Upload
tamara-price
View
45
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Měřicí program LabVIEW. Ing. Anna Husáková. Struktura předmětu :. Úvod LabVIEW, Front Panel, Block Diagram, Icon Pane Controls, Functions, Tools Palette, Help Otevření, úprava, spuštění VI Základní funkce a prvky (1) Terminals, nodes Datové typy - Numeric, Boolean, String, Path, Cluster - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
22
Struktura předmětuStruktura předmětu ::1.1. Úvod Úvod
LabVIEW, Front Panel, Block Diagram, Icon PaneControls, Functions, Tools Palette, HelpOtevření, úprava, spuštění VI
2.2. Základní funkce a prvky Základní funkce a prvky (1)(1)Terminals, nodesDatové typy - Numeric, Boolean, String, Path, ClusterStructures; Global & Local variablesNumeric, Boolean;
3.3. Základní funkceZákladní funkce a prvky a prvky (2)(2)Array & ClusterString & PathList & Table; Ring & Enum
Přednáška č.1
33
Struktura předmětu:Struktura předmětu:4.4. Základní funkce a prvky Základní funkce a prvky ((33))
Graph, RefnumDocumentation
5.5. Základní funkce a prvky Základní funkce a prvky ((44))File I/OTiming
6.6. Získávání dat a komunikace s přístrojiZískávání dat a komunikace s přístroji
7.7. Tvorba SubVI + doplňkyTvorba SubVI + doplňkyIkona + SubVIs
Containers, Decorations
doplňky
Přednáška č.1
44
Úvod do LabVIEWÚvod do LabVIEWLabVIEWLabVIEW
www.ni.com/czech
Vývojové prostředí od firmy National Instruments pracující s grafickým programovacím jazykem G
Programový kód v podobě blokového schématu
Zpracovávání programu na základě toku dat (namísto vykonávání instrukcí)
Programy = Virtuální měřicí přístroje
(Virtual Instruments, VI´s)
Přednáška č.1
55
Front PanelFront Panel
Uživatelské rozhraní VI´s
Indikátory a ovládací prvky pro vstup a výstup hodnot
Ovládací prvky – knoflíky, tlačítka, posuvné stupnice, …
Indikátory – grafy, LED diody, tabulky, …
Obecně se vytváří jako první
Přednáška č.1
66
Přednáška č.1
Front panelFront panelPanel
nástrojů
Logický ovládací
prvek
Graf
Legenda
Logickýindikátor
STOPtlačítko
Tabulka
Ikona
Numerický indikátor
Numerický ovládací
prvek
Help
77
Block diagramBlock diagram
Po vytvoření předního panelu
Místo pro sestavování grafického zdrojového kódu programu
Propojení terminálů objektů z předního panelu pomocí vodičů
Provádění nejrůznějších operací s daty pomocí expresních VI (funkcí) a operátorů
Přednáška č.1
88
Block diagramBlock diagram
SubVI
Panel nástrojů
Numerická konstanta
While Loop(smyčka)
Terminálgrafu
Dráty(tok dat)
Funkcečasovače
Funkcedělení
Terminállogickéhoovladače
Přednáška č.1
99
Express VIExpress VI´́s, VIs, VI´́s and Functionss and Functions
Expresní VI
Standardní VI
Funkce
Přednáška č.1
Express VI: interaktivní VI konfigurovatelným dialogovým oknemStandardní VI: podprogramy (SubVI´s) mají block diagram i front panel
Funkce: základní operační prvek v LabVIEW
(nemá front panel a block diagram)
1010
Icon and Connector paneIcon and Connector paneAby bylo možné použít VI jako snadno identifikovatelný subVI (podprogram)
Grafická reprezentace programu
Text, obrázek, kombinace
Konektory - počet souhlasí s počtem indikátorů a ovládacích prvků v podprogramu
Max 28 terminálů u jednoho podprogramu
Přednáška č.1
(více při tvorbě SubVI´s)
1111
„plovoucí“ paleta nástrojůpoužívá se pro modifikaci objektů předního panelu i blokového schématu a operace s nimi
Operace s objekty Posouvání objektů
Tools PaletteTools Palette
Automatický výběr nástroje
Přednáška č.1
Umístění / změna velikosti
Popis / text
Zobrazí menu objektu
Spojování dráty
Vytváření breakpoint
Vytváří kontrolní body
Kapátko (kopie barvy)
Změna barvy objektů
1212
