instrument a ti a virtuala si limbajul labview

14
 1. INSTRUMENTAŢIA VIRTUALĂ ŞI LIMBAJUL LabVIEW 1.1. Caracteristicile mediului LabVIEW Prin lansarea pe piaţă în anul 1986 a mediului de programare LabVIEW de către firma  National Instruments, s-a pus l-a îndemâna utilizatorilor o "unealtă" software, prin care aceştia să  poată să-şi realizeze propriile instrumente, numite instrumente virtuale. LabVIEW este un mediu de programare utilizat mai ales pentru realizarea de măsurători şi monitorizarea unor procese automatizate. Pent ru scrierea prog ramelor în LabVIEW se uti lizeaz ă limbajul grafic G, limbaj de generaţia a 5-a. Dacă în limbajele de programare bazate pe text (de exemplu Fortran, Pascal sau C - limbaje de generaţia a 3-a), pentru a se realiza un program trebuiesc scrise linii de instrucţiuni, în mediul LabVIEW se utilizează un limbaj de programare grafic (numit G), prin care se asamblează elementele componente. Mediul LabVIEW conţine mai multe biblioteci de funcţii predefinite pentru achiziţia, prelucrarea, afişarea, salvarea şi transmiterea datelor. Programele realizate în LabVIEW se numesc instrumente virtuale (Virtual Instruments - VIs); pentru noţ iunea de instrumen t virtual se va utiliza în continuare notaţ ia  IV . În mediul LabVIEW “se asamblează vizual” structura IV , în loc să se scrie linii de text de cod, într-o sintaxă strictă. La baza realizării programelor în LabVIEW stau conceptele de modularizare şi ierarhie arborescentă. Când se proiectează şi se implementează un  IV , trebuie să se ţ ină cont de natura modulară a acestuia: să poată fi utilizat atât ca program principal cât şi ca subrutină în componenţa altui  IV . Un  IV folosit la realizarea altui  IV se numeşte  subIV , având rolul unei subrutine. Prin creearea şi utilizarea de subIV la realizarea altor  IV , utilizatorul defineşte ierarhii de IV . Avantajele  programării modulare sunt evidente: - modulele componente (  subIV -le) sunt proiectate, implementate şi testate independent; - dimensiunile programului se reduc prin reutilizarea codului. Un modul (sub  IV ) este realizat o singură dată şi apoi este folosit în componenţa altor module (  IV -le); - întreţinerea aplicaţiei este uşurată. Într-o aplicaţ ie pot fi utiliza te mai multe module (  IV ); se conturează o ierarhie arborescentă de IV , în care IV principal este părintele unic în arbore. 1.2. Structura unui program Un  IV are următoarele părţ i componente: panoul frontal, diagrama bloc, pictograma şi conectorul. Panoul frontal al unui  IV defineşte interfaţa grafică cu utilizatorul sau ceea ce va vedea util izatorul pe ecranul calcul at orului. Instrumentul vi rt ual este un pro gram. La execuţ ia instrumentului virtual, se vede panoul frontal (Front Panel) pe monitorul calculatorului. Obiectele grafice de interf aţă , dis poni bile pentru real iza rea pan oul ui fro nta l, se împart în controale şi indicatoare. Prin intermediul controalelor, utilizatorul introduce sau actualizează valorile datelor de intrare (obiecte de tip Get); indicatoarele sunt folosite pentru a afişa rezultatele prelucrărilor (obiecte de tip Say). Dacă  IV se priveş te ca sub  IV (deci ca sub rut ină ), atu nci cont roalele corespund  parametrilor formali de intrare, iar indicatoarele sunt parametrii formali de ieşire. Mediul LabVIEW oferă dezvoltatorului de aplicaţii o colec ţie de obiect e predef inite pentru  proiectarea panoului frontal: butoane, comutatoare, cursoare, obiecte pentru reprezentări grafice, rezervoare ş.a, "Controale şi indicatoare". Părţii de interfaţă grafică cu utilizatorul, dată de panoul frontal, îi corespunde diagrama bloc, care reţine codul programului şi defineşte funcţionalitatea  IV . 1

