Manual de Prácticas Labview_López Jiménez Violeta

INSTITUTO TECNOLGICO DE TLHUAC

Carrera: INGENIERA MECATRNICA

Materia: Instrumentacin Virtual

Grupo: 8M2

OCTAVO SEMESTRE ENERO- JUNIO 2013

MMMAAANNNUUUAAALLL DDDEEE PPPRRRCCCTTTIIICCCAAASSS LLLaaabbbVVVIIIEEEWWW

Alumno (a): Lpez Jimnez Violeta

Nmero de Control: 09106204

Profesor: Ing. Omartn Prez Jurez

Mxico, D.F., a 30 de Mayo de 2013.

Lpez Jimnez Violeta 09106204 8M2

3

OBJETIVO

Presentar las diversas prcticas realizadas a lo largo del semestre Enero/Junio de 2013

en la materia de Instrumentacin Virtual, as como los conocimientos que he adquirido a

lo largo de estos 4 meses.

PRESENTACIN

A lo largo del semestre, en la materia de Instrumentacin Virtual, se ha visto en qu

consiste un instrumento virtual, el cual, es una unin del hardware de adquisicin de

datos (sensores que adquieren la informacin necesaria de la magnitud requerida para

ser interpretada), un software que analizar la informacin obtenida y en base a ella,

tomar las decisiones pertinentes para la activacin de actuadores y/o control y

regulacin del proceso.

Uno de los principales software para Instrumentacin Virtual es LabVIEW de National

Instruments, el cual permite la fcil modificacin del instrumento en el CPU, para

mejorarlo o cambiarlo y as adaptarlo a las necesidades del usuario o empresa.

Observamos que frente a los instrumentos tradicionales, presenta numerosas ventajas

que lo hacen superior y ms conveniente, como lo es que tenga una funcionalidad

ilimitada, es de bajo costo/funcin, es de arquitectura abierta, rpida incorporacin de

nuevas tecnologas debido a su plataforma en la PC, etc.

En la materia tambin se proporcionaron algunos datos relacionados con la

instrumentacin, como por ejemplo, los valores estandarizados para las seales de

control de tipo neumtico (3 a 15 psi), elctrico (4 a 20 mA) y digital (0 y1).

Tambin un poco acerca de las redes de conexin entre PLC a la computadora para su

monitoreo y control en tiempo real, con interfaces de normas PROFIBUS, RS-232, RS-

422, RS-485, Device NET, entre otras, donde se seala la velocidad en baudios que

soportan, las distancias mximas, que tipo de cable los caracteriza y sus conectores,

como el DB9 con velocidad mxima de 20 Kbaud, o el cable PROFIBUS que es morado

con 2 hilos.


4

Referente al manejo del software LabVIEW, las prcticas se relacionan con el control de

llenado de 1 o 2 tanques, encendido de LEDs a determinadas alturas en el tanque,

manejo manual o automtico del mismo llenado, manipulacin de la velocidad de

llenado, el control de la amplitud en un grfico, el clculo del RMS de una seal

analgica, el control de visualizadores de datos en base a ciertas condiciones.

Todo lo anterior, se presenta a continuacin en los temas siguientes de este manual.


5

NDICE

OBJETIVO .................................................................................................. 3

PRESENTACIN ........................................................................................ 3

PRCTICAS UNIDAD 2 .............................................................................. 7

PRCTICA 1: Encendido de un LED cuando la entrada tome el valor de 5 .......... 7

PRCTICA 2: Encendido de un LED cuando la entrada tome el valor de 5 y

cuando la entrada sea igual o mayor a 8. .............................................................. 8

PRCTICA 3: Control de llenado de 2 Tanques donde un se llene y el otro se

vace (manual) ....................................................................................................... 9


vace (manual), con indicadores LEDs para los niveles Bajo, Medio y Alto. ....... 10


vace (manual), con indicadores LEDs para los niveles Bajo, Medio y Alto, con 4

LEDs parpadeantes para niveles Mximo y Mnimo. .......................................... 11


vace (manual), con indicadores LEDs para el nivel Medio con 4 LEDs

parpadeantes para niveles Mximo y Mnimo. ..................................................... 13