Controls paletteControls palette
Controls palettepouze u Front panelu
obsahuje ovládací prvky a indikátory
prvky uspořádány ve skupinách podle typu
Přednáška č.1
1313
Function PaletteFunction Palette
Function palettepouze u Block diagramu
obsahuje funkce a operátory pro vytváření programu
také uspořádány ve skupinách
Přednáška č.1
1414
HelpHelp
Context HelpOnline helpUzamknout helpJednoduchý popis programuCtrl + H
Online helpOtevře klasické okno help
Přednáška č.1
1616
Další tlačítka u blokového
diagramu
Panel nástrojůPanel nástrojů
Spouštěcí tlačítko
Zvýrazněný průběh programu
Přednáška č.1
Tlačítko pro opakované měření
Ukončení programu
Pause/Pokračování programu
Vlastnosti textu
Zarovnání objektů
Rozložení objektů
Uspořádání
Změna velikosti objektů
Zahájení krokování
Další krok
Ukončení krokování
1717
Základní úkony (1)Základní úkony (1)Otevření VI
Front panelOtevření palet
Vkládání ovládacích prvků a indikátorů
Změna umístění (zarovnání, uspořádání), velikosti, barvy
Úprava vlastností objektů (akce, default value, stupnice…)
Popisky (font, barva, velikost,…)
Záměna prvků
Klávesové zkratky
Properties, VI properties
Přednáška č.1
1818
Block diagramOtevření palety funkcí
Vkládání funkcí a operátorů
Změna umístění, zarovnání, uspořádání
Úprava vlastností objektů (popisky, default value…)
Spojování prvků vodiči, broken wires, …
Properties
Přednáška č.1
Základní úkony (2)Základní úkony (2)
1919
Základní úkony (3)Základní úkony (3)
Spuštení a zastavení programupo krocích X pomalé s náhledem X běžné X opakované
pause, breakpoint, stop
Tvorba ikony
Přednáška č.1
Panel nástrojů
Návrh ikony
Vlastnosti ikony
2020
PříkladyPříklady
Př. 1 – matematické funkceprogram pro převod:
1. °C na °F, MPa na Torry, dny na sekundy2. m/s na km/hod, km na míle
Př. 2 – logické funkceprogram pro přepouštění nádrží
Př. 3 – tvorba ikonytvorba ikony u př. 1 a 2
Přednáška č.1
2323
TerminályTerminály
Výstupy z block diagramu do předního panelu
(a vstupy opačným směrem)
Zobrazení jako ikona a nebo pouze jako datový typ
Přednáška č.2
2424
Uzlové body (nodes)Uzlové body (nodes)
Ikona
Zobrazení stejného VI třemi způsoby
Žluté pole = standardní VI
Modré pole = expresní VI
Přednáška č.2
Rozšiřitelný uzel Rozšířený uzel
2525
Přednáška č.2
Datové typyDatové typyControl Indicator Data Type Default Value
Single-precision, floating-point numeric 0,0Double-precision, floating-point numeric 0,0
Complex single-precision, floating-point numeric 0,0+i0,08-bit signed integer numeric 08-bit unsigned integer numeric 016-bit signed integer numeric 0Boolean FALSEString empty stringCluster ----
Path <Not A Path>Picture ----
2626
Přednáška č.2
StructuresStructures
Stacked sequence structureFlat sequence structureCase structureFor loopWhile loopFormula nodeEvent structureFeedback nodeTimed loopVariables
2727
Příklady použití strukturPříklady použití struktur
Global a Local Variable - úprava
While loop – kontinuální průběh (stop)
Sequence structure – počáteční podmínky
Case structure – signalizace (vypnutí/zapnutí)
For loop, Feedback node - opakování
Přednáška č.2
2828
Front Panel – Numeric Front Panel – Numeric
Numeric Control & Indicator
Vertical / Horizontal Fill Slide
Vertical / Horizontal Pointer Slide
Knob, Dial
Tank
Thermometer
Time Stamp Control & Indicator
Vertical / Horizontal Progress Bar
Vertical / Horizontal Graduated Bar
Gauge
Meter
Framed Color Box
Přednáška č.2
2929
Block diagram – Numeric Block diagram – Numeric
Základní numerické funkce
Zaokrouhlování
Numerické konstanty (prázdné)
Tvorba vzorce (funkce)
Změna vlastností signálu
Převod signálu do časové roviny
Převod datových typů
Goniometrické funkce
