Minicurso CONEIMERA LabVIEW

Contenido Entorno de LabVIEW

Introducción Panel frontal Diagrama de bloques Herramientas

Implementación de un instrumento virtual Tipos de datos Estructura While Estructura For Estructura Case

Estructuras de datos Array Cluster

Gráficas Adquisición de datos

ENTORNO DE LABVIEW

XXI CONEIMERA - 2014

Introducción• Instrumento virtual VI

• Programa desarrollado en LabVIEW, consta de un icono, panel de conexiones, panel frontal y diagrama de bloques.

• Apariencia y operación similar a un instrumento físico, como un osciloscopio o un multímetro.

• LabVIEW• Contiene herramientas para adquisición, análisis, despliegue,

y almacenamiento de datos.• Puede establecer comunicación con hardware para

adquisición de datos, visión, dispositivos de control de movimiento, así como instrumentos con puertos GPIB, PXI, VXI, RS232 y RS485.

Ventana de inicio

Ventanas, menús y herramientas

• Ventanas para Crear un VI en blanco• Panel Frontal• Diagrama de Bloques• El desarrollador de la aplicación construye el VI desde cero

• Ventana para crear un proyecto

• Un proyecto consiste de VI’s, archivos necesarios para ejecutar dichos VI’s, archivos con documentación y enlaces relacionados.

• La ventana Project Explorer permite administrar los recursos del proyecto en dos páginas: Items y Files

• Menús

Menús

Barra de herramientas del panel frontal1. Run2. Run continuously3. Abort execution4. Pause5. Text settings

6. Align objects7. Distribute objects8. Resize objects9. Reorder10. Search11. Context help

9.5.3.

1. Run2. Run continuously3. Abort execution4. Pause5. Highlight execution6. Retain wire values7. Step into8. Step over9. Step out

10.Text settings

11. Align objects12.Distribute objects13.Reorder14.Clean up diagram15.Search16.Context help

Barra de herramientas del diagrama de bloques

Ventanas, menús y herramientas• Paleta de herramientas

• Accesible desde panel frontal y diagrama de bloques

• Automatic tool selection• Operating tool• Positioning tool• Labeling tool• Wiring tool• Object shortcut menu tool• Scrolling tool• Breakpoint tool• Probe tool• Color copy tool• Coloring tool

Panel frontal y diagrama de bloques

• Panel Frontal• Contiene la interface gráfica del instrumento virtual• Esta formado por controles e indicadores• Tiene accesible la paleta de controles

Panel frontal y diagrama de bloques• Diagrama de bloques

• Contiene representaciones gráficas de las funciones que controlan los objetos del panel frontal que aparecen como terminales.

• Tiene accesible la paleta de funciones

Panel frontal y diagrama de bloques

• Diagrama de bloques• Express VI’s: Nodos configurables a través de ventanas de

dialogo.• SubVI: Un Instrumento virtual dentro de otro, con su

propio icono, panel frontal y diagrama de bloques.• Funciones: Operaciones fundamentales de LabVIEW, no

tienen panel frontal ni diagrama de bloques, pero si tienen panel de conexiones.

• Nodo: Objeto en el diagrama de bloques que tiene entradas y salidas y ejecuta operaciones cuando el VI esta modo RUN. Pueden ser una función, un subVI, o una estructura.

• Estructura: Son elementos para el control de procesos, como Case, For Loop, While Loop.

Modelo de programación en Labview

• Un nodo en el diagrama de bloques se ejecuta cuando todas sus entradas están disponibles.

• Cuando un nodo completa su ejecución, coloca los datos en sus terminales de salida para luego pasarlos al siguiente nodo.

Controles y funciones• Paleta de controles

• Solo accesible desde el panel frontal• Incluye controles e indicadores

Modern: Controles e indicadores para la mayoría de aplicaciones

Silver: Controles que cambian apariencia dependiendo de la plataforma

System: Controles para cuadros de dialogo, cambian apariencia según la plataforma

Classic: Controles para monitores con características limitadas de color

Express: Controles de la subpaleta modern de uso frecuente y localización rápida

Controles y funciones• Paleta de funciones

• Accesible desde el diagrama de bloques• Incluye funciones, estructuras, express VI’s

Programming: Funciones básicas de un VI, estructuras, arreglos, clusters, operaciones numéricas, operaciones booleanas, comparación, cadenas, temporizadores.

Express VI: Funciones de entrada salida de datos, análisis y manipulación de señales, configuración por medio de cuadros de diálogo.

Mathematics: Funciones numéricas, álgebra lineal, cálculo, probabilidad y estadística, ecuaciones diferenciales.