Upload: casandra-elisabeta-zapartan

Post on 12-Jul-2015

131 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 1/14

 

1. INSTRUMENTAŢIA VIRTUALĂ ŞI LIMBAJUL LabVIEW

1.1. Caracteristicile mediului LabVIEW

Prin lansarea pe piaţă în anul 1986 a mediului de programare LabVIEW de către firma National Instruments, s-a pus l-a îndemâna utilizatorilor o "unealtă" software, prin care aceştia să

 poată să-şi realizeze propriile instrumente, numite instrumente virtuale.LabVIEW este un mediu de programare utilizat mai ales pentru realizarea de măsurători şimonitorizarea unor procese automatizate.

Pentru scrierea programelor în LabVIEW se utilizează limbajul grafic G, limbaj degeneraţia a 5-a. Dacă în limbajele de programare bazate pe text (de exemplu Fortran, Pascal sau C -limbaje de generaţia a 3-a), pentru a se realiza un program trebuiesc scrise linii de instrucţiuni, înmediul LabVIEW se utilizează un limbaj de programare grafic (numit G), prin care se asambleazăelementele componente. Mediul LabVIEW conţine mai multe biblioteci de funcţii predefinite pentruachiziţia, prelucrarea, afişarea, salvarea şi transmiterea datelor.

Programele realizate în LabVIEW se numesc instrumente virtuale (Virtual Instruments -VIs); pentru noţiunea de instrument virtual  se va utiliza în continuare notaţia  IV . În mediul

LabVIEW “se asamblează vizual” structura IV , în loc să se scrie linii de text de cod, într-o sintaxăstrictă.La baza realizării programelor în LabVIEW stau conceptele de modularizare şi ierarhie

arborescentă. Când se proiectează şi se implementează un  IV , trebuie să se ţină cont de naturamodulară a acestuia: să poată fi utilizat atât ca program principal cât şi ca subrutină în componenţaaltui  IV . Un  IV  folosit la realizarea altui  IV  se numeşte  subIV , având rolul unei subrutine. Princreearea şi utilizarea de subIV la realizarea altor  IV , utilizatorul defineşte ierarhii de IV . Avantajele programării modulare sunt evidente:

- modulele componente ( subIV -le) sunt proiectate, implementate şi testate independent;- dimensiunile programului se reduc prin reutilizarea codului. Un modul (sub IV ) este realizato singură dată şi apoi este folosit în componenţa altor module ( IV -le);

- întreţinerea aplicaţiei este uşurată.Într-o aplicaţie pot fi utilizate mai multe module ( IV ); se conturează o ierarhie arborescentăde IV , în care IV principal este părintele unic în arbore.

1.2. Structura unui program

Un  IV  are următoarele părţi componente: panoul frontal, diagrama bloc, pictograma şiconectorul.

Panoul frontal al unui  IV  defineşte interfaţa grafică cu utilizatorul sau ceea ce va vedeautilizatorul pe ecranul calculatorului. Instrumentul virtual este un program. La execuţiainstrumentului virtual, se vede panoul frontal (Front Panel) pe monitorul calculatorului. Obiectele

grafice de interfaţă, disponibile pentru realizarea panoului frontal, se împart în controale şiindicatoare. Prin intermediul controalelor, utilizatorul introduce sau actualizează valorile datelor deintrare (obiecte de tip Get); indicatoarele sunt folosite pentru a afişa rezultatele prelucrărilor (obiectede tip Say). Dacă  IV  se priveşte ca sub IV  (deci ca subrutină), atunci controalele corespund parametrilor formali de intrare, iar indicatoarele sunt parametrii formali de ieşire.

Mediul LabVIEW oferă dezvoltatorului de aplicaţii o colecţie de obiecte predefinite pentru proiectarea panoului frontal: butoane, comutatoare, cursoare, obiecte pentru reprezentări grafice,rezervoare ş.a, "Controale şi indicatoare".