PRCTICAS UNIDAD 3 ............................................................................ 15

PRCTICA 1: Llenado Automtico de un tanque con 3 niveles indicados con

LEDs (Ciclo For) y Velocidad Variable (1x1 ms). ................................................ 15


LEDs (Ciclo While) y Velocidad Variable (500x1 ms).......................................... 16


LEDs (Ciclo For) y Velocidad Variable (200x1 ms). ............................................ 17

PRCTICA 4: Llenado y Vaciado Automtico de 2 Tanques, con LEDs

indicadores de niveles Bajo, Medio y Alto, 4 LEDs parpadeantes de nivel Mximo

y Mnimo (Ciclo For) y velocidad variable (250x1 ms). ........................................ 18


6

PRCTICAS UNIDAD 4 ............................................................................20

PRCTICA 1: Control de la Amplitud de una Grfica que muestra una seal

generada por un Simulador de Seales dentro de un ciclo While. ...................... 20

PRCTICA 2: Control de la Frecuencia y Amplitud de una Seal con LEDs que

identifican de 0 a 10 en la amplitud y displays que despliegan el valor RMS de

esa amplitud en la seal analgica. .................................................................... 21

PRCTICA 3: Control de los cortes en una Grfica x-y dnde se distinga una

figura que rota deslizando 3 barras, con 2 seales senoidales controladas en su

frecuencia. ........................................................................................................... 22

PRCTICA 4: Control de los cortes en una Grfica x-y dnde se distinga una

figura que rota deslizando 3 barras, con 2 seales senoidales controladas en su

frecuencia, con LEDs que indiquen en que combinaciones de Trim, slider X y

slider Y se da un corte. ........................................................................................ 24

CONCLUSIN ..........................................................................................26

REFERENCIA DE SU APRENDIZAJE EN LA MATERIA .........................27

NDICE DE FIGURAS ............................................................................29


7

PRCTICAS UNIDAD 2

PRCTICA 1: Encendido de un LED cuando la entrada tome el valor

de 5

Figura 1 Prctica1_LEDEn5.vi Front Panel

Figura 2 Prctica1_LEDEn5.vi Block Diagram


8

PRCTICA 2: Encendido de un LED cuando la entrada tome el valor de 5 y cuando la entrada sea igual o mayor a 8.

Figura 3 Prctica2_2LedMayor8.vi Front Panel

Figura 4 Prctica2_2LedMator8.vi Block Diagram


9

PRCTICA 3: Control de llenado de 2 Tanques donde un se llene y el

otro se vace (manual)

Figura 5 Prctica3_TanquesInversos2.vi Front Panel

Figura 6 Prctica3_TanquesInversos2.vi Block Diagram


10


otro se vace (manual), con indicadores LEDs para los niveles Bajo,

Medio y Alto.

Figura 7 Prctica4_TanquesInversos2_LEDs.vi Front Panel

Figura 8 Prctica4_TanquesInversos2_LEDs.vi Block Diagram


11


otro se vace (manual), con indicadores LEDs para los niveles Bajo,

Medio y Alto, con 4 LEDs parpadeantes para niveles Mximo y

Mnimo.

Figura 9 Prctica5_TanquesInversos2_LEDparpadeo.vi Front Panel


12

Figura 10 Prctica5_TanquesInversos2_LEDparpadeo.vi Block Diagram


13


otro se vace (manual), con indicadores LEDs para el nivel Medio con

4 LEDs parpadeantes para niveles Mximo y Mnimo.

Figura 11 Prctica6_TanquesInversos2_LEDparpMazMin.vi Front Panel


14

Figura 12 Prctica6_TanquesInversos2_LEDparpMazMin.vi Block Diagram


15

PRCTICAS UNIDAD 3

PRCTICA 1: Llenado Automtico de un tanque con 3 niveles

indicados con LEDs (Ciclo For) y Velocidad Variable (1x1 ms).

