se define su funcionalidad, aquí se colocan íconos que realizan una
determinada función y se interconectan (el código que controla el programa).
2.2 Panel Frontal
El Panel Frontal mostrado en la figura 2.2, es la interfaz con el usuario y lo que
se diseñará a consideración del usuario, la utilizamos para interactuar con el
usuario cuando el programa se está ejecutando. Los usuarios podrán observar
los datos del programa actualizados en tiempo real.
FIG. 2.2 Front Panel: Panel Frontal.
2.3 Paleta de Funciones(Functions).
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FIG. 2.3 Funciones.
Functions: Funciones. Mostrado en la figura 2.3 esta paleta se puede definir
como el contenido de una lista de todos los módulos programables para
introducir recursos, fuentes, análisis de señales, manipulación de la señal y
todos los datos adquiridos. En pocas palabras es la más importante de todas
las ventanas de la aplicación.
2.4 Paleta de Herramientas (Tools).
FIG. 2.4 Herramientas.
Tools: Herramientas. Mostrado en la figura 2.4 Esta barra de herramientas la
usamos para la edición de líneas o texto y contorno de botones que se usara
para la parte grafica.
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CAPITULO 3
Conceptos de un Instrumento Virtual (VI)
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3.1 Conceptos de un VI.
Uno de los nuevos campos en la Instrumentación Electrónica es la Instrumentación Virtual. La idea es sustituir y ampliar elementos "Hardware" por otros "Software", para ello se emplea un procesador (normalmente un PC) que ejecute un programa específico, este programa se comunica con los dispositivos para configurarlos en sus entradas y salidas y leer sus medidas y monitorear los comportamientos de cada modulo, esto con el fin de que se llegase a tener una falla sea detectada con mayor rapidez y eficacia. Las ventajas de la Instrumentación Virtual son las siguientes: -Es capaz de automatizar las medidas, procesado de la información, visualización y actuación remotamente, etc. -El VI (Instrumento Virtual) medirá el valor de la señal de entrada y lo comparará contra un límite especificado por el usuario, si el valor de entrada excede el límite un LED se encenderá. Las ilustraciones que enseñamos arriba, pertenecen a cada una de las paletas encontradas en LabVIEW.
3.2 Flujo de datos.
LabVIEW define y da seguimiento a un modelo de flujo de datos para ejecutar VIs. Un nodo de diagrama de bloques se ejecuta cuando recibe todas las entradas definidas por el usuario. Cuando el nodo se ejecuta, produce datos de salida y pasa los datos al siguiente nodo en la trayectoria del flujo de datos definida. El movimiento de datos a través de los nodos determina el orden de ejecución de los VIs y las funciones en el diagrama de bloques.
Los leguajes de programación y compiladores como Visual Basic, C++, JAVA y la mayoría de otros lenguajes de programación basados en texto dan seguimiento a un patrón de flujo de control para ejecución del programa. En el flujo de control de los datos y variables, el orden de la secuencia de los elementos del programa determina el orden de ejecución de un programa.
Para un ejemplo de programación de flujo de datos en la Interfaz de LabVIEW, Consideremos un diagrama de bloques básico que haga la suma de dos números y después resta 50.00 del resultado de la suma, como se muestra en la Figura 3.1. En este caso, el diagrama de bloques tomara el comportamiento de ejecutarse de izquierda a derecha, no porque los objetos están colocados en ese orden, sino porque la función de Resta no podrá ejecutarse hasta que la función de Suma termina de ejecutarse y pasa los datos a la función de Resta de esta manera se entiende que un modulo no se ejecuta hasta que el anterior cumpla con su función establecida. Debemos recordar y tener bien en claro que un nodo se ejecuta solamente cuando los datos están disponibles en todas sus terminales de entrada y proporciona los datos a las terminales de salida solamente cuando el nodo termina la ejecución.
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FIG. 3.1 Ejemplo de programación de flujo de datos en un Instrumento Virtual de LabVIEW.
3.3 Cables.
De una manera grafica e intuitiva se entiende que se transfieren datos entre objetos del diagrama de bloques a través de cables. En la figura 3.1, los cables conectan las terminales de control e indicador a la función de Suma y Resta. Cada cable tiene una sola fuente de datos, pero puede cablearlo a varios VIs o funciones que leen los datos. Los cables son de diferentes colores, estilos y grosores dependiendo de sus tipos de datos.
La imagen de arriba muestra un cable roto que aparece como una línea negra punteada con una X roja a la mitad. Los cables rotos ocurren por una variedad de razones, como cuando intenta cablear dos objetos con tipos de datos no compatibles o variable de diferente tipo.
La Tabla 1 muestra los cables más comunes.
Tipo de Cable
Escalar Arreglo de 1D Arreglo en 2D Color
Numérico
Naranja (punto flotante), Azul (entero)
Boleano
Verde
Cadena de caracteres
Rosa
Tabla 1 Tipos de cable.
3.4 Tipos Comunes de Cable.
En LabVIEW, puede usar cables para conectar múltiples terminales para pasar datos en un VI. Se debe conectar los cables a las entradas y salidas que son compatibles con los datos que son transferidos con el cable. Por ejemplo, no puede cablear una salida de tipo arreglo a una entrada numérica. Además la dirección de los cables debe ser correcta.
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Para lograr un flujo de datos correcto debemos conectar los cables solamente a una entrada y por lo menos a una salida.
3.5 Cablear Objetos Automáticamente.
Mientras acercamos un objeto seleccionado a otros objetos en el diagrama de bloques, LabVIEW dibuja posibles alternativas de cables temporales para mostrarle conexiones válidas. Cuando soltamos el botón del mouse para colocar el objeto en el Diagrama de Bloques, LabVIEW conecta los cables automáticamente. También podemos cablear automáticamente los objetos que ya están en el diagrama de bloques. LabVIEW conecta de manera automática las terminales de los módulos de manera correcta y no conecta las terminales que no corresponden.
3.6 Cablear Objetos Manualmente
Cuando pasamos la herramienta de cableado sobre un modulo o terminal, aparece una etiqueta con el nombre de la terminal para ayudarnos a verificar que estamos cableando a la terminal correcta. Después de cablear, podemos dar clic con botón derecho en el cable y seleccionamos Clean Up Wire en el menú corto para hacer que LabVIEW escoja automáticamente una línea de una manera de conexión correcta para el cable. Si tenemos que eliminar cables rotos, presionamos para eliminar todos los cables rotos en el diagrama de bloques.
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CAPITULO 4
Herramientas de LabVIEW
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Introducción.
En el software NI LabVIEW, el mouse es el dispositivo de entrada que nos hará interactuar con el entorno de programación. El cursor del mouse debe poder realizar diferentes tareas, como seleccionar, cablear, seleccionar texto, entre otras funciones dependiendo de la situación en que nos encontramos. Este módulo no solamente examina las diferentes funciones que el mouse puede realizar en LabVIEW, sino también cómo proceder para realizar dichas tareas de una manera muy cómoda para el usuario. Este módulo también cubre otras maneras importantes de modificar nuestros VIs - menús de acceso directo, diálogos de propiedades y barra de herramientas.
4.1 Seleccionar una Herramienta.
Podemos crear, modificar y depurar VIs usando las herramientas que proporciona LabVIEW. Una herramienta es un tipo de operación especial del cursor del mouse. El modo de operación del cursor corresponde al ícono de la herramienta seleccionada. LabVIEW escoge qué herramienta se debe seleccionar de acuerdo a la ubicación actual del mouse.
FIG. 4.1 Paleta de Herramientas.
Podemos seleccionar manualmente la herramienta que necesita al seleccionarla en la paleta Tools. Seleccionamos View » Tools Palette para mostrar la paleta Tools.
Selector Automático de Herramientas.
El primer elemento en la paleta Tools es el botón Automatic Tool Selection. Cuando seleccionamos esto, LabVIEW automáticamente escoge una herramienta de acuerdo a la ubicación de su cursor. Podemos apagar la selección automática de herramientas al cancelar la selección de este elemento o al seleccionar otro elemento en la paleta.
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FIG. 4.2 Herramientas Individuales y Selector Automático de Herramientas.
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A continuación están algunas de las herramientas más comunes que podemos encontrar en LabVIEW. Veamos que cuando el botón Automatic Tool Selection está habilitado, el mouse cambia a una de las siguientes herramientas para realizar las tareas más comunes en LabVIEW.
4.2 Herramienta de Operación.
FIG.4.3 Herramienta de Operación.
Se usa para cambiar los valores de un control. Por ejemplo, en la herramienta de operación mueve el puntero en la Horizontal Pointer Slide mostrada en la figura 4.3. Cuando el mouse está sobre el puntero, el cursor automáticamente obtiene acceso a la herramienta de operación.
FIG. 4.3 Uso de La Herramienta de Operación
4.3 Herramienta de Posicionamiento.
FIG. 4.4 Herramienta de Posicionamiento.
Se usa para seleccionar o cambiar el tamaño de los objetos. Por ejemplo, en la herramienta de posicionamiento selecciona el control numérico Number of Measurements. Después de seleccionar un objeto, podemos mover, copiar o eliminar el objeto. Cuando el mouse está sobre la orilla de un objeto, el cursor automáticamente obtiene acceso a la herramienta de posicionamiento.
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FIG. 4.5 Uso de la Herramienta de Posicionamiento para seleccionar un objeto.
Si el mouse está sobre un nodo de cambio de tamaño de un objeto, el modo del cursor cambia para mostrarle que puede cambiar el tamaño del objeto, como se muestra figura 4.6. Notemos que el cursor está sobre una orilla de la Gráfica XY en un nodo de cambio de tamaño y el modo del cursor cambia a una doble flecha.
FIG. 4.6 Cambio de tamaño de un objeto.
Puede usar la herramienta de posicionamiento en la ventana del panel frontal y del diagrama de bloques.
4.4 Herramienta de Etiquetado.
FIG.4.7 Herramienta de Etiquetado
Se usa para proporcionar el texto en un control, para editar texto y para crear etiquetas. Por ejemplo, en la figura 4.7 cuando el mouse está sobre el interior
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del control, el cursor automáticamente obtiene acceso a la herramienta de etiquetado.
FIG. 4.8 Uso de la Herramienta de etiquetado.
4.5 Herramienta de Cableado
FIG. 4.9 Herramienta de Cableado.
Se usa para cablear objetos juntos en el diagrama de bloques. En la figura 4.9. Por ejemplo, en la herramienta de cableado cablea la terminal Number of Measurements a la terminal de conteo del ciclo for. Cuando el mouse está sobre la salida o entrada de una terminal o sobre un cable, el cursor automáticamente obtiene acceso a la herramienta de cableado.
FIG. 4.10 Uso de la Herramienta de Cableado.
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4.6 Otras herramientas incluidas en las Paletas del Diagrama a Bloques y
el Panel Frontal.
Podemos tener acceso a las siguientes herramientas en la paleta:
FIG.4.11 Herramienta de menú de acceso directo.
Podemos usar la herramienta de menú de acceso directo de objetos para tener acceso al menú de objetos con el botón izquierdo del mouse. También podemos tener acceso a este menú al dar clic derecho en cualquier objeto en LabVIEW.
FIG. 4.12 Herramienta de desplazamiento.
Esta se usa como herramienta de desplazamiento para movilizarse a través de las ventanas sin usar barras de desplazamiento.
FIG.4.13 Breakpoint.
La herramienta de punto de quiebre (Breakpoint) se usa para establecer puntos de pausa en Vis, funciones, nodos y estructuras para detener la ejecución en esa ubicación.
FIG.4.14 Sonda de Prueba.
Se usa la herramienta de sonda de prueba para verificar los valores intermedios en un VI que produce resultados cuestionables o inesperados.
FIG.4.15 Herramienta de Colorear.
Podemos usar la herramienta de Colorear para dar color y con esto mejorar el aspecto un objeto. La herramienta de colorear también muestra las configuraciones actuales de color en primer plano y el fondo.
FIG.4.16 Obtención de Color.
Se usa la herramienta de obtener color para copiar colores para pegar con la herramienta de coloreo.
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4.7 Menús de acceso directo.