Părţii de interfaţă grafică cu utilizatorul, dată de panoul frontal, îi corespunde diagramabloc, care reţine codul programului şi defineşte funcţionalitatea IV .

1

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 2/14

 

Elementele de execuţie din cadrul diagramei bloc al  IV  definesc nodurile programului:operatori, funcţii predefinite, instrucţiuni, proceduri utilizator (realizate de programator).

Realizarea diagramei bloc a IV se face utilizând limbajul grafic G; pentru definirea fluxuluidatelor în diagrama bloc, componentele se leagă între ele prin "fire" (sau conductoare).

A treia componentă a unui IV este pictograma şi conectorul. Prin stabilirea pictogramei şiconectorului, acel instrument virtual va putea fi folosit ca şi subrutină în diagrama bloc a altui IV .

1.3. Controale şi indicatoare

1.3.1. Tipuri de controale şi indicatoare

Sunt disponibile controale şi indicatoare pentru majoritatea tipurilor de date: numeric, şir decaractere, boolean, tabel, tablou, grupare de date, grafic ş.a. Pentru un anumit tip de date suntdisponibile mai multe variante de controale şi indicatoare, utilizatorul putând să opteze pentru ceamai sugestivă realizare. Caseta cu controale şi indicatoare precum şi variante ale componentelor deinterfaţă pentru tipul numeric de date sunt prezentate în figurile 1.1 şi 1.2.

Fig. 1.1. Caseta cu controale şi indicatoare Fig. 1.2. Variante ale componentelor deinterfaţă pentru tipul numeric de date.

1.3.1.1. Controale şi indicatoare de tip boolean

Fig. 1.3. Controale/indicatoare aparţinând tipului boolean.

1.3.1.2. Controale şi indicatoare tip tablou şi grupare de date

Tabloul (Array) este o structură de date compusă, cu elemente aparţinând aceluiaşi tip:numeric, boolean, şir de caractere, cale de fişier (path), identificator unic (refnum), grupare de date(cluster). Se spune că tabloul este o structură omogenă de date. Elementele deţin în cadrul structuriicompuse o poziţie bine determinată; accesul la o anumită celulă se face prin indexare.

2

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 3/14

 

Fig. 1.4. Localizarea variabilei tip Tablou în caseta cu controale.

1.3.1.3. Controale şi indicatoare pentru reprezentări grafice

Fig. 1.5. Componente de interfaţă pentru reprezentări grafice: a1- diagramă undă; a2- graficundă; a3- grafic XY; b1- diagramă intensitate; b2- grafic intensitate.

Fig. 1.6. Elementele componentei Diagramă undă: a-identificatorul; b-axa ordonatelor (mărimea);c-axa absciselor (numărul de puncte); d-caseta cu unelte grafice; e-bara de defilare; f-afişaj numeric;

g-legenda.

3

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 4/14

 

1.4. Elementele limbajului G1.4.1. Caseta cu funcţii şi  IV din Fereastra Diagramei

Bloc. (fig. 1.7)

-instrucţiuni pentru controlul execuţiei programelor, formula de calcul, variabila locală şi globală

(a1); -funcţii aritmetice, trigonometrice, logaritmice,complexe, de conversie, constantă numerică cu valoarestabilită de utilizator, constante numerice universale (a2);

-funcţii logice şi constanta universalăadevărat/fals (a3);

-funcţii şi constante pentru tipul şir de caractere(b1);

-funcţiile tipului tablou şi constanta tablou (b2);-funcţiile tipului grupare de date (cluster) şi

constanta grupare de date (b3);

-funcţii de comparare (c1);-funcţii pentru dată calendaristică şi timp, funcţii  pentru afişarea mesajelor utilizator,  IV  pentru tratareaerorilor (c2);

-funcţii şi IV pentru gestionarea fişierelor (c3);- IV pentru achiziţia de date (d3);- IV pentru analiza datelor (e1);- IV utilizate în exemplele de simulare (e2);-funcţie pentru apelul funcţiilor DLL, funcţie

  pentru apelul procedurilor scrise în alte limbaje (C),funcţii şi IV pentru manevrarea datelor (e3);

- IV 

realizate de utilizator şi salvate în directorul "...şLabVIEWşUSER.LIB" (f2);-funcţii şi IV pentru controlul aplicaţiilor (f3);-permite inserarea apelului unui IV existent în diagrama bloc a IV apelant (g2);- IV pentru pachetul ("G Math") adiţional de matematică(g3);- IV pentru pachetul ("SQL Toolkit for G") adiţional, destinat lucrului cu baze de date (h1).