Figura 13 Llenado de Tanque_For.vi Front Panel

Figura 14 Llenado de Tanque_For.vi Block Diagram


16


indicados con LEDs (Ciclo While) y Velocidad Variable (500x1 ms).

Figura 15 Llenado de Tanque While.vi Front Panel

Figura 16 Llenado de Tanque While.vi Block Diagram


17


indicados con LEDs (Ciclo For) y Velocidad Variable (200x1 ms).

Figura 17 Llenado de Tanque_For_Tiempo Variable.vi Front Panel

Figura 18 Llenado de Tanque_For_Tiempo Variable.vi Block Diagram


18

PRCTICA 4: Llenado y Vaciado Automtico de 2 Tanques, con

LEDs indicadores de niveles Bajo, Medio y Alto, 4 LEDs

parpadeantes de nivel Mximo y Mnimo (Ciclo For) y velocidad

variable (250x1 ms).

Figura 19 Llenado y vaciado de 2 tanques con ciclo For2AB.vi Front Panel


19

Figura 20 Llenado y vaciado de 2 tanques con ciclo For2AB.vi Block Diagram FALSE

Figura 21 Llenado y vaciado de 2 tanques con ciclo For2AB.vi Block Diagram TRUE


20

PRCTICAS UNIDAD 4

PRCTICA 1: Control de la Amplitud de una Grfica que muestra una

seal generada por un Simulador de Seales dentro de un ciclo

While.

Figura 22 Seales1.vi Front Panel

Figura 23 Seales1.vi Block Diagram


21

PRCTICA 2: Control de la Frecuencia y Amplitud de una Seal con

LEDs que identifican de 0 a 10 en la amplitud y displays que

despliegan el valor RMS de esa amplitud en la seal analgica.

Figura 24 Medidor Bsico de Amplitud.vi Front Panel

Figura 25 Medidor Bsico de Amplitud.vi Block Diagram


22

PRCTICA 3: Control de los cortes en una Grfica x-y dnde se

distinga una figura que rota deslizando 3 barras, con 2 seales

senoidales controladas en su frecuencia.

Figura 26 Control de Ejes.vi Front Panel

Figura 27 Control de Ejes.vi Block Diagram


23

Figura 28 Frmula dentro del bloque FORMULA

Figura 29 Tiempo del TIME DELAY


24

PRCTICA 4: Control de los cortes en una Grfica x-y dnde se

distinga una figura que rota deslizando 3 barras, con 2 seales

senoidales controladas en su frecuencia, con LEDs que indiquen en

que combinaciones de Trim, slider X y slider Y se da un corte.

Figura 30 Control de Ejes_CortesConLEDs.vi Front Panel

Figura 31 Frmula contenida en el bloque FORMULA


25

Figura 32 Control de Ejes_CortesConLEDs.vi Block Diagram


26

CONCLUSIN

A lo largo del semestre se han ido conociendo los diversos componentes en el software

de LabVIEW para aplicaciones directas en el rea de Mecatrnica, lo que demuestra su

utilidad y versatilidad como herramienta de desarrollo de interfaces que adquieran datos

y en base a ellos, realicen (enven instrucciones) acciones como activar/desactivar un

actuador, almacenar los datos obtenidos en una base de datos que se enviar a una

computadora central, etc.

El manejo de este software es muy importante para el uso, control y supervisin de los

procesos en la industria actual, por lo que es una valiosa herramienta para el ingeniero

mecatrnico.


27

REFERENCIA DE SU APRENDIZAJE EN LA MATERIA

En la prctica de llenado de 2 tanques de manera inversa de uno a otro, la dificultad

que se present fue en si hacer que mientras uno se eleva, el otro disminuya, por lo

que, en base a la lgica, se utiliz un almacenaje en un array, aunque con otros

compaeros se hallaron soluciones ms sencillas, como el uso de la suma y la resta, y

la implementacin de Formula con 10-X1 para hacer el inverso de uno de los tanques.