Todos los objetos de LabVIEW tienen asociado como vínculos menús de acceso directo, también conocidos como menús de contexto, menús emergentes y menús right-click. Podemos usar los elementos del menú de acceso directo para cambiar la apariencia o el comportamiento de los objetos del panel frontal o del diagrama de bloques. Para tener acceso al menú de acceso directo de cualquier módulo o elemento, hacemos clic con botón derecho en el objeto.
FIG. 4.17 Menú de acceso directo para un medidor.
4.8 Ventanas de diálogo de propiedades.
Los objetos en la ventana del panel frontal tienen parecido a las ventanas de diálogo de Windows. Hacemos clic con botón derecho en un objeto y seleccione Properties en el menú de acceso directo para tener acceso a la ventana de diálogo de un objeto. La Figura 4.18 muestra la ventana de diálogo de propiedades para el medidor que se muestra. Las opciones disponibles en la ventana de diálogo de propiedades de un objeto son similares a las opciones disponibles en el menú de acceso directo de ese objeto.
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FIG. 4.18 Ventana de diálogo de propiedades.
Podemos seleccionar múltiples objetos en el Panel Frontal o el Diagrama de Bloques y editar cualquier propiedad que los objetos compartan. Para la ventana de diálogo Properties solamente muestra secciones y propiedades que comparte el objeto que seleccionó.
4.9 Barras de Herramientas de la Ventana del Panel Frontal.
Cada ventana tiene una barra de herramientas asociada con ella. Los botones de la barra de herramientas de la ventana del panel frontal ayudan para ejecutar y editar el VI.
La siguiente barra de herramientas aparece en la ventana del panel frontal. Figura 4.19
FIG.4.19 Barra de herramientas en la ventana del panel frontal.
FIG.4.20 Botón Run.
Haciendo clic en el botón Run para ejecutar un VI. LabVIEW compila el VI, si es necesario.
FIG.4.21 Botón Run en tiempo de ejecución.
Mientras el VI se ejecuta, el botón Run aparece como se muestra en la imagen de arriba
FIG.4.22 Botón Run cuando se trabaja en un subVI.
Si el VI que se está ejecutando es un subVI, la apariencia del botón Run cambia, como se muestra.
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FIG.4.23 Botón Run cuando el VI está Roto.
El botón Run aparece roto cuando el VI que está creando o editando contiene errores.
FIG.4.24 Botón Run Continuously.
Hacemos clic en el botón Run Continuously para ejecutar el VI hasta que usted finalice o detenga la ejecución. También podemos hacer clic en el botón otra vez para deshabilitar la ejecución continua.
FIG.4.25 Abort Execution.
Hasta que el VI se ejecuta, aparece el botón Abort Execution. Hacemos clic en este botón para detener el VI inmediatamente si no hay otra manera de detener el VI. Si más de uno de los VIs de alto nivel ejecutándose utiliza el VI, el botón está en color tenue.
FIG.4.26 Botón pause.
Hacemos clic en el botón Pause para detener un VI ejecutándose.
FIG.4.27 Text Settings.
Seleccionamos el menú desplegable Text Settings para cambiar las configuraciones de la fuente para las porciones seleccionadas del VI, incluyendo tamaño, estilo y color.
FIG.4.28 Align Objects.
Seleccionamos el menú desplegable Align Objects para alinear los objetos a lo largo de los ejes, incluyendo vertical, orilla de arriba y así sucesivamente.
FIG.4.29 Distribute Objects.
Seleccionamos el menú desplegable Distribute Objects para espaciar los objetos uniformemente, incluyendo intervalos, compresión y así sucesivamente.
FIG.4.30 Resize Objects.
Seleccionamos el menú desplegable Resize Objects para cambiar el tamaño de múltiples objetos del panel frontal al mismo tamaño.
FIG.4.31 Reorder.
Seleccionamos el menú desplegable Reorder cuando tiene objetos que se traslapan entre ellos y quiere definir cuál está enfrente o atrás de cada uno
FIG.4.32 Search – búsqueda.
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La búsqueda de LabVIEW puede encontrar información en LabVIEW Help, en las paletas controles y funciones y en soporte de NI, soporte de la comunidad, descargas y las secciones de información del producto en ni.com.
FIG.4.33 Lock Context Help.
El botón Lock Context Help sirve para visualizar la ventana Context Help para ayudarnos en dudas puntuales.
4.10Barras de Herramientas de la Ventana del Diagrama de Bloques.
FIG.4.34 Barras de Herramientas de la Ventana del Diagrama de
Bloques.
FIG.4.35 Clean Up Diagram.
Hacemos clic en el botón Clean Up Diagram para enrutar automáticamente todos los cables existentes y para reorganizar los objetos en el diagrama de bloques para generar un diseño más limpio.
Los otros botones únicos de la barra de herramientas del diagrama de bloques son usados principalmente para resolver problemas y se habla de ellos en el documento herramientas de depuración.
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CAPITULO 5
Herramienta de Debuggin (Herramientas para la depuración de
errores).
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Introducción.
La interfaz de NI LabVIEW contiene potentes herramientas de depuración para ayudar a identificar áreas problemáticas en su código, así podemos realizar los cambios pertinentes. Este módulo le enseña cómo identificar y resolver problemas relacionados con ambos tipos de errores.
5.1 Arreglar VIs Rotos.
Si LabVIEW no puede ejecutar el VI, informará al cambiar la flecha de ejecución por un ícono roto y la ventana de Lista de Errores mostrará las razones específicas por las que el VI está roto.
FIG. 5.1 VI roto o no ejecutable.
Si un VI no se ejecuta, es un VI roto o no ejecutable. El botón Run aparece roto cuando el VI que está creando o editando contiene errores.
Esto significa que una entrada requerida no está cableada o un cable está roto. La ventana de lista de errores muestra cada error y describe el problema.
5.2 Encontrar las Causas de VIs Rotos.
Las advertencias no evitan que un VI se ejecute. Están diseñados para ayudarle a evitar problemas potenciales en VIs. Los errores, sin embargo, pueden romper un VI. Primero debe resolver cualquier error para poder ejecutar el VI.
Hacemos clic en el botón Run roto o seleccionamos View»Error List para encontrar por qué el VI está roto. La ventana de Error list muestra todos los errores. La Figura 37 muestra un ejemplo de la ventana de diálogo de lista de errores:
La sección Items with errors enlista los nombres de todos los modulos que tienen errores. Si dos o más elementos tienen el mismo nombre, esta sección muestra la instancia de la aplicación específica para cada elemento.
La sección errors and warnings enlista los errores y advertencias para el VI que seleccione en la sección Items with errors.
La seccion Details sección describe los errores y en algunos casos recomienda cómo corregir los errores. Hacemos clic en la descripción del error para identificar el área en el diagrama de bloques o panel frontal que contiene el error.
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FIG. 5.2 Error List.
5.3 Causas Comunes de VIs Rotos.
El diagrama de bloques contiene un cable roto debido a la diferencia entre los tipos de datos o una terminal desconectada.
Una terminal de diagrama de bloques requerida no está cableada. Un subVI está roto o se editó su panel conector después de colocar su
ícono en el diagrama de bloques del VI.
5.4 Arreglar Comportamiento Incorrecto.
Si nuestro VI se ejecuta pero produce resultados incorrectos, entonces tiene un error funcional en su código. Para esta situación LabVIEW tiene varias herramientas disponibles para ayudar a analizar donde nuestro VI no se está comportando como debería.
FIG. 5.3 Botón Highlight.
Hacemos clic en el botón Highlight Execution para mostrar una animación de la
ejecución del diagrama de bloques cuando ejecute el VI.
Nota: La ejecución animada reduce enormemente la velocidad a la cual se
ejecuta el VI.
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FIG. 5.4 Ejemplo de Highlight Execution en Uso.
FIG.5.5 Botón Retain Wire.
Hacemos clic en el botón Retain Wire Values para guardar los valores del cable en cada punto en el flujo de ejecución para que cuando coloquemos una sonda de prueba en el cable pueda retener inmediatamente los valores más recientes de los datos que pasaron a través del cable.
FIG.5.6 Botón Step Into.
Hacemos clic en el botón Step Into para abrir un nodo y hacer pausa.
FIG.5.7 Botón Step Over.
Hacemos clic en el botón Step Over para abrir un nodo y hacer pausa al siguiente nodo.
FIG.5.8 Botón Step Out.
Hacemos clic en el botón Step Out para terminar de ejecutar un nodo actual y hacer pausa.
FIG.5.9 Botón de Advertencia.
El botón de Advertencia aparece si un VI incluye una advertencia y si colocó una marca en la casilla Show Warnings en la ventana Error List. Una advertencia indica que hay un problema potencial con el diagrama de bloques, pero no detiene al VI.
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Herramienta de Sonda de Prueba.
FIG.5.7 Sonda de Prueba.
Podemos usar la herramienta de Sonda de Prueba para verificar los valores intermedios en un cable mientras un VI se ejecuta.
FIG. 5.8 Panel frontal de indicadores de temperatura.
En la figura 5.8 se usara la herramienta Debuggin para revisar cuales son los
errores en la compilación del programa y la interconexión de los módulos en el
diagrama a bloques.
FIG. 5.9 Error list.
En la figura 5.9 se muestra la lista de errores que muestra nuestro VI estos
indican alguna falla en el diagrama a bloques ya que mucho tiene que ver el
tipo de conector que se use o algún ciclo o arreglo que se haga… para eso es
necesario identificar que componentes se conectan y realizar una correcta
conexión.
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CAPITULO 6
Menús de trabajo o menús de ventana.
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6.1 Menús.
Haciendo clic en los menús superiores se aprecian las aplicaciones necesarias
para trabajar con LabVIEW, como grabar o cargar programas, como editarlos,
tipos de letra etc. Los menús se muestran a continuación.
6.2 File.
En este menú se encuentran las herramientas para el manejo de
archivamiento, impresión, y guardado de información de los programas creados
en LabView.
FIG. 6.1 Menú File.
6.3 Edit.
En el menú Edit se tienen los comandos para cortar, copiar, pegar y borrar
partes; eliminar cables malos y editar controles; alinear y distribuir objetos;
cambiar objetos entre diferentes planos; y dar las referencias de manejo del
LabView.
FIG. 6.2 Menú Edit.
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6.1.4 Operate.
En el menú Operate se encuentran herramientas para ejecutar y detener los
programas, así como cambiar el modo de trabajo, y hacer que todos los valores
en los controles e indicadores queden como valores iniciales al ser guardado el
programa.
FIG. 6.3 Menú Operate.
6.5 Controls.
En el menú Controls aparecen todos los tipos de controles e indicadores que se
pueden colocar en el panel frontal, como son:
1. Numéricos: Permiten la entrada y salida de datos y valores medibles de tipo
numérico, ya sea en un número real, enteros, naturales positivos. Por ejemplo
un medidor de nivel graficado como un tanque, donde el nivel es el valor dado,
o un termómetro, donde la temperatura es un variable continúa.
FIG. 6.4 Menú Controls numeric.
2. Boléanos: Permiten la salida y la entrada de datos de tipo discreto, on-off,
como es el caso de los pulsadores, swiches, led’s indicadores.
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FIG. 6.5 Menú Controls Boolean.
3. String & Table: permite entrar y sacar datos de tipo alfanumérico, vistos en
un indicador o control, o en una tabla que también puede cumplir las dos
funciones.
4. List & Ring: Son controles e indicadores que presentan listas de opciones
donde el item seleccionado se entrega como un valor al programa.
5. Array & Clusters: Estos Permite agrupar datos para formar matrices ya sean
de entrada o salida. Estas matrices pueden ser de tipo numérico, o de tipo
booleano. También se pueden agrupar datos de diferentes tipos de control o de
diferentes tipos de indicador, en un cluster, el cual es una agrupación que
posee una sola terminal en el diagrama de bloques, semejante a un conector
de un computador, el cual siendo un solo conector lleva muchas líneas que
llevan diferentes señales. En las matrices todas las señales son del mismo
tipo.
6. Graph: Controles e indicadores de gráficas. Pueden ser gráficas de barrido,
graficas XY, o de tonos de colores.
FIG 6.6 Menú Controls Graph.
