Tema I Entorno

8/13/2019 Tema I Entorno

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INSTRUMENTACIN AVANZADA

Instrumentacin Virtual con LabVIEW


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INSTRUMENTACIN AVANZADA(Programacin en Instrumentacin Virtual)

Programa Analtico

UNIDAD TEMTICA I: INTRODUCCIN A LA PROGRAMACIN GRFICA

Instrumentacin Virtual. Entorno de desarrollo grfico para la programacin de sistemas deinstrumentacin y de control. Lenguaje Grfico G en el entorno del LabVIEW. Aplicacin de libreras en elentorno de Visual Basic. Equipamiento en software y hardware en el laboratorio. Menes de herramientas,controles y funciones. Conceptos de vi, subvi. Creacin de un programa y depuracin del cdigo. Ejerciciosprcticos.UNIDAD TEMTICA II:PROGRAMACIN ESTRUCTURADA.Introduccin: estructuras bsicas. Estructuras iterativas (For Loop y While Loop). La temporizacin en laejecucin de cdigo. Registros de desplazamientos. Estructuras Case y Event. Estructuras Sequence.Frmula Node. Variables locales y globales. Ejercicios Prcticos. Laboratorio

UNIDAD TEMTICA III: LABVIEW Y MATLABAplicacin de Mathscripts en aplicaciones de VI. Rutinas Matlab compatibles en LabView. Aplicaciones deprogramas en VI.UNIDAD TEMTICA IV: TIPOS DE DATOSTipos de Datos Estructurados.Introduccin a los arrays. Funciones con arrays. Clusters. Controles eindicadores de string. Archivos de en entrada/salida. Manejo de archivos. Archivos de texto. Archivosbinarios. Ejercicios de Aplicacin.UNIDAD TEMTICA V: ANALISIS Y VISUALIZACIN DE DATOSAnlisis y visualizacin de datos. Indicadores chart. Indicadores Graph. Creacin de subprogramas.

Configuracin. Aplicaciones del LabVIEW en el campo de control de los parmetros de calidad de la energa.Espectro de frecuencias e ndices THD en seales no sinusoidales. Aplicaciones.UNIDAD TEMTICA VI: ADQUISICIN DE DATOSAnlisis del hardware de laboratorio. Sistemas de adquisicin y procesamiento de datos. Software deadquisicin de datos NI-DAQ. Creacin de tarjetas de adquisicin virtuales. Tarjetas de adquisicin PCI-6221. Tarjetas USB 18200-10. Tarjeta Aduisidora con PIC18F2550. Caractersticas. Aplicacionesmonitoreadas desde una pc remota. Aplicaciones Web Server.


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80% de asistencia a las clases tericas-prcticas.

Proyecto Final con el desarrollo de una Aplicacin en el

entorno del Programa LabVIEW.

Memoria TcnicaArch ivo del desarrol lo en LabVIEW

Requ isi tos para la aprobacin de la asignatura:


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Libros :

Ento rno Grfico de Prog ramacin (

LabVIEW

8.2)

Au tor es: J. R. Lajara- J. Pelegr. Ed. Marcombo .

Programacin Grfica para el Control de Instrumentacin

Autores: A. M. Lzaro- J. del Ro Fernndez. Ed. Paraninfo

LabVIEW

advanced

programming

techniques

.

R. Bitter, T. Mohiuddin, M. Nawrocki. Ed. CRC.

LabVIEW

User

Manual.

National

Instruments.

Measurement

Manual.

National

Instruments.

User

s

Guide. Universal Library

for

LabVIEW

(USB 18200

-

10).

Measurement

Computing.


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Qu es LabVIEW?


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LabVIEW es un entorno de desarrollo grfico con funciones integradas pararealizar adquis icin de datos , contr ol de instrumentos, anlisis d emedidas y presentaciones de datos.

LabVIEW es un lenguaje potente en un ambiente de programacin grfico,

pero mucho ms sencillo que los entornos tradicionales.

Lenguaje Desarrol lado p ara Medic in, Con trol y Au tom atizacin

A diferencia de los lenguajes de propsito general, LabVIEW tiene funcionesespecficas para acelerar el desarrollo de aplicaciones de

medic in, con trol

y autom atizacin.

Qu es LabVIEW?Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench


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Fcil Integracin con Instrumentos y Disp osit iv os de Medida

LabVIEWse puede conectar de manera transparente con todo tipo de hardwareincluyendo instrumentos, plaquetas adquisidoras, controladores lgicos programables(PLCs).