Instrument I/O: Interfaces de comunicación para GPIB, serie, PXI.

Measurement I/O: Interfaces con NI-DAQ y otros dispositivos de adquisición de datos

IMPLEMENTACIÓN DE UN INSTRUMENTO VIRTUAL

Terminales y Cables

• Los controles e indicadores se visualizan en forma de iconos, en el Diagrama de bloques.

• Toman el color del tipo de dato que manejan.

• Un terminal de control contiene un borde doble, mientas que un indicador borde sencillo.

Terminales y Cables

• Por otra parte los cables se utilizan para generar la estructura lógica de elementos mediante la conexión de los terminales de cada objeto.

• Los cables determinan el flujo de datos .

• Varían según la señal que conducen y se diferencian por el color que usan, pues este representa el tipo de dato.

• Recomendación: Para remover cables rotos Ctrl B.

Tipos de datos Numéricos

• Los datos mas utilizados son los datos numéricos.

• Los tipos de datos numéricos son similares a los utilizados en cualquier otro lenguaje de programación, son de diferentes tipos según su naturaleza y el tamaño que ocupan en la memoria.

Tipos de datos Numéricos

• Es posible identificar los tipos de datos por su forma, tamaño y color de sus terminales y cables. Ver fig. 8

Fig. 8 tipos de datos Numéricos (terminales y cables) vistos en el Diagrama de bloques.

Tipos de Datos Numéricos

• También es posible cambiar los tipos de datos, dando clic derecho sobre el terminal y seleccionar la opción Representation luego el nuevo tipo de dato.

String (Cadena)

• Otro tipos de datos es el String, también conocidos como cadena.

• Una cadena es una colección de caracteres ASCII, que no sólo se usan como mensajes de texto.

• En el control de instrumentos se emplean para pasar datos numéricos como cadenas de caracteres o String.

• Crear mensajes de texto.

• Conversiones de cadenas de caracteres a números y viceversa.

• Almacenamiento de datos numéricos en un archivo.

Booleanos

• Este tipo de dato es un entero de 16 bits, donde el bit más significativo contiene el valor booleano. Ver fig. 11

• Si el bit 15 se pone a “1 lógico”, entonces el valor del control o indicador es TRUE (verdadero);

• por el contrario, si este bit 15 vale “0 lógico”, el valor de la variable será FALSE (falso). Fig. 11 terminales con tipo de

datos Booleano

Estructuras de programación

Localización de las estructuras

• Las estructuras se encuentran en la paleta de funciones:Block Diagram Functions – Programming -

Structures.

While Loop

• Es un ciclo que repite el subdiagrama que contiene hasta que una condición determinada se cumpla. Su equivalente en lenguaje de programación convencional es:

Do (ejecuta el Subdiagrama)

} While (condición es TRUE o

FALSE)

• En LabView se representa con un marco.

Terminal de Iteración

Terminal de condición

While Loop• Por defecto las instrucciones contenidas

en el ciclo se repetirán mientras que al terminal de condición llegue un valor verdadero.

• Si se desea lo contrario es necesario cambiar la lógica dando clic con el botón derecho en el terminal y seleccionar la opción stop if true.

• Cablear la condición que controla el ciclo.

• El terminal de iteración determina el número de veces que se ha ejecutado el ciclo y puede ser utilizado para visualizar o para alguna operación dentro de la estructura.

El terminal de iteración, varía desde 0 hasta N-1

donde N es el número de iteraciones realizadas

por el ciclo

For Loop•Es un ciclo que repite el subdiagrama que contiene un numero definido de veces

Su equivalente en otro lenguaje es: For i = 0 to N – 1

{Ejecuta subdiagrama}

La terminal de iteración indica el numero de veces que se ha ejecutado el ciclo. Varía desde 0 hasta N-1 donde N es el numero total de iteraciones que realiza el ciclo. El valor de contador contiene el numero de veces que se ejecutará el ciclo.

Valor del contador

Terminal de iteración

•Posee varios subdiagramas denominados Casos (case ) de los que sólo se ejecuta uno.•Esta es una fusión del If y el switch, en programación convencional

If (condición) { Caso cierto }Else { Caso Falso }

switch (variable) {Case constante 1: {caso 1}break;Case constante 2: {caso 2}break;..Default{caso 2}}

ESTRUCTURAS DE DATOS

•Arreglo: Conjunto ordenado de elementos del mismo tipo.

• Numéricos• Booleanos• Strings• Clusters

•Cada elemento• se identifica con • un índice desde • cero hasta n-1.