7. Path & Refnum: Controles útiles en el manejo de archivos.
8. Decorations: Se disponen elementos de decorativos para el panel frontal.
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9. Controles: Además de poderse ubicar los controles e indicadores
presentados en los menús anteriores, también se pueden usar controles
editados por el programador, como por ejemplo el dibujo de una bomba, o un
pistón neumático.
10. Error Cluster: Controles de entrada y salida, para parámetros de algoritmos
manejadores de errores.
11. Visa Transition: Utiles para comunicación VISA. No son de uso normal para
principiantes.
6.6 Windows.
En el menú Windows se encuentran las herramientas para hacer cambios entre
ventanas de trabajo.
Mostrar diagrama o panel, según la ventana en la que se encuentre.
Mostrar la historia de los cambios en el programa.
Visualizar la lista de los errores que posee el VI o programa.
Desplegar el contenido del Clipboard.
Mostrar el orden jerárquico, en el cual un programa llama subVis.
Además hay herramientas para ordenar las ventanas, abrir programas que son
usados por el VI principal, y otros.
FIG. 6.7 Menú Windows.
36
6.7 Text.
El menú Text se encuentra todas las utilidades para seleccionar tipos, colores,
estilos y tamaños de letra.
FIG. 6.8 Menú Text.
6.8 Help.
El menú Help presenta las ayudas necesarias sobre el programa, y ofrece la
opción para desplegar una ventana donde se explica cada objeto solo con
señalarlo. En la ventana mencionada se explica cómo son las entradas y
salidas de cada subVi, y de cada función.
FIG. 6.9 Menú Help.
6.9 Funtions.
El menú de Functions ofrece todas las posibilidades de funciones que se
pueden utilizar en el diagrama de bloques, donde al hacer click se escoge y
ubica dentro del programa.
FIG. 6.10 Menú Functions.
37
1. Structs & Constants:Contiene las estructuras básicas de programación como
son las secuencias, los casos, los ciclos For-Next y mientras, las variables de
tipo global y local, y las constantes de todo tipo, como son las numéricas, las
alfanuméricas, las booleanas y algunos números especiales, “e“ por ejemplo.
FIG. 6.11 Structs & Constants.
2. Arithmetic: Presenta las operaciones básicas aritméticas como son suma,
resta, multiplicación, números al azar, valor absoluto, compuertas and, or, not y
muchas otras. Para ver la función de cada una usar la ventana de Help <ctrl-
H>.
FIG. 6.12 Arithmetic.
3 Trig & Log: presenta funciones trigonométricas y logarítmicas.
FIG 6.13 Trig & Log.
4 Comparison: Funciones de comparación que devuelven un valor de
verdadero o falso según se cumpla dicha comparación.
38
FIG. 6.14 Comparison.
5. Conversión: Conversiones de tipos de variables, de un formato a otro, por
ejemplo convertir un número a otro que ocupe 32 bits en memoria, o convertir
un número a una matriz de boléanos cuya representación en binario
corresponda al número.
FIG. 6.15 Conversión.
6. String: presenta herramientas para manipular cadenas de caracteres. Por
ejemplo convertir todos los caracteres a mayúsculas, o reportar el valor de la
longitud de la cadena.
FIG. 6.16 String.
7. Array & Cluster: Maneja las herramientas para el uso de matrices y
agrupaciones. Ej. Dar las dimensiones de una matriz, en otra de una sola
39
dimensión. Ej. Agrupar un conjunto de cables en uno solo para manipular
menos líneas. El manejo de matrices y clusters será mejor explicado adelante.
FIG. 6.17 Array & Cluster.
8. File I/O: Para el manejo de archivos y almacenamiento de información en
disco.
FIG. 6.18 File I/O.
9 Time & Dialog: Reportadores de tiempo, esperas, fechas, y cuadros que dan
anuncios.
FIG. 6.19 Time & Dialog.
10 Miscellaneous: Bloques de llamada a códigos en C, o a librerías dinámicas
de Windows DLL. Conversión de datos a binario; manejadores de ocurrencias
para ordenar el flujo de datos. Y otras funciones de uso más avanzado.
40
FIG. 6.20 Miscellaneous.
11 Vi: Para llamar bloques creados como rutinas.
12 Analysis: Funciones avanzadas de procesamiento de señales, estadísticas,
álgebra lineal, filtros, regresión y otras que requieren de un buen entendimiento
matemático.
13 DAQ: Para la adquisición de datos, lectura y escritura de datos a las tarjetas
insertables, toma y control de señales análogas y digitales, y control de los
circuitos contadores que hay en algunas tarjetas.
14 Instrument I/O: Comunicación con instrumentos medidores a través de
puertos GPIB, serial o VISA.
15 Network: Para la comunicación de computadores en red, y enlace entre
diferentes aplicaciones, como es el caso del DDE, Dynamic Data Exchange,
que puede servir para enlazar aplicaciones de LabView con Bases de datos
como ACCES, para actualizarlas simultáneamente los hechos van ocurriendo.
Otros parámetros son los de comunicación TCP y UDP para comunicación en
red. Todo esto requiere de un aprendizaje especial.
16. Tutorial. Herramientas para el uso de ejemplos de adquisición de datos sin
tener las tarjetas insertables.
41
CAPITULO 7
Ciclos.
42
Introducción.
Las estructuras de ejecución contienen secciones de código gráfico y controlan cómo y dónde el código dentro se ejecuta.
Las estructuras de ejecución más comunes son ciclos While, ciclos For y Estructuras de Casos los cuales puede usar para ejecutar la misma sección del código varias veces o para ejecutar una sección diferente del código basada en alguna condición.
7.1 Ciclos While.
Parecido a un ciclo do o a un ciclo repeat-until en lenguajes para programar, un ciclo while, que se muestra en la imagen de abajo, ejecuta el código que contiene hasta que ocurre una condición.
FIG. 7.1 Ciclo While.
En la figura 7.1 el número 1 se muestra un ciclo While en el panel frontal de LabVIEW. En el numero 2 se muestra un ciclo While en un diagrama de flujo de datos.
El ciclo While está situado en la paleta structures. Este ciclo ejecuta el código que contiene hasta la terminal condicional, una terminal de entrada, recibe un valor booleano específico
FIG. 7.2 Iteracion.
La terminal de iteración es una terminal de salida que contiene el número de iteraciones terminadas. La cantidad de iteraciones para el ciclo While siempre comienza en cero.
7.1.2 Ciclos Infinitos.
Los ciclos infinitos son un error común de programación que contiene un ciclo que nunca se detiene. Si la terminal condicional es Stop if True, usted coloca la terminal de un control Booleano afuera de un Ciclo While y el control es FALSE cuando el ciclo comienza, provoca un ciclo infinito como se muestra en la figura 100.
43
FIG.7.3 Ciclo Infinito.
7.1.3 Control booleano fuera del ciclo While.
Poner otro valor en el control no detiene el ciclo infinito ya que el valor solo es de lectura, antes de que el ciclo de inicio. Para poder utilizar un control con la finalidad de detener un ciclo while debe colocar la terminal de control dentro del ciclo. Para detener un ciclo infinito, debe abortar el VI al dar clic en el botón Abort Execution de la barra de herramientas.
FIG. 7.4 Ciclo While.
En la figura 7.4 el ciclo While se ejecuta hasta que la salida de la función Random number es mayor o igual que 10.00 y el control enable es true. La función añadir regresa true solamente si ambas entradas son true. De lo contrario, regresa a false.
7.1.4 Túneles de Estructura.
Los túneles conectan datos desde y hacia estructuras. En la figura 7.5 el túnel aparece como un bloque sólido en el borde el ciclo While. El bloque es el color del tipo de datos cableado al túnel. Los datos que salen fuera del ciclo después de que el ciclo termina. Cuando un túnel pasa datos a un ciclo, el ciclo se ejecuta solamente después que los datos llegan al túnel.
FIG.7.5 Túnel de estructura.
44
7.1.5 Túnel de Ciclo While.
En la imagen de arriba, la terminal de iteración está conectada a un túnel. El valor en el túnel no pasa al indicador de iteraciones hasta que el ciclo While termina de ejecutarse. Solamente el último valor de la terminal de iteración se muestra en el indicador de iteraciones.
7.2 Ciclos For.
Un ciclo for ejecuta un subdiagrama un número de veces establecido. La figura 7.6 muestra un ciclo for en LabVIEW y un diagrama de flujo equivalente a la funcionalidad de Ciclo For.
FIG. 7.6 Ciclo For.
El Ciclo For está ubicado en la paleta Structures.
La terminal de conteo es una terminal de entrada cuyos valores indican cuantas veces se repite el subdiagrama.
La terminal de iteración es una terminal de salida que contiene el número de iteraciones terminadas.
La cantidad de iteraciones para el Ciclo For siempre comienza en cero.
El Ciclo For difiere del Ciclo While en que el Ciclo For ejecuta un número de veces establecido. Un Ciclo While detiene la ejecución solamente si existe el valor en la terminal condicional.
FIG. 7.7 Ciclo For.
45
El Ciclo For en la figura 7.7 genera un número aleatorio cada segundo por 100 segundos y muestra los números aleatorios en un indicador numérico.
7.2.1Añadir temporización a los Ciclos.
Cuando un ciclo termina de ejecutar una iteración, rápidamente comienza la próxima iteración, a menos que alcance una condición de paro. A menudo se necesita controlar la frecuencia y la temporización de la iteración por ejemplo, si está adquiriendo datos y desea adquirir los datos una vez cada 10 segundos, necesita una manera de temporizar las iteraciones del ciclo para que ocurran una vez cada 10 segundos. Aún si no necesita que la ejecución ocurra a una cierta frecuencia, necesita proporcionar al procesador el tiempo para completar otras tareas, como responder a la interfaz de usuario.
7.2.2 Función de Espera.
Coloque una función de espera dentro del ciclo para permitir que un VI se duerma por un cierto tiempo. Esto permite que su procesador maneje otras tareas durante el tiempo de espera. Las funciones de espera utilizan el reloj de milisegundos del sistema operativo.
FIG. 7.8 Función de Espera.
La función de Espera (ms) espera hasta que el contador de milisegundos cuenta una cantidad igual a la entrada que especificamos. Esta función genera que la razón de ejecución del ciclo sea por lo menos la cantidad de la entrada que habíamos especificado.
46
CAPITULO 8
Máquinas de Estado.
47
Introducción.
Las máquinas de estado son un patrón de diseño muy común para LabVIEW.
Para implementar un algoritmo que puede ser descrito explícitamente por
diagrama de estado o diagrama de flujo. Una máquina de estados normalmente
implementa un algoritmo de decisión moderadamente complejo que, como
diagnóstico de rutina o un monitor de proceso. Consistirá en una situación de
conexión y función de transición que se asigna al siguiente estado como se
aprecia en la figura 8.1
FIG. 8.1 Ejemplo Básico de Máquina de Estado.
Diagrama de Máquina de Estado de forma general: Consta de un
procesamiento de cambios de estado de módulos esperando alguna condición.
Tiene un inicio donde todos los módulos están en espera hasta que se cumpla
la condición. Una vez cumplida la condición pasa al siguiente modulo o termina
el sistema dependiendo de lo que defina el usuario.
48
FIG. 8.2 Ejemplo de cómo funciona una Máquina de Estado.
En una Máquina de Estado debemos entender los siguientes puntos para
hacerlo fácil de interpretar en LabVIEW cuando esta la queramos ejecutar:
Debemos basarnos siempre en que cada estado:
1. Realiza una acción 2. Le dice a la Máquina de Estados cuál es siguiente estado al pasar
una instrucción al registro de corrimiento del ciclo While. 3. Después de la inicialización, la Máquina de Estados cambia al
estado Wait for Event. Este contiene una estructura de eventos que espera cambios en el panel frontal.
4. Cuando un usuario presiona un botón, LabVIEW reconoce el evento y cambia al subdiagrama apropiado de la estructura de eventos. Este subdiagrama inicia la transición al estado apropiado.
5. Los estados válidos se listan en State.ctl, que es un typedef. 6. Utilizar un typedef para las transiciones entre estados restringe
las transiciones que se pueden utilizar, reduciendo la posibilidad de que la máquina de estados llegue a un estado no reconocido.