Cuando se empezaron a ver los ciclos For y While, para automatizar el llenado de los

tanques, se busco el control de la velocidad, primero se aprendi, que para activar un

ciclo, deba encenderse el foco en la barra de tareas, pero al ponerle un Time Delay con

un control numrico y un multiplicador, se poda controlar la velocidad del llenado (se

emplea el multiplicador ya que los incrementos en time delay son en milisegundos), y el

foco de la barra de tareas, para esto debe estar apagado.

En la prctica del llenado y vaciado de 2 tanques de manera automtica, el problema

radico en conseguir que el tanque se llenara y luego se vaciara (obviamente el otro

tanque va a la inversa), ya que solo se lograba que fuera de 0 a 10 y de nuevo empezar

de 0 ascendentemente. La solucin fue aumentar la N del ciclo For a 21 y en la salida

de las iteraciones i, colocar un Case (Bloque Case), al cual se accede con una

condicin verdadera o falsa, para acceder, se le coloco un menor o igual a 10, por tanto

si i era menor o igual a 10, el case accede a las acciones TRUE, que dejaba pasar a i

sin problema hasta los tanques, pero en cuanto i era igual a 11, el Case entraba en

FALSE, lo que activaba las acciones falsas, es decir un sustractor, restaba a 20 la i y

ese valor sala a los tanques, por lo que, se vaciaba un tanque que ya se haba llenado

y el otro se empezaba a llenar.

En la prctica donde a la grfica se le controla la frecuencia y la amplitud, el reto fue

colocar solo en el valor del RMS en el display del nivel de amplitud adecuado y no en

los dems donde debe ser 0. Eso se logr con el uso de un select que permiti, si el

valor no era el correcto (falso de la salida a su LED), se despliega el valor colocado en

la constante de FALSE, pero si el valor es el correcto (true), el valor que toma es el

colocado en la parte TRUE, que va conectada a la salida que va al display RMS,

desplegando el valor que tiene al momento.


28

En la ltima prctica, la dificultad consisti en colocar los valores para las 3 variables

(Trim, slider X y slider Y) de tal forma que si estaban en las posiciones previamente

probadas para generar un corte, encendieran un LED. Esto se logro, como primera

etapa, comparando cada barra, esto con comparadores = y/o


29

NDICE DE FIGURAS

Figura 1 Prctica1_LEDEn5.vi Front Panel ........................................................... 7

Figura 2 Prctica1_LEDEn5.vi Block Diagram ...................................................... 7

Figura 3 Prctica2_2LedMayor8.vi Front Panel ..................................................... 8

Figura 4 Prctica2_2LedMator8.vi Block Diagram ................................................. 8

Figura 5 Prctica3_TanquesInversos2.vi Front Panel ........................................... 9

Figura 6 Prctica3_TanquesInversos2.vi Block Diagram ...................................... 9

Figura 7 Prctica4_TanquesInversos2_LEDs.vi Front Panel .............................. 10

Figura 8 Prctica4_TanquesInversos2_LEDs.vi Block Diagram .......................... 10

Figura 9 Prctica5_TanquesInversos2_LEDparpadeo.vi Front Panel ................. 11

Figura 10 Prctica5_TanquesInversos2_LEDparpadeo.vi Block Diagram .......... 12

Figura 11 Prctica6_TanquesInversos2_LEDparpMazMin.vi Front Panel........... 13

Figura 12 Prctica6_TanquesInversos2_LEDparpMazMin.vi Block Diagram ...... 14

Figura 13 Llenado de Tanque_For.vi Front Panel ............................................... 15

Figura 14 Llenado de Tanque_For.vi Block Diagram .......................................... 15

Figura 15 Llenado de Tanque While.vi Front Panel ............................................. 16

Figura 16 Llenado de Tanque While.vi Block Diagram ........................................ 16

Figura 17 Llenado de Tanque_For_Tiempo Variable.vi Front Panel ................... 17

Figura 18 Llenado de Tanque_For_Tiempo Variable.vi Block Diagram .............. 17