1.4.2. Instrucţiuni

Fig. 1.8. Instrucţiunile pentru controlul execuţiei programelor din grupul "Structuri" (Structures),caseta cu funcţii şi IV : a1-instrucţiunea "Secvenţială" (Sequence); a2-instrucţiunea de "Selecţie"

(Case); a3-instrucţiunea repetitivă "For" (For Loop); a4-instrucţiunea repetitivă "Do-While"

4

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 5/14

 

1.4.2.1. Instrucţiunea Secvenţială

Instrucţiunea secvenţială permite programatorului să impună ordinea de execuţie a anumitor subdiagrame, între care nu există dependenţa datelor; de exemplu, înaintea subdiagramei de prelucrare a datelor este necesar să se execute subdiagrama, care realizează iniţializarea/salvareamediului curent de lucru.

Fig. 1.9. Utilizarea instrucţiunii secvenţiale în diagrama bloc a "FOURIER.vi".unde:

-numărul subdiagramei curente (a);-control pentru trecerea la subdiagrama anterioară (b);-lista derulantă conţinând numerele cadrelor (c);-terminal tip tunel de intrare (d);-terminal de ieşire local al secvenţei (e);-terminal de intrare local al secvenţei (, f);-comentariu asociat legăturii (g);-terminal de intrare local al secvenţei, nefolosit (h);-terminal de intrare local al secvenţei, accesibil subdiagramelor 2 şi 3 (i).

1.4.2.2. Instrucţiunea de Selecţie

Instrucţiunea condiţională sau de selecţie multiplă permite executarea unei singureinstrucţiuni (poate fi compusă) din mai multe alternative, pe baza valorii unei singure expresii,numită expresie selector. Instrucţiunea cuprinde două sau mai multe subdiagrame: fiecaresubdiagramă corespunde unei alternative/caz

Fig. 1.10. Panoul frontal pentru "Consultare Fişier Puncte.vi" : a-listă derulantă (control) ce conţinenumele tuturor fişierelor cu extensia ".DAT"; b-control de editare pentru numele fişierului (se crează

un fişier nou); c-indicator care afişează numele fişierului selectat prin componentele a sau b.

5

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 6/14

 

1.4.2.3. Instrucţiunea Repetitivă For 

Instrucţiunea repetitivă For asigură reluarea instrucţiunilor, care alcătuiesc corpul ciclului deun număr de ori. Stabilirea valorii numărului de iteraţii se poate face prin două metode:

-se furnizează o valoare printr-o legătură la terminalul N;

-dimensiunea tabloului transferat instrucţiunii For printr-un tunel de intrare (care permiteauto-indexarea) este atribuită numărului de cicluri.

Fig. 1.11. Diagrama bloc pentru "Minimul Dintr-un Tablou.vi":a-terminalul N numărul de ciclări; b-terminalul contor de ciclu; c-tunel de intrare care permite auto-indexarea; d-terminalul stâng al registrului de transfer; e-terminalul drept al registrului de transfer.

1.4.2.4. Instrucţiunea Repetitivă Do-While

Reluarea execuţiei corpului instrucţiunii repetitive "Do-While" este condiţionată de valoarealogică a expresiei de oprire: pentru valoarea logică "Adevărat" se reia execuţia subdiagramei

structurii; valoarea logică "Fals" determină încheierea instrucţiunii.