7. Sólo el estado Stop puede detener la aplicación. Este diseño previene paros accidentales o parciales al garantizar que: El código de paro sólo se ejecuta cuando el usuario lo desea o que el código de paro siempre se ejecuta hasta terminar.
8. Sólo un estado se ejecuta en cada momento, y el ciclo While único significa que todas las tareas corren a la misma tasa de velocidad.
9. El estado de Wait for Event es el único que reconoce una entrada del usuario.
10. La Máquina de Estados debe estar en este estado para que pueda aceptar cualquier información del usuario.
49
8.1 Determinando las necesidades del usuario.
Antes de elaborar una maquina de estado, debemos analizar las siguientes preguntas:
¿De qué estados consiste mi aplicación? La respuesta determina los estados por agregar
Para cada estado, ¿cuál debe ser el siguiente? La respuesta determina el valor del enum Next State al que cada estado envía a través del registro de corrimiento del ciclo While
Un mismo estado puede transferir a múltiples estados dependiendo de una condición. Un ejemplo es el Wait for Event en la plantilla, que envía al estado correspondiente, basándose en la información que brinda el usuario.
¿Qué tipo de datos requiere tener cada estado? La respuesta determina qué tipo de datos agregar a Data.ctl
¿Qué errores pueden ocurrir y cómo debe responder la aplicación? La respuesta determina la cantidad de manejo de errores que necesita
8.2 Agregar Código de Inicialización.
Pasos para agregar el código de inicialización:
1. Ubicamos el subdiagrama Initialize de la estructura Case. 2. Agregamos código que inicialice su aplicación. Por ejemplo, puede
querer abrir un archive para registrar datos, inicializar los datos en Data.ctl en valores específicos, etc
3. Tomemos la decisión a qué estado la aplicación debe moverse. De manera predeterminada, el estado Initialize lleva al estado Wait for Event:
FIG. 8.2 Agregar el código de inicialización
Dependiendo de las necesidades de su aplicación, podemos modificar esta transición a otro estado.
8.3 Agregar un control que inicia la transición entre estados.
1. Agregamos un control al panel frontal 2. Ubicamos el subdiagrama Wait for Event de la estructura Case 3. Agregamos un evento a la estructura de eventos 4. Configuramos el disparo del evento cuando el valor del control cambie.
Por ejemplo:
50
FIG. 8.3 Disparo del evento.
5. Damos clic en OK. LabVIEW crea un subdiagrama en la estructura de eventos.
6. Arrastramos la terminal del diagrama de bloques para el nuevo control dentro del subdiagrama.
7. Tomamos la decisión de a qué estado quiere ir como resultado de que el usuario interactúe con el control y conecte un enum con este estado a la salida Next State:
FIG.8.4 Agregar Next State.
8. Si el estado al que se quiere ir no existe, se debe agregar.
8.4 Agregar un Estado.
Pasos para agregar un estado:
Actualice States.ctl, el typedef que contiene los estados válidos.
1. Ubicamos el enum States.ctl y abra el typedef:
FIG. 8.5 Open Type Def. LabVIEW muestra la ventana Control Editor.
1. Agregamos el espacio para el siguiente estado en enum States.
51
2. Escribimos el nombre del nuevo estado. Por ejemplo:
FIG. 8.6 Agregar un nuevo estado.
3. Damos clic fuera del control para agregar el nombre a la lista de estados.
4. Seleccionamos File»Apply Changes.
Agregamos el estado a la máquina de estados:
5. Agregamos un subdiagrama a la estructura de caso en el Main.vi. 6. Agregamos el código que el estado debe ejecutar. Mientras lo
hacemos, sigua las siguientes recomendaciones:
FIG. 8.7 Utilizamos las funciones Unbundle by Name y Bundle by
Name para entrar y modificar los datos del estado.
Conectamos las terminales de error de sus funciones al registro de corrimiento de error Conectamos una constante de FALSE a la salida Booleana del túnel. Sólo el estado Stop debe detener el ciclo
Cada estado debe especificar una transición a otro. Conectamos el valor del siguiente estado a la salida Next State. Podemos hacerlo directamente o implementando cierta lógica condicional.
8.5 Agregar Código de Paro.
Agregamos código de paro al subdiagrama Stop de la estructura de caso. Dado que este subdiagrama es el único que puede detener la aplicación, tiene la garantía que cualquier código que le agreguemos se ejecutará antes de que se detenga la aplicación. Este diseño previene paros accidentales y parciales.
El código de paro comúnmente logra las siguientes tareas:
Libera memoria al cerrar cualquier referencia abierta. Vacía cualquier buffer que esté en uso. Escribe valores seguros a los canales de entrada de hardware.
52
CAPITULO 9 Adquirir datos con National Instruments LabVIEW a partir del
dispositivo de DAQ NI USB 6009
53
Introducción. LabVIEW incluye un grupo de VIs que permiten configurar, adquirir datos y enviarlos a los dispositivos DAQ. Frecuentemente un dispositivo puede ejecutar una variedad de funciones (conversión análogo a digital –A/D- , conversión digital a análogo – D/A-, E/S digital y operaciones de contador /temporizador. Cada dispositivo soporta diferentes DAQ y velocidades de generación de señal. También cada dispositivo DAQ es diseñado para plataformas de hardware y sistemas operativos específicos. Antes de que un sistema de medición basado en computador pueda medir una señal física, como una temperatura, un sensor o transductor debe convertir la señal física en una eléctrica, como un voltaje o corriente. Un dispositivo DAQ insertable puede considerarse como un sistema de medición completo, aunque es solo un componente del mismo. No siempre puede conectase señales directamente a un dispositivo DAQ. En estos casos se debe utilizar accesorios acondicionadores de señal para acondicionar las señales antes de que el dispositivo DAQ las convierta en información digital. El software controla el sistema DAQ adquiriendo los datos puros, analizando y presentando los resultados. Objetivos. Configurar una DAQ utilizando el DAQ Max y Realizar mediciones de voltaje con la DAQ USB 6009. Opciones para un sistema DAQ. • El dispositivo DAQ insertable reside en el computador. Puede conectar el dispositivo en la ranura PCI de un computador de escritorio o en la ranura PCMCIA de un computador portátil para un sistema de medición DAQ portátil. • El dispositivo DAQ es externo y se conecta al computador a través de un puerto existente, como el puerto serial, USB o el puerto Ethernet, lo que significa que se pueden ubicar fácilmente los nodos de medida cerca de los sensores. El computador recibe los datos puros directamente en el dispositivo DAQ. La aplicación creada en LabVIEW presenta y manipula los datos en una forma que el usuario pueda entender. El software también controla el sistema DAQ ordenando al dispositivo cuando y desde cuales canales adquirir datos. Típicamente el software DAQ incluye controladores y programas de aplicación. Los controladores son únicos para el dispositivo o tipo de dispositivo e incluyen un grupo de comandos que el dispositivo acepta. Los programas de aplicación, como LabVIEW, envían los comandos de los controladores, como adquirir datos y retornar una lectura de termocupla. Los programas de aplicación también presentan y analizan los datos adquiridos. Los dispositivos de medición de NI incluyen el programa controlador NI – DAQ, una colección de Vis que se utilizan para configurar, adquirir datos y enviarlos hacia los dispositivos de medición.
54
9.1 Hardware de adquisición de datos.
La tarjeta NI6009 es una tarjeta de adquisición de datos multifuncional para Windows 2000/XP/Vista, MAC OS X, LINUX; posee alto rendimiento y alta velocidad de muestreo. Las especificaciones de la tarjeta y el soporte de proveedores externos hacen ideal su uso para un amplio rango de aplicaciones, en nuestro caso el de la adquisición de datos, para la industria, laboratorios, control de procesos y automatización de sistemas en las fábricas. Características. · Canales de entrada analógica seleccionados por software: 8 canales unipolares y 4 diferenciales. · Un convertidor A/D de 14 bits de aproximaciones sucesivas. Y 13 bits de modo diferencial. El rango máximo de muestreo de la tarjeta es 5 MHz · Rangos de entradas analógicas seleccionadas por software. · Provee de dos modos de disparo para él A/D: por software y por disparador digital externo. · Resolución de entrada: 14 bits en modo unipolar y 13 bits en modo diferencial. · Muestreo de tasa máxima: Un canal 48 KS/s, para múltiples canales 42KS/s. · Voltaje de trabajo} 10V, con una impedancia de entrada de 144KΩ y una protección de sobretensión de} 35V. · Cuenta con 8 entradas analógicas y 8 digitales ambas pueden configurarse como entradas o salidas por medio de software además posee 8 salidas digitales con 2 salidas analógicas utilizando un convertidor de aproximaciones sucesivas.
FIG. 9.1 Diagrama de los Pines de La DAQ NI USB 6009.
55
9.2 Adquisición de datos (DAQ).
Definida la señal, debemos escoger un sistema de medida. Sabemos que una señal analógica debe ser convertida en una señal que entienda la computadora. Para ello, es preciso definir un sistema de Conversión Analógica–Digital (A/D). Algunas de las consideraciones que debemos tener en cuenta antes de elegir un sistema de medida, será conocer el “Bit” de resolución del A/D, el rango del aparato, y el rango de la señal a medir. a) Resolución. Los números de Bits usados para representar una señal analógica determinan la resolución del A/D. A mayor resolución mayor numero de divisiones, dentro del cual, el sistema puede “romper” el rango del convertidor y por lo tanto, detectar el cambio más pequeño. b) Rango del aparato. El Rango se refiere al nivel mínimo y máximo de la señal analógica que el convertidor A/D pueda digitalizar. Muchos aparatos para la adquisición de datos tienen características de rangos seleccionables, tanto que se puede definir el rango del convertidor para que la señal a tomar sea la de mayor ventaja para la resolución disponible.
FIG. 9.2 Diagrama de bloque de cómo está estructurada la DAQ.
9.3 Tarjeta de adquisición de datos NI 6009. La tarjeta NI USB-6009 provee de la conexión a ocho canales de la entrada análoga (AI), a dos canales de la salida análoga (AO), a 12 canales digitales de la entrada-salida (DIO), y a un contador de 32 bits un interfaz USB full speed.
56
FIG. 9.3 Tarjeta de adquisición de datos 6009
FIG. 9.4 Tabla de asignación de terminales digitales.
57
FIG. 9.5 Descripción de las señales de entrada y salida de la tarjeta NI-
6009.
58
CAPITULO 10
Sistema NI CompactRIO y Field Programmable Gate Array –
FPGA.
59
Sistema Ni CompactRio.
El sistema NI CompactRIO está formado de cuatro módulos muy importantes:
1. un controlador en tiempo real. 2. un chasis o base cuya arquitectura se basa en arreglo de compuertas
programable en campo (FPGA) reconfigurable, 3. Módulos de E/S (Entrada y Salida) 4. Software (Para este caso NI LabVIEW).
Descripción.
El controlador de automatización programable (PAC) NI CompactRIO es un sistema embebido avanzado de control y adquisición de datos que incluye un procesador en tiempo real, un arreglo de compuertas lógicas programables en campo (FPGA) y módulos intercambiables de la Serie C.
CompactRIO es programado usando el entorno de programación gráfica de NI LabVIEW mediante módulos utilizando la misma metodología de la creación de Instrumentos Virtuales.
Ya que CompactRIO es un sistema de tiempo real distribuido, también utiliza el Módulo LabVIEW Real-Time y opcionalmente el Módulo de LabVIEW FPGA.
FIG. 10.1 Módulo CompactRIO.
El software requerido para programar CompactRIO es el siguiente:
Sistema de desarrollo de LabVIEW Módulo LabVIEW Real-Time Módulo LabVIEW FPGA (recomendado) Controlador NI-RIO
60
FIG. 10.2 Sistema de desarrollo LabVIEW y modulo Real-Time.
Aunque puede instalar cada uno de estos componentes de software por separado, la manera más fácil de instalarlos es usando el DVD de la Plataforma de LabVIEW. Si no está usando el DVD de la Plataforma de LabVIEW, debe instalar el software en el orden mencionado arriba.