LabVIEWpara Invest igac in y A nlisi s

Puede utilizarse LabVIEW para analizar y registrar resultados reales para aplicaciones enamplios sectores orientados a la ingeniera mecnica, elctrica, electrnica, biomdica, etc.

LabVIEWpara Con trol de Pro ceso s y A utomatizacin en Fbric as

Puede utilizarse LabVIEW para numerosas aplicaciones de control de procesos yautomatizacin, realizar medidas y control de alta velocidad y con muchos canales.

Qu es LabVIEW?


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Proyectos Realizados por Alumnos

PROYECTOS FINALES de Carrera (Aplic ando LabVIEW)

Estacin Metereolgica - Au to r : Schnarw i ler Jo rge

Leonardo

Analizador de Redes Elctricas- Auto r : Teves, Car losHernn (en ejecuc in)

Anlisis Modal Inverso de Vibracionespara la Deteccin de

Entallas en Vigas Esbeltas (Nicols di Mauro)

Analizador de Armnicos inalmbrico-Juan Simo netta

Adquisicin de datos de un generador elico (Dmine-Niro)


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Adquisicin de datos


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Adquisicin de datos


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8 canales de entrada analogica

2 canales de salida analgica

16 E/S digitales

Adquisicin de datos


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Adquisicin de datos

PIC-18F2550


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Instalacin Driver PIC



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Instalar VISA v5.03

(Virtual Instrument Software Architecture)

Instalar driver usb pic 18F2550



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Instalar driver del PIC



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Instrumentos Virtuales (VIs)

Los programas desarrollados en LabVIEW son llamados instrumentos virtuales o Vis.

En apariencia y operacin imitan a instrumentos fsicos, tales como osciloscopios einstrumentos analgicos y digitales.

Las aplicaciones son grabadas con extensin .vi



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Botn de ejecucin (Run)

Botn de ejecucin continua(Continuous Run)

Cancelacin de ejecucin(Abort Execution)

Botn de pausa/continuacin

Configuracin de textos(Text Settings)

Alineamiento de objetos(Align Objects)

Distribucin de objetos

(Distribute Objects)

Reordenamiento

Redimensionamiento de objetosde panel frontal (Resize Objects)

Barra de Herramientas de Estado (PF)



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Botn de ejecucin resaltada(Highlight Execution)

Botn de entrada al ciclo(Step Into)

Botn sobre (Step Over)

Botn de salida del ciclo(Step Out)

Botones adicionales en el diagrama de la barra deherramientas



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Herramienta de operacin

Herramienta de posicionamiento

y redimensin

Herramienta de etiquetado

Herramienta de cableado

Herramienta de men (atajo)

Paleta flotante

Utilizado para operar y modificarobjetos en el panel frontal y en el

diagrama de bloques.

Herramienta de desplazamiento

Herramienta de punto de paro

Herramienta de prueba

Herramienta para copia de color

Herramienta para colorear

Paleta de Herramientas

Herramienta de seleccin automatica



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S U C

Panel Frontal

Controles Numricos - Indicadores

El tipo de dato numrico pude presentarse como nmeros de variostipos, tales como enteros o reales

Indicador Numrico

Control Numrico

Incremento/Decremento Boton



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OPCIONES DE VISUALIZACIN DE LOS DATOS TIPO CONTROL

Label/Caption

Date Range

Format and Precision

Incremento/decremento

Unit Label

PF

DB



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Panel FrontalControles/Indicadores

Un dato Booleano puede representar nicamente dos estados Verdadero oFalso (On - Off)

Los controles e indicadores Booleanos son usados para desplegar valoresverdaderos o falsos

Objetos Booleanos simulan interruptores y LEDs

ControlBooleano

IndicadorBooleano



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Ejercicio

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/control%20booleano.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/control%20booleano.vi


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Partes de un VIDiagrama de Bloques

Contiene el cdigo fuentegrfico.

Los objetos del panel

frontal aparecen comoterminales en el diagrama de

bloque.



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Diagrama de Bloque

Incluye objetos como los siguientes:

Terminales

SubVIs

Funciones

Constantes Etructuras

Cables



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Diagrama de bloques Cableado

Transfiere datos entre objetos en el diagrama de bloques.

Los cables tienen diferentes colores, estilos, y grosordependiendo del tipo de datos.

La ruptura de un cableado aparece como una lnea punteada encolor negro y una X en la mitad.