Arreglos (Arrays)

33UTT-2012

Crear un arreglo de controles/indicadores

• Desde el front panel•Controls Palette » Modern » Array, Matrix & Cluster , Seleccionar y arrastrar el icono Array hasta el front panel.

cambia de

aspecto en

el front

34UTT-2012

Llenar un arreglo de controles/indicadores

• Arrastrar un control/indicador desde controls palette hasta el arreglo, estirar abajo/derecha para agregar más elementos.

Element display

Index display

35UTT-2012

Arreglo de dos dimensiones

• Los elementos se localizan por dos índices: renglón y columna.

• Para agregar dimensiones: con el botón derecho en index display seleccionar Add Dimension.

Column Index

display

Index display

Row Index

display

36UTT-2012

Crear un arreglo de constantes

• Se construye desde block diagram:•Functions palette » Programming »

•Array » Array Constant

• En block diagram cambia su aspecto

• Se arrastra una constante desde Functions palette » Programming » Numeric » Numeric constant hacia el arreglo y se estira para agregar más elementos

37UTT-2012

Ejercicio Construir ArraysFront Panel

38UTT-2012

Ejercicio Construir ArraysFront Panel

Controls Palette » Modern » Array, Matrix & Cluster

»Array

39UTT-2012

Ejercicio Construir ArraysBlock Diagram

Array de constantes

40UTT-2012

• Permite enviar datos a un arreglo por un túnel sin utilizar índices.

• For Loops: habilitada por default.• While Loops: deshabilitada por default.• Con el botón derecho en el túnel,

Disable/Enable Indexing

Autoindexación

UTT-2012 41

Ejercicio Autoindexación

42UTT-2012

Ejercicio Autoindexación

43UTT-2012

Funciones: Array Size

Funciones: Index Array

Renglón 2

Funciones: Index Array

Columna 1

Funciones: Replace Array Subset

UTT-2012 M.C. Juana Martínez Laguna 48

Funciones: Replace Array Subset

Renglón 1

Funciones: Insert Into Array

Funciones: Delete From Array

column

Funciones: Build Array

Funciones: Array Subset

Funciones: Initialize Array

Polimorfismo

• Las entradas de las funciones numéricas pueden ser escalares, arreglos o clusters.

Ejercicio : Datos seriales

• A partir de un cadena de caracteres, generar la secuencia de bits correspondiente a su código ASCII y almacenar los bits en un arreglo de salida.

Ejercicio: Datos seriales

• Front Panel

Ejercicio: Datos seriales

• Block Diagram

•Es un conjunto ordenado de elementos de DIFERENTE tipo: Indicadores o controles, pero no una mezcla ambos.

•Es similar a un registro o estructura en un lenguaje de programación.

•Con un solo cable conecta el cluster•No utiliza índices.

Cluster

M.C. Juana Martínez Laguna 63UTT-2012

Crear un cluster de controles/indicadores

• Desde el front panel•Controls Palette » Modern » Array, Matrix & Cluster , Seleccionar y arrastrar el icono Cluster hasta el front panel.

cambia de

aspecto en el

front panel

Llenar un cluster

• Arrastrar controles / indicadores desde controls palette hasta el cluster.

• No mezclar entre controles e indicadores.

Orden de un cluster• En el marco del

cluster, con el botón derecho seleccionar Reorder Controls in Cluster

• Recuadro blanco orden actual.

• Recuadro negro nuevo orden.

Funciones: Bundle y Unbundle

• Bundle: Se usa para ensamblar un cluster• Unbundle: Des-ensambla un cluster

Funciones: Bundle by name y Unbundle by name

• Bundle by name: Ensambla un cluster utilizando las etiquetas de los nombres de los elementos

• Unbundle: Des-ensambla un cluster usando las etiquetas que identifican a los elementos.

•Es un indicador numérico.•Muestra una o más gráficas.•Historial de datos.•Se grafican punto a punto o por medio de

arreglos.

Waveform charts

M.C. Juana Martínez Laguna 71UTT-2013

Construcción de waveform chart

Método 1. Punto a punto

Método 2. Con arreglo

Múltiples gráficas

Waveform graph

• Representa una serie de valores Y equiespaciados, comenzando a partir del valor X0.

• Cada nueva serie de datos reemplaza a la anterior.

Construcción de waveform graph

Construcción de waveform graph con

múltiples gráficas

Construcción de waveform graph con

múltiples gráficas

X-Y graph

• Un punto X1, puede tener varios valores Y1.• Los valores X1 no necesariamente están

equiespaciados.• Representa coordenadas en el plano (X1,Y1)

Construcción de X-Y Graph

M.C. Juana Martínez Lagunajuana.martinez@uttijuana.edu.mx

ADQUISICIÓN DE DATOS

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