FIG. 10.3 Partes que integran el Modulo CompactRIO.
61
FIG. 10.4 Conectar modulos en el CompactRIO.
En la figura 10.4 de arriba de muestran las ranuras del sistema CompacRIO, en una de las cuales será insertado un modulo que llevara una tarea específica dentro del desarrollo del sistema. El número 1 muestra la guía de inserción y el número 2 muestra un botón que se debe presionar para poder conectar correctamente el modulo.
Dependiendo del modelo del controlador CompactRIO, a continuación se muestra una de las dos configuraciones de alimentación del sistema de una manera protegida y activada manual y por módulos para evitar el uso de módulos que tal vez no intervengan en el sistema montado.
FIG. 10.4 Activar la alimentacion del Módulo CompactRIO.
62
Field Programmable Gate Array – FPGA.
Introducción. En esta sección hablaremos un poco o abordaremos el tema de los FPGA y revisaremos puntos importantes de este modulo. Los FPGA son Integrados de silicio reprogramables. Al utilizar bloques de lógica pre-construidos y recursos para ruteo programables, podemos configurar estos integrados para implementar funcionalidades personalizadas en hardware sin tener que utilizar una Protoboard o un cautín. Sólo debemos desarrollar tareas de cómputo digital en software y compilarlas en un archivo de configuración que contenga información de cómo deben conectarse los componentes. Además, los FPGAs son reconfigurables y toman nuevos parámetros cuando compilamos una diferente configuración de circuitos. Esta característica se debe al silicio reprogramable, que tiene la misma capacidad de ajustarse que un software que se ejecuta en un sistema basado en procesadores, pero no está limitado por el número de núcleos disponibles. A diferencia de los procesadores, los FPGAs llevan a cabo diferentes operaciones de manera paralela, por lo que éstas no necesitan competir por los mismos recursos. Los arreglos de compuertas programables en campo (FPGA) Es un
dispositivo semiconductor que contiene bloques de lógica cuya interconexión y
funcionalidad puede ser configurada 'in situ' mediante un lenguaje de
descripción especializado.
La lógica programable de un FPGA puede ejecutar desde funciones tan
sencillas como las llevadas a cabo por una puerta lógica o un sistema
combinacional comúnmente digital hasta complejos sistemas en un chip con
arquitecturas más complejas.
A pesar de esto, un FPGA tiene las ventaja de ser reprogramable (lo que añade
una enorme flexibilidad al flujo de diseño), sus costes de desarrollo y
adquisición son mucho menores para pequeñas cantidades de dispositivos y el
tiempo de desarrollo es también menor.
Características.
Una jerarquía de interconexiones programables permite a los bloques lógicos
de un FPGA ser interconectados según la necesidad del diseñador del sistema.
Estos bloques lógicos e interconexiones pueden ser programados después del
proceso de manufactura por el usuario/diseñador, así que el FPGA puede
desempeñar cualquier función lógica necesaria.
Programación.
En la FPGA no se realiza programación tal cual como se realiza en otros
dispositivos como Microcontroladores.
Un FPGA tiene celdas que se pueden configuran con una tarea en específico,
ya sea como memoria (FLIP-FLOP tipo D), como multiplexor o con una función
lógica tipo AND, OR, XOR. La labor del usuario es describir el hardware que
63
tendrá el FPGA es decir, definir la función lógica que realizará cada uno de los
módulos, seleccionar el modo de trabajo e interconectarlos.
Herramientas para Compilación de Código de LabVIEW FPGA. LabVIEW FPGA incluye un compilador estándar. Dependiendo de la aplicación, sin embargo, los tiempos de compilación pueden durar desde minutos hasta horas y, en esos casos, se requiere de bastante planeación de las etapas de desarrollo del sistema en proyecto, como dejar la compilación corriendo durante la noche, en horas de comida, o mientras se realizan otras tareas distintas. Aplicaciones.
Cualquier circuito de aplicación específica puede ser implementado en un
FPGA, siempre y cuando este disponga de los recursos necesarios. Las
aplicaciones donde más comúnmente se utilizan los FPGA incluyen a
los DSP (procesamiento digital de señales), radio definido por software,
sistemas aeroespaciales y de defensa, sistemas de imágenes para medicina,
sistemas de visión para computadoras, reconocimiento de voz, bioinformática,
emulación de hardware de computadora, entre otras.
Cabe notar que su uso en otras áreas es cada vez mayor, sobre todo en
aquellas aplicaciones que requieren un alto grado de paralelismo.
La manera de activar estos modulos para la alimentacion del sistema es mediante DIP Switches.
64
CAPITULO 11
PRÁCTICAS
65
Práctica 1: Crear un Instrumento Virtual.
Objetivo.
Crear un Instrumento Virtual que simule un termómetro el cual muestre un
rango de temperatura y dentro de ese rango de temperatura establecer 2
alertas de control, una temperatura con un valor mínimo y otra con una
temperatura con un valor máximo. Las alertas deben ser representadas en con
un LED para cada una de estas.
Marco teórico.
Para crear este Instrumento Virtual se deben seguir estas instrucciones.
1. Entrar a Inicio > Todos Los Programas > National Instruments >
LabVIEW
2. En el Cuadro de Dialogo que aparece después de seleccionar LabVIEW
llamado Getting Started Seleccionar New > Blank VI.
Observaciones.
Empezaremos por realizar las conexiones en la ventana del Diagrama a
Bloques (Block Diagram) para que termine de la siguiente manera como
mostraremos en la metodología.
Metodología.
1. Haremos un ciclo While Loop en el Diagrama a Bloques para que se
establezca el botón de Stop al terminar de simular nuestro Instrumento
Virtual. Para colocarlo lo sacamos de la paleta de funciones > Express >
Execution Control > While Loop y lo hacemos en el contorno que
creamos necesario para colocar todos los módulos dentro de este.
2. Estableceremos el panel deslizable de la temperatura. Para esto en el
Panel Frontal seleccionamos en la Paleta Control > Express> Numeric
Controls y hacemos clic en Pointer Slide en forma vertical (la
orientación a gusto del usuario ya que es cuestión grafica, puesto que la
forma de operar es la misma); al ver que colocamos el objeto en el
panel frontal Por defecto se ubicará un módulo en el diagrama a
bloques para que se editen los datos de entrada y salida y se pueda
interconectar con los demás módulos.
3. Una vez colocado el Pointer Slide es necesario establecer los
indicadores o la escala que queramos que este mostrando haciendo clic
derecho sobre este aparecerá un cuadro de dialogo de las propiedades
de este objeto y los estableceremos tal y como se muestra en las
figuras 11.1, 11.2 y 11.3.
66
FIG. 11.1 Cuadro de Dialogo de Propiedades de Pointer Slide.
FIG. 11.2 Cuadro de Dialogo de Propiedades de Pointer Slide.
67
FIG. 11.3 Cuadro de Dialogo de Propiedades de Pointer Slide.
4. Una vez establecida la configuración de este objeto nos movemos a la
ventana del Panel Frontal para continuar con nuestro Instrumento
Virtual simulado. Hacemos clic en la Paleta Controls > Express >
Numeric Controls > Numeric Control y lo colocamos repetimos esta
acción una vez más para que sean los dos controles de temperatura
que serán la máxima y la mínima. Una vez colocado por defecto se
activa otro modulo en el Diagrama a Bloques.
5. En el Mismo panel Frontal insertaremos los LED’s que serán los que
van a indicarnos el cambio de las temperaturas cuando rebasan los
parámetros establecidos. Hacemos clic en la Paleta Controls >
Express> LED. La forma del LED (Square LED o Round LED) no afecta
la función, solo cambia la apariencia a gusto del usuario.
Una vez que tenemos todos los módulos en el diagrama a bloques vamos a
pasar a hacer las conexiones y sacar dos operadores hacer las comparaciones
con los módulos que determinaran los limites de las temperaturas. Para
terminar nuestro Instrumento Virtual hacemos lo siguiente:
6. En el Diagrama a Bloques, en la Paleta Functions sacaremos los
comparadores antes mencionados haciendo lo siguiente:
Para sacar el comparador que se traduce como lo más elevado.
7. Repetimos la misma ruta para sacar Less, que se traduce como lo más
mínimo o lo más bajo.
68
8. Hacemos la conexión como se muestra en el Diagrama a Bloques de la
figura 11.4.
FIG. 11.4 Conexión en el Diagrama de Bloques.
Resultados.
Tenemos que identificar los comparadores en las conexiones para no
confundirnos en el panel frontal: el comparador de arriba es Less y el de abajo
es Greater.
FIG. 11.5 Diagrama a bloques y Panel Frontal en una misma ventana.
Una vez que tenemos el Instrumento Virtual terminado con la combinación de teclas Ctrl + t podemos visualizar los 2 paneles: Diagrama a bloques y panel frontal tal y como se muestra en la figura 11.5.
69
Análisis. De esta manera podemos analizar de una manera general como funcionara nuestro Instrumento Virtual y comprender que imagen o icono en el panel frontal representa al modulo que se coloca en el diagrama a bloques. Enfocándonos en el panel frontal (Front Panel) estableceremos los parámetros que son los que accionaran las alertas de la temperatura simulada, en la figura se establece la temperatura mínima de 10o c y la temperatura máxima de 40oc estas se establecieron con el fin de que se pueda visualizar el cambio de color de los led ya sea que se pase de la máxima hacia arriba o de la mínima hacia abajo. Una vez establecido esto echamos a andar nuestro instrumento virtual.
FIG. 11.6 Comportamiento de los indicadores en el panel frontal.
En la figura 112 el Instrumento Virtual ya se está ejecutando. No se aprecia tal cambio de color en los indicadores de las alertas de las temperaturas puesto que la temperatura medida está dentro del rango permitido por las mismas.
FIG. 11.7 Comportamiento de los indicadores en el panel frontal mostrando la temperatura dentro del rango normal.
70
En la figura 11.8 el indicador de la temperatura máxima se enciende de un verde oscuro a un verde claro indicando que este valor ha sobrepasado el valor permitido por la misma.
FIG. 11.8 Comportamiento de los indicadores en el panel frontal mostrando la temperatura arriba del rango normal.
En figura 11.9 veremos que el LED que indica la temperatura mínima ahora
cambia de igual manera que el de la temperatura mínima por la misma razón
que la temperatura se sale del rango permitido por la mínima.
FIG.11.9 Comportamiento de los indicadores en el panel frontal mostrando la temperatura por debajo del rango normal.
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Conclusiones.
Este Instrumento Virtual hace la simulación de un control de temperatura, el
cual da una base para seguir desarrollando VIs con más elementos tales que
accionen un segundo control como si se tratara de una maquina de estado o
bien se pudiera tratar de un control de temperatura que involucre la adquisición
de datos desde una DAQ conectada a un sensor de temperatura.
De esta manera, este VI nos ayudará a comprender la implementación de
sistemas de control industrial que involucran máximas y mínimas de algún otro
tipo de variable (presión, flujo, voltaje, corriente gas, Etc,).
72
Práctica 2: Adquisición de datos usando DAQ USB 6009 Objetivo. El DAQ Hardware USB 6009 será utilizado como la interfaz entre el mundo exterior y el ordenador. Que funciona principalmente como un dispositivo que digitaliza las entradas analógicas para que el ordenador pueda interpretarlas. Marco teórico. Como primera etapa de esta práctica se realizara una prueba para asegurarnos de que la DAQ NI USB 6009 funcione en un 100% y los pines de entrada/salida respondan de la manera que esperamos. Metodología.
1. Abrimos MAX haciendo doble clic en su icono en el escritorio o seleccionando Start » Programs » National Instruments » Measurement and Automation.
2. A continuación se despliega la sección Devices and Interfaces para ver los dispositivos de National Instruments instalados en nuestra computadora. MAX te mostrara el hardware y software existente en ella.
3. A continuación desplegamos la sección NI-DAQmx Devices para ver el hardware que es compatible con NIDAQmx. El número del elemento aparecerá resaltado y seguido estará el nombre del elemento. Los Instrumentos Virtuales VI´s (Virtual Instruments) utilizan estos números para determinar que elemento está ejecutando las operaciones de Adquisición de Datos (DAQ).