Fig. 1.12.Diagrama bloc pentru "Modificare Fişier Puncte.vi".-structura "Do-While" (a);-terminalul expresiei de oprire pentru instrucţiunea "Do-While" (b);-terminalul contor de ciclu pentru instrucţiunea "Do-While" (c);-butonul de părăsire a sub IV curent şi revenire în IV apelant (d);-operatorul logic unar de negare (Not, e);-instrucţiune secvenţială care reţine iniţializările (f);-legătură prin care se impune ordinea de execuţie între instrucţiuni (g).

6

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 7/14

 

1.4.2.5. Formule de calcul

Nodul tip formulă de calcul facilitează scrierea (se utilizează un limbaj bazat pe text) încorpul său a formulelor matematice de calcul. Se recomandă utilizarea formulei de calcul pentruimplementarea formulelor complexe.

Fig. 1.13.Exemplu de utilizare a Formulei de Calcul:a-nodul tip formulă de calcul; b1...b5-variabile de intrare; c1...c6-variabile auxiliare de ieşire; d-

variabile auxiliare de ieşire, poziţionate în partea stângă a chenarului; e-variabilă de ieşire, a căreivaloare se transferă în exteriorul nodului; f-bară de defilare a conţinutului corpului, aferent nodului

formulă de calcul.

1.4.3. Funcţii pentru tipul numeric

Fig. 1.14.Componenţa grupului "Funcţii Numerice" din caseta cu funcţii şi IV .-funcţii aritmetice (fig. 3.16, a);-constante aritmetice definite de utilizator (b);-subgrupul "Funcţii de Conversie" (Conversion, c);-subgrupul "Funcţii Trigonometrice" (Trigonometric, d);-subgrupul "Funcţii Exponenţiale şi Logaritmice" (Logarithmic, e);-subgrupul"Funcţii pentru Numere Complexe"(Complex, f);-subgrupul "Constante Numerice Universale" (Additional Numeric Constants, g).

7

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 8/14

 

Grupul "Funcţii Numerice" conţine pe lângă funcţiile aritmetice (a) şi constantele utilizator (b), respectiv un număr de cinci subgrupuri, dispuse pe verticală, în partea dreaptă, cuprinzândcomponente specializate pentru funcţii: conversie (c);-trigonometrice (d);-exponenţiale şilogaritmice (e);-numere complexe (f),setul constantelor universale (g).

1.4.4. Funcţii pentru tipul şir de caractere

Fig. 1.15.Conţinutul grupului "Funcţii şi Constante pentru tipul şir de caractere",caseta cu funcţii şi IV .

-lungimea şirului (String Length, a1);-concatenare şiruri (Concatenate Strings, a2);-extragere subşir (String Subset, a3);-împărţire şir (Split String, a4);-căutare şablon (Match Pattern, a5);-conversia datei/timp în şir (Format Date/Time String, a6);-preluare linie şi adăugare (Pick Line & Append, b1);-indexare şi adăugare (Index & Append, b2);

-selectare şi adăugare (Select & Append, b3);-indexare şi înlăturare (Index & Strip, b4);-selectare şi înlăturare (Select & Strip, b5);-căutare expresii în şir (Scan String for Tokens, b6);-parcurgere şir (Scan from String, c1);-conversie la şir (Format Into String, c2);-conversia unui şir tip spreadsheet în tablou (Spreadsheet String To Array, c3);-conversia unui tablou în şir tip spreadsheet (Array To Spreadsheet String, c4);-subgrupul "Funcţii adiţionale pentru conversia între tip şir de caractere şi tip numeric"

(Additional String to Number Functions, c5);-conversia la majuscule (To Upper Case, d1);-conversia la minuscule (To Lower Case, d2);-rotire şir (Rotate String, d3);-inversare şir (Reverse String, d4);-subgrupul "Funcţii de conversie pentru tipul şir de caractere" (Conversion, d5);-constanta şir (String Constant, e1);-constanta şir vid (Empty String, e2);-constanta carriage return (Carriage Return, e3);-constanta salt la rând următor (Line Feed, e4);-constanta sfârşit de linie (End of Line, e5);-constanta tab (Tab, e6).