Figura 19 Llenado y vaciado de 2 tanques con ciclo For2AB.vi Front Panel ....... 18

Figura 20 Llenado y vaciado de 2 tanques con ciclo For2AB.vi Block Diagram

FALSE ................................................................................................................. 19

Figura 21 Llenado y vaciado de 2 tanques con ciclo For2AB.vi Block Diagram

TRUE ................................................................................................................... 19

Figura 22 Seales1.vi Front Panel ...................................................................... 20

Figura 23 Seales1.vi Block Diagram .................................................................. 20

Figura 24 Medidor Bsico de Amplitud.vi Front Panel ......................................... 21

Figura 25 Medidor Bsico de Amplitud.vi Block Diagram .................................... 21

Figura 26 Control de Ejes.vi Front Panel ............................................................. 22

Figura 27 Control de Ejes.vi Block Diagram ........................................................ 22


30

Figura 28 Frmula dentro del bloque FORMULA ................................................ 23

Figura 29 Tiempo del TIME DELAY .................................................................... 23

Figura 30 Control de Ejes_CortesConLEDs.vi Front Panel ................................. 24

Figura 31 Frmula contenida en el bloque FORMULA ....................................... 24

Figura 32 Control de Ejes_CortesConLEDs.vi Block Diagram ............................ 25

OBJETIVOPRESENTACINPRCTICAS UNIDAD 2 PRCTICA 1: Encendido de un LED cuando la entrada tome el valor de 5 PRCTICA 2: Encendido de un LED cuando la entrada tome el valor de 5 y cuando la entrada sea igual o mayor a 8. PRCTICA 3: Control de llenado de 2 Tanques donde un se llene y el otro se vace (manual) PRCTICA 4: Control de llenado de 2 Tanques donde un se llene y el otro se vace (manual), con indicadores LEDs para los niveles Bajo, Medio y Alto. PRCTICA 5: Control de llenado de 2 Tanques donde un se llene y el otro se vace (manual), con indicadores LEDs para los niveles Bajo, Medio y Alto, con 4 LEDs parpadeantes para niveles Mximo y Mnimo. PRCTICA 6: Control de llenado de 2 Tanques donde un se llene y el otro se vace (manual), con indicadores LEDs para el nivel Medio con 4 LEDs parpadeantes para niveles Mximo y Mnimo.

PRCTICAS UNIDAD 3 PRCTICA 1: Llenado Automtico de un tanque con 3 niveles indicados con LEDs (Ciclo For) y Velocidad Variable (1x1 ms). PRCTICA 2: Llenado Automtico de un tanque con 3 niveles indicados con LEDs (Ciclo While) y Velocidad Variable (500x1 ms). PRCTICA 3: Llenado Automtico de un tanque con 3 niveles indicados con LEDs (Ciclo For) y Velocidad Variable (200x1 ms). PRCTICA 4: Llenado y Vaciado Automtico de 2 Tanques, con LEDs indicadores de niveles Bajo, Medio y Alto, 4 LEDs parpadeantes de nivel Mximo y Mnimo (Ciclo For) y velocidad variable (250x1 ms).

PRCTICAS UNIDAD 4 PRCTICA 1: Control de la Amplitud de una Grfica que muestra una seal generada por un Simulador de Seales dentro de un ciclo While. PRCTICA 2: Control de la Frecuencia y Amplitud de una Seal con LEDs que identifican de 0 a 10 en la amplitud y displays que despliegan el valor RMS de esa amplitud en la seal analgica. PRCTICA 3: Control de los cortes en una Grfica x-y dnde se distinga una figura que rota deslizando 3 barras, con 2 seales senoidales controladas en su frecuencia. PRCTICA 4: Control de los cortes en una Grfica x-y dnde se distinga una figura que rota deslizando 3 barras, con 2 seales senoidales controladas en su frecuencia, con LEDs que indiquen en que combinaciones de Trim, slider X y slider Y se da un ...

CONCLUSINREFERENCIA DE SU APRENDIZAJE EN LA MATERIA NDICE DE FIGURAS

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