FIG. 11.10 Interfaz para Hacer la prueba de la DAQ.
4. Realizamos una Auto Prueba (Self-Test) en el elemento, dando clic derecho en el árbol de configuración y seleccionando Self-Test, o dando un clic en Self-Test en la parte superior central de la ventana. Esto
73
examinara los recursos del sistema en el dispositivo. Este debe pasar la prueba satisfactoriamente, puesto que ya había sido configurado.
5. Habilita una salida dentro de tu elemento. Haz clic derecho en el árbol de configuración y selecciona Device Pinouts, o dando un clic en Device Pinouts en la parte superior central de la ventana
6. Abre ahora los paneles de prueba (Test Panels) dando un clic derecho en el árbol de configuración y seleccionando Test Panels, o un clic en Test Panels en la parte superior central de la ventana. Los paneles de prueba te permiten probar la funcionalidad disponible en tu dispositivo, las entradas y salidas, tanto analógicas como digitales y contabilizar las entradas y salidas sin hacer ningún tipo de programación.
7. En la pestaña Analog Input de los Paneles de prueba, cambiamos Mode a Continuous y Rate a 10,000 Hz. Damos un clic en Start, silba o sopla en el micrófono de tu dispositivo y observa la señal que se dibuja. Una vez que hayamos terminado da clic en Finish.
8. Observamos en la pestana Digital I/O, que desde el inicio el puerto está configurado como entrada. Observa los LED´s bajo la sección Select State que representan el estado de entrada en las líneas. Da un clic en el botón All Output bajo la sección Select Dirección. Observa que ahora tienes interruptores bajo la sección Select State, que señalan específicamente el estado de salida de cada una de las líneas. Cambia el valor de la línea 0 y observa cómo se ilumina su LED. Cierra los paneles de prueba.
9. Cerramos la interfaz Measurement and Automation.
Observaciones. Al ir desarrollando las configuraciones de la DAQ USB 6009 debemos ser cuidadosos s de en la alimentación de la misma, tener en cuenta las entradas y salidas que se van habilitando conforme se configura, realizar las pruebas pertinentes antes de la conexión con los dispositivos o sensores externos. Resultados. Los resultados que se van a obtener con la DAQ USB 6009, serán a partir de los programas que se darán a parir de la generación de señales con los VI´S. Análisis. Tener bien claro que la configuración adecuada de la DAQ USB 6009 permite la versatilidad de poder desarrollar operaciones analógicas digitales y de contador en un mismo dispositivo. Conclusiones. La DAQ USB 6009 permite: Entrada/ salida analógica. Contadores/ temporizadores. Operaciones digitales/ analógicas y de conteo en un solo Hardware.
74
Práctica 3: Crear Instrumento Virtual que haga lectura de
temperatura utilizando un sensor de temperatura (LM35)
conectado a una tarjeta de adquisición de datos (DAQ 6009).
Objetivo.
Como segunda etapa, en esta práctica aplicaremos la teoría sobre cómo utilizar
un sensor conectado a una tarjeta de adquisición de datos y hacer lectura de
los registros que el sensor este enviando a su pin de salida, y a su vez
haremos uso de cómo mostrar los resultados en un valor numérico y una
grafica.
Metodología.
Sensor de temperatura LM35
Cable UTP
Encendedor
Como material anexo incluiremos la información más importante de la hoja de
datos del LM35de National Semiconductor obtenida de [11]. Para tener la
información de todo el sistema en un solo lugar. Esto se muestra en la Figura
11.11
FIG. 11.11 LM35
Configuración de los pines del sensor de temperatura LM35.
Rango de voltaje que el LM35 entrega a determinada temperatura.
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Rango de alimentación y salida del voltaje para el sensor LM35
El método que emplearemos para desarrollar nuestro instrumento virtual es el
siguiente:
1. Ingresamos a NI LabVIEW
2. Presionamos Ctrl+T para visualizar las dos ventanas de LabVIEW
3. En Diagrama a Bloques seleccionamos de la paleta de funciones
Programming> Structures – While loop y lo hacemos al tamaño que
comprendamos que cabrán dentro de él todos los módulos del
Instrumento Virtual como se muestra en la Figura 11.12:
FIG. 11.12 Diagrama a bloques con ciclo While Loop
4. Realizamos la conexión del sensor LM35 a la DAQ
En este paso necesitamos conectar el LM35 a los pines
correspondientes de la DAQ que son los de alimentación (positivo y
tierra) y la entrada de los datos. En este caso la entrada de datos se
conectará a la salida de voltaje del sensor usando el pin AI0 (Analog
Input 0) de la sección Analógica de la DAQ y la alimentación del sensor
conectada a los pines GND y 5V de la sección digital respectivamente.
5. Ahora colocamos un DAQ Assistant con la ruta Express>Input>DAQ
Assistant y al colocarlo en el diagrama a bloques como se muestra en la
figura 11.13 y automáticamente se inicia un asistente que nos guiara
paso a paso para configurar los parámetros de la adquisición de datos
de la manera más correcta posible.
76
FIG. 11.13 DAQ Assistant con la ruta Express>Input>DAQ Assistant.
6. Seleccionamos Acquire Signals>Analog Input>Voltaje recordando que lo
estaremos monitoreando es el voltaje del sensor y que nuestro VI lo
transformara en unidades de temperatura como mostramos en la figura
11.14.
7. Una vez seleccionado voltaje el asistente nos pedirá como se muestra
en la figura 11.15 que señalemos el pin de entrada, mostrando varias
opciones, para nuestro caso seleccionamos en AI0 que es el que ya está
conectado a la salida el sensor de temperatura.
FIG. 11.14 Selección de señal que se va a monitorear.
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FIG. 11.15. Señalar nuevo Pin de entrada de la DAQ USB 6009.
8. Seleccionamos el Pin AI0 y a continuación se activa la opción finish y
posteriormente abre un segundo asistente para determinar los valores
de los parámetros que se usaran en la adquisición de los datos y los
configuramos Como se muestra en la figura 11.15.
FIG. 11.16 Parámetros a utilizar en la adquisición de datos.
9. Una vez establecidos los parámetros de medición, seleccionamos OK y
a continuación guarda la configuración del DAQ Assistant
10. A continuación creamos la etapa de amplificación que en nuestro caso
la ganancia será de 10. En el Diagrama a Bloques colocamos un
multiplicador en Express>Arithmethic and Comparison>Numeric>Multiply
y en esa misma ruta Numeric Constant.
78
11. En el panel frontal agregamos un indicador numérico y una gráfica para
ver más detalladamente el comportamiento de la temperatura.
12. Realizamos la conexión de los módulos como se muestra en la figura
11.17 y ejecutamos nuestro VI
FIG. 11.17 Panel frontal con la gráfica correspondiente de temperatura y el diagrama de bloques.
13. Una vez que nuestro VI este corriendo visualizaremos la temperatura en
grados Celsius y en la gráfica veremos el comportamiento del sensor.
FIG. 11.18. Paneles con el comportamiento del sensor LM35, la grafica registrada de temperatura y su respectivo diagrama a bloques.
En la figura 11.18 podemos observar el comportamiento del sensor y la temperatura. En este caso se trata de un vaso con agua un poco fría es por eso que la temperatura es de 13 a 14 grados Celsius.
79
Conclusiones. En esta práctica aplicamos el conocimiento de las conexiones de la DAQ al sensor y su adquisición de datos para asimilarlo con el monitoreo de variables eléctricas usadas en los sistemas de control y sus aplicaciones a la industria.
80
Práctica 4: Control de Temperatura con sensor LM35
Objetivos de la Práctica.
Haremos un VI que incluya un control de temperatura utilizando LabVIEW con
el fin de que podamos aplicar los conocimientos de sistemas de control.
Resultados.
En esta práctica llevaremos a cabo la implementación de un Instrumento Virtual
utilizando un sensor de temperatura LM35 conectado a una DAQ.
Como sabemos, el implementar sistemas de control en la industria es muy
importante para el desarrollo de cualquier sistema en general. Así mismo
reduce las fallas durante el proceso de desarrollo.
Marco Teórico.
Sabemos que la temperatura se puede medir de diferentes maneras y con
muchos elementos
¿Qué es la Temperatura?
La temperatura es la cualidad de la materia que tiene relación con la sensación
de calor o frío que se siente al momento en que tenemos contacto con ella. El
instrumento que más se usa para medir la temperatura es el termómetro. En
términos más precisos, la temperatura es una magnitud física que refleja la
cantidad de calor, ya sea de un cuerpo, de un objeto o del ambiente. Esta
magnitud está vinculada a la noción de frío para menor temperatura y caliente
para mayor temperatura [10].
Material Utilizado:
Interfaz de LabVIEW
Sensor: LM35
NI DAQ 9006
Cables o caimanes para conectar el sensor
Elaborar el Instrumento Virtual:
1. Entrar a Inicio > Todos Los Programas > National Instruments > LabVIEW
2. En el Cuadro de Dialogo que aparece después de seleccionar LabVIEW llamado Getting Started Seleccionar New > Blank VI.
3. Empezaremos por realizar las conexiones en la ventana del Diagrama a Bloques (Block Diagram) para que termine de la siguiente manera como mostraremos en la metodología.
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Metodología.
4. Haremos un ciclo While Loop en el Diagrama a Bloques, para colocarlo lo sacamos de la paleta de funciones > Express > Execution Control > While Loop y lo hacemos en el contorno que creamos necesario para colocar todos los módulos dentro de este.
5. Iniciamos la conexión de la DAQ con el sensor de temperatura LM35 utilizando el pin AI0 como la señal que recibirá del sensor, 5V y GND de la parte Digital
6. En el Diagrama a Bloques colocamos un DAQ Assistant con las siguientes configuración: Adquire Signals> Analog Input> Voltaje y seleccionamos el in AI0 para determinar la entrada del sensor.
7. Agregamos un multiplicador en el Diagrama a Bloques lo ponemos a una constante de 10 que será la ganancia de nuestro sensor. Una terminal ira conectada al DAQ Assistant y la otra a una constante numérica.
8. En el Panel Frontal agregamos una grafica con las siguiente ruta Express>Graph Indicator>Waveform Graph y en el diagrama a bloques lo conectamos con la salida del módulo multiplicador.
9. Podemos agregar un Indicador numérico y un termómetro para hacer más gráfico nuestro Panel Frontal y una vez colocados podemos conectarlos con la salida del multiplicador.
10. Una vez establecida la configuración de este objeto nos movemos a la ventana del Panel Frontal para continuar con nuestro Instrumento Virtual simulado. Hacemos clic en la Paleta Controls > Express > Numeric Controls > Numeric Control y lo colocamos repetimos esta acción una vez más para que sean los dos controles de temperatura que serán la máxima y la mínima. Una vez colocado por defecto se activa otro modulo en el Diagrama a Bloques.
11. En el Mismo panel Frontal insertaremos los LED’s que serán los que van a indicarnos el cambio de las temperaturas cuando rebasan los parámetros establecidos. Hacemos clic en la Paleta Controls > Express> LED. La forma del LED (Square LED o Round LED) no afecta la función, solo cambia la apariencia a gusto del usuario.
12. Una vez que tenemos todos los módulos en el diagrama a bloques vamos a pasar a hacer las conexiones y sacar dos operadores hacer las comparaciones con los módulos que determinaran los limites de las temperaturas. Para terminar nuestro Instrumento Virtual hacemos lo siguiente:
13. En el Diagrama a Bloques, en la Paleta Functions sacaremos los comparadores antes mencionados haciendo lo siguiente: Express>Arithmetic&Comparison>Express Comparison> Greater?. Para sacar el comparador que se traduce como lo más elevado.
14. Repetimos la misma ruta para sacar Less, que se traduce como lo más mínimo o lo más bajo.
En nuestro panel Frontal podemos modificar el tamaño y estilo de la fuente
y agregar el color que sea de nuestro agrado para las alertas del la
temperatura.
82
Fig. 11.19 Panel Frontal del control de temperatura.
FIG.11.20 Diagrama a Bloques del control de temperatura.
83
Análisis de la práctica.