8

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 9/14

 

1.4.4. Funcţii pentru tipul tablou

Fig. 1.16.Elementele grupului "Tablou", caseta cu funcţii şi IV .

1.5. Realizarea unui  IV 

1.5.1. Etapele realizării unui IV 

Implementarea unui IV se realizează respectând paşii de lucru, după cum urmează:-Crearea panoului frontal.-Realizarea semnăturii IV : pictograma şi conectorul.-Salvarea IV într-un fişier fizic ".vi" sau într-o bibliotecă ".llb".-Realizarea diagramei bloc utilizând limbajul G.-Testarea funcţionării IV : se validează programul.

1.5.2. Crearea panoului frontal

Se reaminteşte faptul că panoul frontal reprezintă interfaţa grafică cu utilizatorul (operatorul)a  IV ; elementele din panoul frontal se împart în controale şi indicatoare care sunt reprezentărivizuale ale datelor de intrare (controalele), respectiv ale datelor de ieşire/rezultate (indicatoarele).

Fig. 1.17. Panoul frontal pentru "Componente simetrice.vi".

9

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 10/14

 

La intrare se transmite un sistem de 3 mărimi ale unui sistem oarecare de mărimi alternativesinusoidale, acestea putând fi tensiuni sau curenţi:

-amplitudinile: Y0, Y1, Y2;-fazele: fi0, fi1, fi2.

Se determină valorile componentelor simetrice (Yd - componenta directă, Yi - componentade succesiune inversă, Yh - componenta omopolară) cu care se pot calcula diferiţi indicatori de

calitate a energiei electrice. în acest exemplu se calculează următorii indicatori de regim nesimetric:-coeficientul de disimetrie Kid;-coeficientul de asimetrie Khd.

1.6. Achiziţia de date

1.6.1. Placa de achiziţii

Placa DAQ reprezintă o componentă (hardware) principală în structura sistemului demăsurători. Achiziţia de date "plug-in" (integrată) reprezintă măsurarea şi generarea computerizată asemnalelor analogice şi digitale în timp real (on line), folosind plăci DAQ conectate în sistemul de

calcul (PC). Structura unui sistem DAQ este prezentată în figura 1.18.

Fig. 1.18. Structura unui sistem DAQ

Placa DAQ conţine unul sau mai multe CAD şi CDA, multiplexoare, circuite denumărare/temporizare; aceste componente interfaţează în timp real calculatorul cu semnalele

analogice, digitale şi de temporizare de I/O.Există mai multe avantaje în folosirea plăcilor DAQ faţă de instrumentele clasiceindependente (denumite generic "on the shelf"), folosite pentru măsurarea şi generarea semnalelor.Placa DAQ are flexibilitate mai mare, preţ mai mic în raport cu facilităţile oferite, poate realiza ovarietate largă de funcţii cum ar fi conversia D/A şi A/D, operaţii de numărare/temporizare. Vitezelede eşantionare (sampling rate) variază de la 60 eşantioane/s (NI 4350/4351, pentru măsurători detemperaturi) până la 5 M/s (PCI-611xE), iar rezoluţia poate fi de la 12 biţi până la 32 biţi.

Viteza de eşantionare (sampling rate), exprimată prin numărul de eşantioane pe secundă,specifică cât de des se pot realiza conversiile; dacă se utilizează o viteză de eşantionare mare, atunci

10

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 11/14

 

se vor achiziţiona mai multe puncte într-un interval de timp, rezultând o mai bună reprezentare asemnalului original.

În situaţia în care semnalul variază mai repede decât viteza de conversie a plăcii DAQ, seintroduc erori în datele măsurate. De fapt, datele care se eşantionează cu o viteză prea mică apar la oaltă frecvenţă, decât cea reală.

Conform teoremei lui Nyquist, viteza de eşantionare trebuie să fie cel puţin egală cu dublul

valorii maxime a frecvenţei semnalului pentru a se evita fenomenul de "redefinire". De exemplu,semnalele audio convertite în semnale electrice de către un microfon posedă frecvenţa de maxim 20kHz; se impune utilizarea unei plăci DAQ cu o viteză de scanare cel puţin egală cu 40 kS/s pentruachiziţia corespunzătoare a semnalului.