Logaritmické funkce
Komplexní čísla
Numerické konstanty (nejběžnější)
Přednáška č.2
3030
Front Panel – Boolean Front Panel – Boolean
Push Button
Round / Square LED
Cancel Button
OK Button
Radio Buttons
Vertical / Horizontal
Rocker
Vertical / Horizontal Slide Switch
Vertical / Horizontal
Toggle Switch
Stop Button
Přednáška č.2
3131
Block Diagram – Boolean Block Diagram – Boolean
logické operátory
log. operátory pro řetězce
číslo na boolean
boolean na číslo
logické konstanty
negace
implikace
boolean na 0;1
Přednáška č.2
3434
Front Panel – Array Front Panel – Array && Cluster Cluster
ArrayClusterError In / OutVariant
Přednáška č.3
3535
Front Panel - String Front Panel - String & Path& Path
String Control / Indicator
Combo Box
File Path Control / Indicator
Přednáška č.3
3636
Array Size
Index Array
Initialize Array
Build Array
Search 1D Array
Split 1D Array
Transpose 2D Array
Interpolate 1D Array
Threshold 1D Array
Array Constant
Array ↔ Cluster
Block Diagram - ArrayBlock Diagram - ArrayReplace Array Subset
Insert to Array
Delete from Array
Array Subset
Rotate 1D Array
Reverse 1D Array
Sort 1D Array
Array Max & Min
Interleave 1D Arrays
Decimate 1D Array
Reshape Array
Přednáška č.3
3737
To Upper/Lower Case
Additional Stg Functions
Match Pattern
Format Date/Time Stg
Stg/Number conversions
Spreadsheet Stg ↔ Array
Stg/Array/Path conversions
Block Diagram – StringBlock Diagram – String
Stg length
Concentrate Stgs
Stg Subset
Replace Substg
Search &
Replace Stg
Scan from Stg
Format into Stg
konstanty
Build text
Přednáška č.3
3838
Block Diagram - ClusterBlock Diagram - Cluster
Unbundle / Bundle
Unbundle / Bundle by Name
Build Cluster Array
Index & Bundle Cluster
Array
Cluster Constant
Cluster ↔ Array
Přednáška č.3
3939
Front Panel - List Front Panel - List && Table Table
Listbox
Multicolumn listbox
Table
Tree
Express table
Přednáška č.3
4040
Front Panel - Ring Front Panel - Ring && Enum Enum
Text Ring
Menu Ring
Enum
Pict Ring
Pict & Text Ring
Přednáška č.3
4343
GraphGraph
Waveform Chart / GraphXY GraphExpress XY GraphIntensity Chart / GraphDigital Waveform graph3D Surface Graph3D Paramtric Graph3D Curve GraphControls
Přednáška č.4
4444
GraphGraphLabel
Y-scale
X-scale
Scale legend
Cursor
Grid mark
Graph palette
Plot legend
Cursor legend
Přednáška č.4
4545
Chart – Overlaid / Stacked PlotChart – Overlaid / Stacked Plot
Overlaid Plot Stacked Plot
Přednáška č.4
4848
Report GenerationReport GenerationEasy Text ReportEasy Print VI Panel or DocumentationNew ReportPrint ReportSave Report to FileDispose ReportSet Report FontAppend
Report TextTable to ReportList to ReportFront Panel to ReportControl Image to ReportImage to Report
ReportNI DIAdem Report Wizard
Přednáška č.4
4949
Další funkce pro reportDalší funkce pro reportVI Documentation
Append:
Front panel Image
VI Block diagram
VI description
VI Hierarchy
VI History
VI Icon
VI List of Controls
VI list of SubVIs
Advanced Report Generation
Append File to Report
Clear Report
Clear Report Text
Get Report Settings
Get Report Type
Query Available Printers
Přednáška č.4
5454
File I/OFile I/O
Write to / Read from Spreadsheet File
Write Characters to File
Open/Create/Replace File
Read / Write File
File Constants
Configuration File Vis
Read / Write Lab VIEW Measurement File
Přednáška č.5
5555
File I/OFile I/O
Read characters from File
Read lines from File
Scan from / Format into File
Build / Strip Path
Binary File VIs
Close File
Advanced File Functions
Storage VIs
Přednáška č.5
5656
Advanced File FunctionsAdvanced File FunctionsFile DialogOpen FileNew FileEOFSeekFlush FileLock RangeAccess RightsPath TypeType and CreatorFile/Directory InfoVolume Info