Los elementos que fueron medidos fueron dos, un vaso con agua a
temperatura ambiente y un motor, esto con el fin de poder apreciar las
diferencias de temperatura.
FIG. 11.21 Medicion de temperatura en la que no se salio del rango
establecido por las alertas de control.
FIG. 11.22 Temperatura por debajo de la temperatura minima requerida.
84
FIG. 11.23Temperatura por encima de la temperatura máxima requerida.
Cuando la temperatura que se está monitoreando rebasa el limite establecido
por el modulo de “Temperatura Maxima Requerida” el indicador se tornará en
color rojo, y de manera contraria en color azul si queda por debajo establecido
por el modulo de “Temperatura Mínima Requerida”
En esta práctica podemos realizar muchos ajustes dependiendo del sistema
que querramos monitorear tales como agregar mas sensores, agregar mas
rangos para cuando se trate de un sistema que maneje su temperatura por
etapas, agregar actuadores para enfriar o calentar el sistema, etc.
Conclusión:
Esta práctica nos da la base de cómo se pueden implementar los sistemas de
control mayormente utilizados en la industria, motores o maquinas de
combustion, asi mismo los sistemas que son monitoreados tienen un mejor
rendimiento, en algunos casos menos desgaste o menos consumo de energia.
85
Práctica 5: Manipulación de registros en Microsoft Office Excel
a partir de una señal filtrada.
Objetivos de la práctica.
En esta práctica llevaremos a cabo el desarrollo de la manipulación de los
registros de la señal filtrada de nuestro instrumento virtual.
Marco teórico.
Como sabemos la información relacionada con los sistemas y su
comportamiento es muy importante para el desarrollo de mejoras de su
rendimiento. Es muy importante en la industria la creación de informes y para la
plataforma de desarrollo LabVIEW es muy importante crear archivos de
reportes con los registros de cada medición.
Procedimiento para la elaboración de la práctica:
Ingresamos a la interfaz de LabVIEW y realizamos el siguiente:
1. Creamos un ciclo While Loop con el fin de tener un botón de paro en la
interfaz de nuestro VI. En el Diagrama a Bloques colocamos un
generador de señales Express-Input-Simulate Signal, lo configuramos de
la siguiente manera:
FIG.11.25 Generador de señal
86
2. Insertamos un filtro con Express-Signal Analysis-Filter con la siguiente
configuración.
FIG.11.26 Filtro
3. Agregamos un modulo de Tone Measurements con la siguiente ruta:
Tone Measurement y le aplicamos la siguiente configuración:
FIG.11.26 Modulo de Tone Measurements
4. Agregamos un Case Estructure con la ruta Programming-Structures-
Case Structures
5. Dentro del módulo de Case Estructure agregamos un Programming- File
I/O-Write to Measurement File. Y lo configuramos de la siguiente
87
manera:
FIG11.27 Case Estructure
6. En el Panel Frontal Agregamos 2 Waveform Charts para que podamos
Visualizar la señal sin filtrar y la señal filtrada.
7. En el mismo Panel Frontal Agregamos un Numeric Control y Un Meter.
8. Al final realizamos las conexiones como se muestra en el diagrama a
bloques.
FIG 11.28. Panel Frontal
88
Análisis de la práctica.
FIG 11.29. Panel frontal con las dos gráficas.
En el Panel Frontal visualizamos las 2 gráficas de la señal, una directa y una
filtrada. El Numeric Control registrado en el Panel Frontal como logging
frequency controlara la frecuencia de registros.
Ahora pasaremos a la parte Principal de nuestro VI.
El archivo que creamos con el modulo de Write Measurement File será abierto
desde Microsoft Office Excel y nos saldrá un asistente que nos guiara para
poder acceder a los registros de nuestra señal Filtrada.
FIG11.30. Asistente para importar texto (paso 1).
89
FIG 11.31. Asistente para importar texto (paso 2).
FIG.11.32 Asistente para importar texto (paso 3).
Una vez completados los pasos tendremos acceso a nuestros registros
empezando con los atributos del archivo que contiene los registros.
FIG 11.33. Tabla de Registros en Excel.
90
Posteriormente en la misma hoja de Excel empezaremos a ver los registros
obtenidos.
FIG.11.34 Registros de Excel.
Conclusiones.
Los registros obtenidos en la hoja de datos pueden ser manipulados de la
manera más conveniente posible para que podamos realizar los datos
estadísticos en tablas, graficas, o simplemente guardarlo como tal.
91
Práctica 6: Establecer parámetros de control de frecuencia para una señal
simulada o adquirida.
Objetivos de práctica.
Crear un sistema de control para una señal de frecuencia adquirida que pueda
ser de gran utilidad en un sistema de control determinado en la industria.
Marco Teórico.
La Frecuencia es la magnitud que representa el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier suceso de tiempo. Para calcular la frecuencia, se contabilizan un número de eventos de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido. Su unidad de medida es Hertz.
El control de Frecuencias es una parte importante del procesamiento de señales ya que representa una base muy grande para la comunicación, audio, señales biomédicas entre otras.
Desarrollo de la Práctica.
1. Como primer paso insertaremos en el Diagrama a Bloques un ciclo While Loop
2. Insertaremos un Módulo de Simulate Signal con la siguiente configuración:
92
3. Agregamos un Módulo Filter con la siguiente configuración:
FIG. 11.35 y 11.36 Módulos filter
4. Agregamos también un módulo de Tone Measurements configurado de la siguiente manera:
FIG. 11.37. Configurar Tone Measurements
93
5. Agregamos también un modulo de Spectral Measurements y lo configuramos de la siguiente manera:
FIG. 11.38 Configurar Spectral Measurements.
6. De igual manera agregamos un modulo de Write To Measurement File y le asignamos el nombre mostrado en la ruta:
FIG.11.39 Configurar White To Measurement File.
7. En el Panel Frontal agregamos un control de desplazamiento Pointer Slide, 2 Waveform Chart, un Waveform Graph, un LED, 3 Numeric Control y Un Numeric Indicator.
8. En el Diagrama a Bloques agregamos un Case Structure en modo falso y lo conectamos al Led.
94
9. Terminamos de conectar los módulos de la siguiente manera en el Diagrama a Bloques:
FIG. 11.40. Diagrama a Bloques.
10. Y por ultimo damos formato y estilo a lo que será nuestro Panel Frontal:
FIG. 11.41 Formato Panel Frontal.
95
Análisis de la Práctica.
FIG. 11.42. Filtro de señales Simuladas.
Como observamos en la primer grafica de izquierda a derecha podemos apreciar la señal sin filtrar, a continuación en la grafica del centro tenemos la señal ya filtrada y en la derecha tenemos la frecuencia mostrando su pico.
El control de frecuencia de señal es desplazable en un rango de 100 a 1000, los parámetros de la señal incluyen el límite alto y el límite bajo, el pico detectado en hertz es la cifra exacta de la frecuencia de la señal y por último tenemos la alerta visual de limite excedido por la frecuencia que nosotros le asignamos (para este caso en rojo es señal de que esta excedido).
Por último agregamos el modulo de reporte en Excel para que tengamos una mejor retroalimentación en nuestro sistema
Conclusiones.
Esta práctica es una guía de cómo podemos implementar una medida de
seguridad a los sistemas de modulación de audio, sistemas de transmisión
entre otros, logrando así un optimo desarrollo en el monitoreo de frecuencias.
96
RESUMEN.
Como se mostro a lo largo de esta tesina, el interés nuestro del desarrollo de
este tutorial, es dotar a las nuevas generaciones de algo que se tornara más
práctico para el estudio y la enseñanza de nuevas herramientas tecnológicas
como es el National LabVIEW, acopladas a la carrera de Instrumentación
Electrónica, ya que desde nuestro punto de vista el contar con este tipo de
material facilita el bien aprendizaje del alumno con la relación software con
hardware.
Creemos que National Labview representa la versatilidad del recrear
situaciones reales de diseño y control como por ejemplo nivel industrial, en el
cual el alumno con los conocimientos que a lo largo de la carrera de Ingeniería
en Instrumentación Electrónica va adquiriendo tiene la capacidad de manejar,
controlar y diseñar; y que mas que ir practicando con la impartición de este tipo
de recursos para el bien saber del alumno egresado de esta carrera.
Si bien esta tesina no abarca todas las ramas de la ingeniería en
Instrumentación Electrónica, hicimos un esfuerzo para que cualquier persona
con los conocimientos básicos pudiera manipular y recrear las prácticas
básicas que a lo largo de la carrera son requeridos por los docentes, siendo un
parte aguas para el desarrollo de nuevos materiales de estudio como software
pudiendo tener mejores alcances.
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APENDICE
Instalación de LabVIEW
Preparación del Equipo de Computo
Introducción
Al estudiar y preparar de una manera considerada la configuración de los
sistemas de adquisición de datos DAQ (Data Acquisition System), basados en
equipos comunes como son las PC (Personal Computer), apreciamos que la
parte más importante que compone dichos sistemas, es el software encargado
de controlar y administrar los recursos del equipo para lograr un mayor
rendimiento.
Viéndolo de este modo, el software es el punto más importante que requiere
de especial cuidado. Para los sistemas DAQ se necesita de un software de
instrumentación, buscando que sea con parámetros que hagan que sea flexible
para futuros cambios, y preferiblemente que sea de fácil manejo e
interpretación, siendo lo más poderoso e ilustrativo posible.
Para utilizar la interfaz en la adquisición de variables eléctricas, es necesario
disponer de un equipo de cómputo que tenga la capacidad de instalar un nuevo
software; dicho software es National Instruments LabVIEW
Requisitos Del Sistema Para Instalación Del Software:
Básicamente las prácticas están diseñadas para una plataforma comercial que
es Windows. La mejor versión de Windows que es capaz de trabajar con
cualquier conexión remota y con bastantes firmas de controladores para las
DAQ y mayor estabilidad en su sistema para operar es Windows XP ya sea en
cualquiera de sus versiones de paquetería: Service Pack 1, Service Pack 2,
Service Pack 3, Media Center 2004, 2005 ,2006 ,2007. Esto lo podemos
manejar como un estándar muy flexible ya que cualquier versión de Windows
funciona con este Software de LabVIEW.
Por estas razones es que decidimos trabajar en la versión de Windows XP
Service Pack 3, está claro que se deja al usuario la libertad de trabajar con
cualquier versión de Windows XP, Windows NT, Windows Vista, Windows 7, y
versiones más nuevas de este sistema operativo.
La plataforma más usada en nuestro medio son los PC, en términos de los
mismos, lo mínimo en cuanto a recursos de memoria de almacenamiento y
procesamiento para correr LabVIEW sin problemas de tiempo de ejecución es:
un Microprocesador 500 Hertz a 1.32 Gigahertz.
Por uso de memoria, se recomienda usar 128 megabytes de RAM mínimo.
98
Si se usa un demo con 200 megabytes en disco duro basta. Para el paquete
completo es bueno disponer entre 470 y 700 megabytes de espacio en disco
duro. Y para las demás aplicaciones de control de las tarjetas DAQ y
controladores de otros periféricos es necesario un disco duro con capacidad
disponible de entre 20 y 40 GB(Gigabytes) para cargar todas las librerías y
aplicaciones que estén ligadas a actualizaciones y envío de archivos mediante
internet.
Como apreciamos el requerimiento es alto, el equipo que se utilizara para el
desarrollo de estas prácticas y elaboración de reportes se muestra en la figura
1 con las características siguientes:
FIG. 2 Recursos del equipo de cómputo.
Hoy en día es posible conseguir una computadora que cumpla con las
características mencionadas, incluso con mejores características y sistemas
operativos, que la computadora que se usará para estas prácticas.
Una vez establecidos los estándares de una computadora con la finalidad de
de operar este software pasemos a la parte de la instalación. También es
recomendable que el equipo que se va a utilizar para instalar el software esté
recientemente formateado o nuevo para lograr mejor procesamiento de los
Instrumentos Virtuales y conexiones externas al equipo.
Instalación de LabVIEW
El Proceso de instalación de LabVIEW en su versión completa con todos los
controladores de las DAQ y controladores para periféricos, librerías de
simulaciones para los Instrumentos Virtuales es un proceso que puede tardar
varios minutos por el solo hecho de la activación de las licencias de cada
producto y controlador.