Fig. 1.19. Diagrama circuitului I/O al plăcii PC-LPM-16PnP.

Primele 6 intrări analogice (canalele 0...5) se folosesc pentru achiziţia celor 6 mărimi

corespunzătoare tensiunilor de fază şi a curenţilor de linie, pentru analiza regimurilor nesimetricetrifazate. În cazul analizării regimului deformant, achiziţia de date se poate face pe unul din cele 8canale de intrare disponibile (0...7).

1.6.2. IV pentru achiziţia de date

Pentru achiziţia de date se folosesc următoarele  IV predefinite, care se găsesc în caseta cufuncţii şi IV , grupul "Achiziţia de Date" (Data Acquisition):

- pentru achiziţia multicanal se foloseşte IV "AI Waveform Scan.vi";- pentru achiziţia de pe un singur canal se foloseşte IV "AI Acquire Waveform.vi".

a).  IV "AI Waveform Scan.vi" se găseşte în caseta cu funcţii şi IV , grupul "Achiziţia deDate" (Data Acquisition), subgrupul "Intrare Analogică" (Analog Input), subgrupul "Utilitare pentruIntrări Analogice" (Analog Input Utilities).

 IV  achiziţionează numărul specificat de eşantioane/canal, cu viteza de scanare indicată şireturnează toate valorile achiziţionate. În figura 1.20 se prezintă semnătura  IV  "AI WaveformScan.vi".

11

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 12/14

 

Fig. 1.20. Semnătura IV "AI Waveform Scan.vi".

Se prezintă în continuare semnificaţiile celor mai importante terminale din semnătura  IV "AIWaveform Scan.vi", cu indicarea între paranteze a termenului echivalent în limba engleză şi atipului de date corespunzător:• "Echipament" (device, I16) specifică numărul plăcii DAQ (numărul primei plăci este 1,

valoare implicită) din calculator;• "Canalele" (channels, [string] ) indică mulţimea canalelor analogice de intrare, care se

scanează. Valoarea implicită este "0". Dacă se doreşte o achiziţie multicanal, atunci se specifică

lista canalelor în ordinea descrescătoare a numărului canalului, despărţite prin caracterul virgulăsau se foloseşte notaţia pentru indicarea unui interval ".." şi combinaţii (exemple: "4..2","7..5,3,2..0", "7,5,0");

• "Numărul de eşantioane" (number of scans, I32) este numărul de puncte de achiziţionat, de pefiecare canal;

• "Viteza de scanare" (scan rate, SGL) indică numărul de puncte de achiziţionat pe secundă.Parametrul este echivalent cu viteza de eşantionare pe canal. De notat că nu se poate modificaîntârzierea de achiziţie între canale (interchannel delay); se utilizează  IV "AI Clock Config.vi",în situaţia în care programatorul este nemulţumit de valoarea întârzierii de achiziţie între canale(interchannel delay) selectată de mediul LabVIEW;

• "Limitele Intrărilor" (input limits, [cluster] ) este un tablou cu elemente de tip grupare de date(cluster), unde fiecare element al tabloului specifică limitele domeniului pentru canalul/canaleleelementului corespondent din tabloul canalelor. În situaţia în care sunt prea puţine elemente înacest tablou faţă de numărul canalelor care se scanează, atunci  IV  foloseşte valorile limiteiintrărilor ale ultimului element pentru restul canalelor. Fiecare grupare de date conţine parametrii: 1"Limita superioară" (high limit, SGL), care specifică valoarea maximă eşantionatămăsurată de placă pe un canal, 2"Limita inferioară" (low limit, SGL), care redă valoareaminimă eşantionată, măsurată de placă pe un canal;

• "Eroare de Intrare" (error in, cluster) este o grupare de date utilizată în scopul identificăriierorii pentru operaţiile de I/O apărute într-un bloc anterior dintr-un lanţ de module, în care seefectuează operaţii de I/O. Elementele grupării de date sunt:

I. "Stare Eroare" (status, bool) are valoarea "Adevărat" (True), dacă a apărut o eroare pentruoperaţiile de I/O în modulul anterior. În situaţia în care parametrul "Stare Eroare" are valoarea"Adevărat", atunci  IV "AI Waveform Scan.vi" nu realizează nici o acţiune şi transmite în exterior eroarea prin parametrul "Eroare de Ieşire";

II. "Cod Eroare" (code, I32) este codul numeric asociat erorii: valoarea 0 indică lipsa erorii, ovaloare negativă este eroare şi o valoare pozitivă corespunde unui avertisment (warning);

III. "Sursa Erorii" (source, string) descrie originea erorii, prin indicarea, în general, a numelui IV care a generat-o;

12

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 13/14

 

• "Date Eşantionate" (scaled date, [ [SGL] ] ) este un tablou 2D care conţine datele de intrareanalogice eşantionate. Prima dimensiune a matricei reţine valoarea de pe un canal; a douadimensiune selectează numărul canalului;

• "Interval Real Între Două Scanări" (actual scan period, SGL) specifică timpul real întrescanări, inversul vitezei reale de scanare, utilizate de  IV  la achiziţia datelor. Se notează căvaloarea returnată poate diferi de valoarea specificată pentru viteza de scanare, depinzând de

 performanţele hardware ale plăcii/sistemului;• "Eroare de Ieşire" (error out, cluster) este o grupare de date, care reţine starea de eroare

corespunzătoare operaţiilor de I/O efectuate în IV curent.

b).  IV  "AI Acquire Waveform.vi" se găseşte în caseta cu funcţii şi  IV , grupul "Achiziţia deDate" (Data Acquisition), subgrupul "Intrare Analogică" (Analog Input).

 IV achiziţionează numărul specificat de puncte, cu viteza de scanare indicată şi returneazădatele achiziţionate eşantionate. Acest IV apelează IV "AI Waveform Scan.vi" prezentat anterior. Înfigura 2.21 se prezintă semnătura  IV "AI Acquire Waveform.vi", iar în figura 2.22 se prezintă DBasociată acestui IV .

Fig. 1.21. Semnătura IV "AI Acquire Waveform.vi".

Pentru utilizarea acestui IV, se cer a fi specificate următoarele: numărul plăcii DAQ (device),de la care se preia semnalul, numărul de ordine al canalului analogic (channel) al plăcii, numărul de

eşantioane de achiziţionat (number of samples) de pe acest canal şi viteza de eşantionare(sample rate), exprimată prin numărul de eşantioane pe secundă. Deşi în DB a  IV  "AI AcquireWaveform.vi" se observă semnătura IV "Simple Error Handler.vi", trebuie subliniat că acest modulnu furnizează în exterior valoarea parametrului "Eroare de Ieşire". În situaţia înregistrării unei erori,se afişează o fereastră de dialog, permiţând opţiunile de abandonare sau de continuare a lucrului.

Fig. 1.22. DB asociată IV "AI Acquire Waveform.vi".

13

5/11/2018 Instrument a Ti A Virtuala Si Limbajul LabVIEW - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/instrument-a-ti-a-virtuala-si-limbajul-labview 14/14

 

1.7. Modul pentru achiziţia datelor

În figura 1.23 se prezintă semnătura  IV  "DAQ 1 channel.vi", care realizează achiziţiavalorilor undei analizate, de pe canalul (între 0 şi 7) şi cu viteza de scanare (scan rate), indicate deoperator.

Fig. Fig. 1.23. Semnătura IV "DAQ 1 channel.vi".

Modulul returnează valoarea reală a intervalului între două eşantioane succesive de peacelaşi canal (actual scan rate), valorile eşantioanelor Y, un mesaj descriptiv şi un indicator deeroare pentru operaţii de I/O cu placa DAQ.

În figura 1.24. se prezintă PF asociat IV "DAQ 1 channel.vi".

Fig. 1.24. PF asociat IV "DAQ 1 channel.vi".

14