Přednáška č.5
5757
Advanced File FunctionsAdvanced File FunctionsMove, Copy, Delete
List Directory
New Directory
Path to Array of Strings
Array of Strings to Path
Path to String
String to Path
Refnum to Path
Přednáška č.5
5858
Time and DialogTime and DialogTick Count (ms)
Wait (ms)
Wait until next ms multiple
Format Date/Time String
Get Date/Time String
Get Date/Time In seconds
Date/Time to seconds
Seconds to Date/Time
One/Two/Three Button Dialog
Wait for Front Panel Activity
Generate front panel activity
Přednáška č.5
6161
Time and DialogTime and DialogSimple Error Handler
General Error Handler
Clear errors
Find First Error
Merge Errors
Time Delay
Elapsed Time
Prompt User for Input
Display Message to User
Error Cluster From Error Code
Přednáška č.5
6464
Přednáška č.6
Data AcquisitionData Acquisition (získávání dat) (získávání dat)
DAQ zařízení (karta)
počítačsenzory
konektorový blok
kabel
Měřicí sestava využívající DAQ kartu
6565
měřicí přístroj
Data AcquisitionData Acquisition (získávání dat) (získávání dat)
senzory
Měřicí sestava s přístrojem
počítač
rozhraní
Přednáška č.6
6666
Přednáška č.6
Univerzální DAQ zařízeníUniverzální DAQ zařízeníGenerování nebo získávání dat z více kanálů
Měření nejrůznějších typů dat (v závislosti na software a senzorech)
Připojení přes PCI (PCMCIA) slot k počítači
Ke kartě přísluší konektorový blok a software
Ovládání pomocí řadičů a vhodných příkazů aplikačního software
NI-DAQ řadiče (drivers) = soubor VIs pro konfiguraci zařízení, získávání dat a ovládání zařízení
DAQ zařízení (karta)
6767
Získávání dZískávání datat v v LabVIEW LabVIEW
Traditional NI-DAQSpecifické VIs pro ovládání:• Analogových vstupů• Analogových výstupů• Digitalních I/O• Čítačových operací
NI-DAQmx„Řadiče nové generace“: • VIs pro vykonávání
úkolů• Soubor VIs pro
všechny typy měření
Přednáška č.6
6868
NI-DAQmx vs. Tradiční NI-DAQNI-DAQmx vs. Tradiční NI-DAQTradiční NI-DAQ
Používá se v případě, že:
zařízení není podporováno NI-DAQmx softwarem (např. AT E série multifunkčních karet)
Pokud používáte starší verzi programů National Instruments LabVIEW, LabWindows/CVI nebo Measurement Studio než verze 7.0
Pokud máte starší programy využívající NI-DAQ 6.9x
NI-DAQmxRozhraní pro programování analogových vstupů/výstupů, digitalních I/O, ovládání stovek multifunkčních DAQ zařízení
Obsahuje Measurement & Automation Explorer, DAQ Assistant a VI Logger Lite software
Přednáška č.6
6969
Instalace a konfigurace hardwaruInstalace a konfigurace hardwaru1. Instalace LabVIEW a řadičů (NI-DAQmx/Trad. NI-DAQ)
2. Instalace hardwaru
3. Konfigurace hardwaruTradiční NI-DAQ – konfigurace v MAX (Measurement & Automation Explorer)
NI-DAQmx – použití DAQ Assistant (LabVIEW Function Palette NI Measurements DAQmx Data Acquisition)
Přednáška č.6
7171
Přednáška č.6
Test panelPřímo z MAX bez
nutnosti mít LabVIEW
Testování komunikace
s přístrojem
Provádění jednoduchých
měření
Measurement Measurement & Automation Explorer& Automation Explorer
7272
DAQ DAQ AssistantAssistant
Výběr zařízení,
se kterým chceme
• komunikovat,
• řídit ho
• sbírat data
• …
Přednáška č.6
7373
Přednáška č.6
Vytvoření měřicí aplikaceVytvoření měřicí aplikaceFront panel
Paleta I/O – specifikace přístroje, se kterým chceme komunikovat
Trad. NI-DAQ Chanell control
DAQmx Name Controls
7474
Traditional NI-DAQTraditional NI-DAQ
Analog Input
Analog Output
Digital I/O
Counter
Calibration & Configuration
Signal Conditioning
Channel Constant
Přednáška č.6
7575
NI-DAQmxNI-DAQmxFunkce pro
čtení/ zápis dat, provádění úkolů, trigger,časování měření, konfiguraci zařízení, kalibraci, nastavení rozsahu, … .