99
Como primer paso se llevará a cabo la instalación de National Instruments
LabVIEW.
Una vez insertado el disco de instalación o darle ejecutar al archivo que se
tiene descargado de la página como versión demo, aparecerá el siguiente
cuadro de dialogo mostrado en la figura 2:
FIG. 2 Inicio de instalación de LabVIEW.
A continuación le daremos clic en Install LabView 8.0
FIG. 3 Inicialización de la instalación.
Dejamos que inicialice el instalador para que haga una valoración de todos los
componentes y recursos de la computadora como se muestra en la figura 3.
100
FIG. 4 Asistente de instalación.
Posteriormente se inicia un asistente que nos va a indicar paso a paso el
proceso de instalación de LabVIEW mostrado en la figura 4 donde se le
proporcionara los datos del usuario y el número de serial para que se active la
licencia de versión completa como se muestre en la figura 5:
FIG. 5 Ingreso de numero serial en el asistente de instalación.
En caso de no tener la licencia hacer clic en la opción de evaluación que dura
un periodo no mayor a un mes.
Y a continuación se sigue un proceso de instalar el directorio donde se
instalaran los componentes de la interfaz mostrados en la figura 6:
FIG. 6 Carpeta de destino donde se instalaran los archivos de LabVIEW.
101
A continuación se seleccionan los componentes que van a formar parte de
LabVIEW como se muestra en la figura 7:
FIG. 7 Selección de componentes que se instalarán en el equipo de cómputo.
Y antes de instalar el producto aceptamos los términos como se muestra en la
figura 8:
FIG. 8 Contrato de licencia.
Instalación de Complementos, Herramientas y Herramientas de Control para las tarjetas de Adquisición de Datos.
NI Device Drivers DVD[1]
102
FIG. 9 DVD de instalación de Drivers.
Este DVD Incluye los controladores de los periféricos
FIG. 10 Inicialización de instalación de Drivers.
Como en la instalación de LabVIEW el procedimiento es el mismo, de igual
manera saldrá un asistente mostrado en la figura 10 que nos guiara paso a
paso a instalar el contenido del DVD.
103
FIG. 10 Selección de Directorio para la instalación de Drivers.
En la figura 11 se inicia el asistente de instalación y a continuación
seleccionamos el directorio de donde se instalara el contenido del DVD.
FIG. 11 Selección de los componentes a instalar.
En La figura 12 se seleccionan los componentes que se desean instalar. En
este caso es recomendable instalar todo para cuando se tengan ya
conocimientos más avanzados usar módulos como los que se muestran en la
misma.
104
FIG. 12 Inicio de Instalación.
En la figura 13 se muestra la ventana de inicio de instalación, a continuación se
selecciona next para comenzar a instalar.
FIG. 13 Instalación finalizada.
Por último el asistente cuando acaba de instalar nos muestra que ya fue
instalado el contenido del DVD como se muestra en la figura 14 (en algunos
casos es necesario reiniciar el equipo de computo para que se completen los
cambios realizados).
A continuación se muestran en las figuras 15 y 16 de los demás contenidos en
los discos.
105
LabView Options - Control and Embedded Systems Software & Signal
Processing and Communication Software.
FIG. 14 Instalación de Opciones de LabVIEW DVD1.
FIG. 15 Instalación de Opciones de LabVIEW DVD 2.
El contenido de estos DVDs, es para instalar las opciones de control y el
software para los sistemas embebidos así como el software para
procesamiento de señales y comunicaciones.
LabView Options – Extended Development Suite.
FIG. 16 Instalación para el desarrollo de aplicaciones.
106
La figura 17 muestra el contenido de instalación para desarrollar algunas
aplicaciones de monitoreo de alguna variable pero aplicado a algún campo o
tema en especifico.
LabVIEW Options - NI LabVIEW Core Software
FIG. 18 Núcleo de LabVIEW.
La figura 18 muestra el contenido donde están las extensiones en general de la
interfaz principal de LabVIEW como son los drivers de instalación de las DAQ,
Los recursos de monitoreo como son las configuraciones de cables, puertos
etc.
Instalación de las Licencias y Activaciones de los Productos
En una de las capturas mostradas anteriormente donde se muestran los datos
que queremos enviar al servidor principal de NI está establecido que el servidor
nos regresara un mensaje al cliente de correo electrónico que le
proporcionemos.
FIG. 19 Licencia de activación del núcleo de LabVIEW.
Una vez establecido que la licencia de activación de LabVIEW mostrada en la
figura 19 esta correcta, el mensaje que nos llegara a la bandeja de correo
electrónico es el contenido de todas las licencias para activar todos los
productos que se instalaron a partir de LabVIEW.
107
EL mensaje que llega es el siguiente:
“Dear XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXX, Thank you for choosing National Instruments products. If your product is not yet activated, use the activation codes listed below. Please save the activation codes in case you need to reactivate your products on the same computer.” El mensaje es seguido por el contenido que incluye: Serial Number: Numero de Serie. Product: EL nombre el Producto que se va activar. Version: Indica la Version del Producto. Activation Code: Código de Activación para Hacer Funcionar el Producto. Una vez Establecido que indica cada sección del mensaje el contenido es el
siguiente: Esta es una parte de todas las licencias que se generan al comprar la version comercial de National Instruments.
108
Ruta de ingreso a National Instruments LabVIEW
FIG. 20 Ruta de acceso para LabVIEW.
Ingresando al Software de LabVIEW
Una vez cargando el software en algunas versiones de Windows como medida
de seguridad hace un bloqueo a la aplicación ya que reconoce por defecto que
es una posible amenaza al sistema operativo debido a que en este software se
hacen conexiones continuas por internet o periféricos. A continuación se debe
hacer clic en desbloquear y una vez hecho esto, este mensaje nunca volverá a
aparecer e iniciara la aplicación del software directamente.
FIG. 21 Alerta de seguridad de Windows.
Una vez desbloqueada la alerta de seguridad de Windows mostrada en la
figura 21 el software se iniciará mostrando un cuadro de diálogo que indica que
la aplicación esta inicializando y haciendo una evaluación de todos los recursos
que se van a necesitar para el trabajo en la interfaz y estableciendo el orden de
uso de CPU.
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FIG. 3 Inicialización de LabVIEW.
FIG. 23 Opciones para comenzar a trabajar en LabVIEW.
En la figura 23 se muestra un nuevo cuadro de dialogo que presenta varias
opciones para comenzar a trabajar que a continuación explicaremos:
Files:
-Blank VI: Blank Virtual Instrument – Instrumento Virtual en Blanco: esta opción
es para empezar desde cero un instrumento virtual o practica sencilla.
-Empty Project: Proyecto en Blanco: esta opción es para iniciar un proyecto
donde se va a tener varios instrumentos virtuales y prácticas para un solo
sistema.
-VI from Templat: Virtual Instrument from Template – Instrumento Virtual
desde una plantilla: esta opción es para utilizar un instrumento virtual ya
diseñado y que está guardado en las librerías de LabView. De acuerdo a esto,
el Instrumento Virtual estará diseñado para que el usuario le establezca los
rangos de medición y los estándares de resultados que espera.
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Resources
New To LabView?. En esta sección se muestran recursos de apoyo para que
el usuario que por primera vez va a utilizar esta aplicación se familiarice con
sus componentes y conexiones para obtener mejores resultados y una buena
elaboración de un Instrumento Virtual.
-Getting Started with LabView: Introducción a LabView.
-LabView Fundamentals: Fundamentos de LabView.
-Guide to LabView Documentation: Guia para documentación en LabView.
-LabView Help: Ayuda de LabView.
Upgrading LabView?
En esta sección se muestran las opciones para realizar cambios en los
proyectos realizados o modificar algún Instrumento Virtual.
-LabView Projects: Realizar algún cambio en los proyectos creados
-Changes to Existing VIs and Functions: Realizar algún cambio a algún
instrumento Virtual o función existente
-List of All New Features: Lista de nuevas características.
Web Resources
En esta sección se muestran los recursos ligados a internet para mejorar la
experiencia del usuario con respecto a LabView.
-Discussion Forums: foros de discusión.
-Training Courses: Cursos de Practica.
-LabView Zone: Sitio Oficial de LabView en internet.
Examples
Find Examples: esta opción es para buscar algún proyecto o instrumento virtual
en la red o el equipo.
Blank VI:
Esta opción de inicio es la más frecuente para LabView ya que es donde por
primera vez iniciamos la creación de un nuevo Instrumento Virtual.
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Glosario.
A continuación se muestra un enlistado con la terminología propia de los
tecnicismos de National Instruments, conceptos de algún otro campo de la
electrónica relacionados con la electrónica.
Módulos de entrada y salida. Un Modulo es una etapa o parte de sistema que
se encarga de procesar el estado actual de la viable ya sea para salida o para
entrada de datos.
Acondicionamiento de Señales. Este proceso es propio de la electrónica
analógica, ya sea para obtener el registro equivalente que resulta de la
medición de voltaje, corriente, temperatura, etc. para transformar el registro en
otra magnitud o dato numérico que sirva para que otro module, lea ese registro
y pueda continuar el sistema que se desarrolla.
Interfaz. La interfaz es la parte grafica de los controles del sistema usado en NI
LabVIEW que se presentan en la computadora.
Entorno de Programación. El entorno de programación es el que se encarga
de diseñar los controles del sistema ya sea grafico o en código.[1]
Plataforma. Este término hace referencia al sistema operativo en el cual se va
a instalar el software de LabVIEW y desarrollo de los Instrumentos Virtuales
Adquisición de Datos. Es el proceso de leer, analizar, procesar y presentar
registros de variables eléctricas.
Mac. Mac OS (del inglés Macintosh Operating System, en español Sistema
Operativo de Macintosh) es el nombre del sistema operativo creado por Apple
para su línea de computadoras Macintosh.
UNIX. Unix (registrado oficialmente como UNIX®) es un sistema operativo
portable, multitarea y multiusuario; desarrollado, en principio, en 1969, por un
grupo de empleados de los laboratorios Bell de AT&T, entre los que figuran
Ken Thompson, Dennis Ritchie y Douglas McIlroy.
Linux. Es un núcleo libre de sistema operativo basado en Unix. Es uno de los principales ejemplos de software libre y de código abierto. Linux está licenciado bajo la GPL v2 y está desarrollado por colaboradores de todo el mundo. El desarrollo del día a día tiene lugar en la Linux Kernel Mailing List Archive.
su origen provenía del control de instrumentos, aunque hoy en día se ha expandido ampliamente no sólo al control de todo tipo de electrónica (Instrumentación electrónica) sino también a su programación embebida, comunicaciones, matemáticas, etc.
PAC. Una computadora personal u ordenador personal, también conocida como PC (sigla en inglés de personal computer), es una microcomputadora diseñada en principio para ser usada por una sola persona a la vez.
RAM. Son las siglas de Random Access Memory, un tipo de memoria de ordenador a la que se puede acceder aleatoriamente; es decir, se puede acceder a cualquier byte de memoria sin acceder a los bytes precedentes. La memoria RAM es el tipo de memoria más común en ordenadores y otros dispositivos como impresoras.
NI. Nationals Instruments.
DLL. En Microsoft Windows es una biblioteca que contiene un código y los
datos que contiene se pueden utilizar por más de un programa al mismo
tiempo.
DDE. Dynamic Data Exchange es una tecnología de comunicación entre varias
aplicaciones bajo Microsoft Windows y en OS/2.
TCP. Protocolo de control de transmisión.
UDP.User Datagram Protocol es un protocolo del nivel de transporte basado en
el intercambio de datagramas (Encapsulado de capa 4 Modelo OSI).
MS. Mili Segundos.
MAX: Es un explorador que permite tener el acceso al software y la
configuración de los diferentes dispositivos conectados.
Permite configurar el software y el hardware de NI. Crea y edita canales
virtuales, tareas interfaces y escalas virtuales.
DIP. Se trata de un conjunto de interruptores eléctricos que se presenta en un
formato encapsulado (en lo que se denomina Dual In-line Package), la totalidad
del paquete de interruptores se puede también referir como interruptor DIP en