Přednáška č.6
7676
Postup vytváření aplikacePostup vytváření aplikace
1. Nastavení kanálů + vytvoření úkolů
2. Nastavení časování
3. Nastavení triggeru
4. Čtení / zápis dat
Přednáška č.6
7777
Kanály Kanály Fyzický kanál
Terminál, pin na kterém měřím nebo generuji analogový nebo digitální signál
Každý má své jedinečné jméno (charakterizaci)
Virtuální kanálSoubor vlastností, které zahrnují jméno, fyzický kanál, vstupní terminál, typ měření, informace o měření (rozsah, jednotky, …)
Přednáška č.6
7878
Tasks – úkoly meřeníTasks – úkoly meřeníTask = soubor jednoho nebo více virtuálních kanálů s nastaveným
časováním, triggerem a dalšími vlastnostmi.
Task reprezentuje měření, které chceme provádět – můžeme jej nastavit a poté automaticky používat v aplikaci.
Kroky pro vytvoření:
1. Vytvoření úkolu (task) a kanálu pomocí DAQ Assistantu
2. Konfigurace kanálu, časování, trigger (nepovinné)
3. Zápis / čtení dat
4. Odstranění úkolu(kroky 2 a 3 se opakují, pokud to měření vyžaduje – např. zaznamenám
data, překonfiguruji trigger a provedu nové měření)
Přednáška č.6
7979
Příklad měření DC signáluPříklad měření DC signáluDC signál – stejnosměrný signál (napětí, teplota,otáčky, proud,…)
Schéma zapojení amenomomeru (měření rychlosti větru)
Schéma měřicího řetězce
Přednáška č.6
8080
Příklad – Tradiční NI-DAQPříklad – Tradiční NI-DAQMěření s využitím Trad. NI-DAQ
Device – číslo přiřazené kartě během konfigurace
Channel – analogový vstupní kanál anemometru
High / low limit – hodnoty očekávaného rozsahu napětí
AI Sample Channel – funkce pro získání hodnot prostřednictvím karty
Scaling – přepočet napětí na rychlost větru
Přednáška č.6
8181
Přednáška č.6
Příklad – NI-DAQmxPříklad – NI-DAQmxMěření s využitím NI-DAQmx
Physical channel – určení fyzického kanálu použité karty
Min / Max Value – očekávaný rozsah napětí (0 až 10V)
DAQmx Create Virtual Channel – používá fyzický kanál pro vytvoření Virtuálního analogového vstupního napěťového kanálu
DAQ Read – čte vzorek z kanálu
+ přepočet napětí na rychlost větru
8282
Komunikace s přístroji (VISA)Komunikace s přístroji (VISA)VISA = Virtual Instrument Software Architecture
Umožňuje komunikovat s přístroji přes sběrnice GPIB, USB, PXI, VXI, sériový port
Přístroj musí mít nainstalovaný ovladač příp. je možné ovladač vytvořit pomocí VISA Driver Development Wizard (zadání názvu přístroje a výrobce a PXI ID čísla)
Nastavení komunikace, kroků měření a charakteru výsledných dat – pomocí Instrument I/O Assistant
Přednáška č.6
8484
Přednáška č.6
Měření – VISA (DMM – digital multimetr)Měření – VISA (DMM – digital multimetr)
DMM – Druh přístroje, se kterým komunikujeme
MEAS:DC? – instrukce přístroji (zaslání měřeného signálu)
VISA Write – zapisuje (posílá) instrukci do přístroje
VISA Read – čte odezvu přístroje (měřená data)
Read buffer – naměřená data
8787
Icon and Connector paneIcon and Connector paneAby bylo možné použít VI jako snadno identifikovatelný subVI (podprogram)
Grafická reprezentace programu
Text, obrázek, kombinace
Konektory - počet souhlasí s počtem indikátorů a ovládacích prvků v podprogramu
Max 28 terminálů u jednoho podprogramu
Přednáška č.1
(více při tvorbě SubVI´s)
9090
Přednáška č.6
Původní program
Tvorba SubVI´sTvorba SubVI´s
Vytvořen SubVI
1. Označit program / část programu
2. Edit Create SubVI
3. Pojmenovat a uložit SubVI