Scalar

1D Array

2D Array

DBL Numeric Integer Numeric String



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Diagrama de bloques Consejos en el cableado.

Presionar -B para borrar cableado cortado.

Click Derecho y seleccione Clean Up Wire para limpiar

el cableado


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Seleccionando una herramienta

Creando, modificar, y depurando VIsusando herramientas provistas por LabVIEW

Una herramienta es un modo especial de activacin delcursor del mouse.

Cuando usamos Automatic Tool Selection, LabVIEW

selecciona la herramienta correcta en funcin de laubicacin del mouse sobre los objetos.


P t d VI

I /C t


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Partes de VI Icono/Conector

Icono: representacin grfica de un VI

Panel Conector: mapa de entradas y salidas VI

Iconos y Panel Conector son necesarios para usar un VI como unsubVI

Un subVI es un VI que est dentro de otro VI

Similar a una funcin en un lenguaje de programacin

convencional de texto Icono Connector Panel



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EjemploGenerar un nmero aleatorio entre los valores 0 y 100 para ser

ledo por distintos indicadores de LabVIEW

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/indicadores.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/indicadores.vi


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Panel Frontal Strings (cadena)

Un string es una secuencia de caracteres ASCII.

Los controles strings sirven para recibir texto desde el usuario p.e.

nombre y password para abrir un programa.

Los indicadores strings se usan para desplegar texto para el usuario.



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Panel Frontal Strings (cadena) y Path

Ejemplo

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/ejemplo_string.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/ejemplo_string.vi


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Panel Frontal

Todos los objetos de LabVIEW

tienen asociados menesflotantes.

Para crear un VI, usamosmen flotante para cambiar lavista o comportamiento deobjetos en PF o en DdBPara acceder al MenFlotante hacemos clic derechosobre el objeto.



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Creando un VI Diagrama de Bloques



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Opciones de Ayuda

Contexto de la Ayuda Ayuda en lnea

Congelar Ayuda

Path ubicacin

Ctrl + H

Referencias en LneaClic en lasfunciones deldiagrama paratener accesodirecto a la

informacin enlnea.



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DB Icons/Expandible Nodes



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Tcnicas para Eliminar Errores

Encontrando los Errores

Resaltar la Ejecucin

Herramienta de Prueba

Haciendo clic en el botn de RUN que esta roto;aparece una ventana mostrando los errores

Con clic en el botn de ejecucin resaltada; el flujode datos aparece animado utilizando burbujas

desplegando valores en los cables.

Con clic en el botn derecho sobre el cable se exhibela ventana de prueba y mostrando los datos mientras

fluyen por el segmento de cable.Tambin se puede seleccionar la herramienta deprueba desde la paleta de herramientas y hacer unclic en el cable.



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VIs Exp ress, Vis Standard y Func iones

VIs Express: VIs interactivos con pgina de dilogo configurable

VIs estndar: VIs modulares y personalizables mediante cableado

Funciones: Elementos fundamentales de operacin de LabVIEW. Noquedan representado en el panel frontal.

VI Express VI Estandar

Funcin



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Ejemplo

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/ejemplo_express.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/ejemplo_express.vi


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SubVIs

Un SubVI es un VI que puede ser utilizado dentro de otro VI

Similar a una subrutina

Ventajas

Modular

Fcil para eliminar errores No tiene que crear cdigos

Requiere menos memoria



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Pasos para crear un SubVI

Crear el icono

Crear el conector

Asignar terminales Guardar el VI

Insertar el VI dentro del VI principal


I C t


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Icono y Conector

Un icono representa un VI en otrodiagrama de bloque

El conector muestra terminalesdisponibles para transferir datos

Icon

Connector


P S bVI


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Pasos para crear un SubVI

Ejercicio subVI

Ejercicio usando subVI

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/promedio.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/use%20promedio.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/use%20promedio.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/promedio.vi


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Crear el Icono

Haga click derecho sobre el

icono en el diagrama de bloqueo panel frontal



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Crear el Conector

Haga click derecho sobre el icono (solamente en el panel frontal)



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Partes de VI Icono/Conector


A i

T i l


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AsignarTerminales



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USO DE LA PLACA USB



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Ejemplo

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/USERLIB.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/USERLIB.vi


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Ejemplo

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/USERLIB.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/USERLIB.vi


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Ejercicios



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Ejercicio 1.1 Convertir de C a F

Crear un VI que acepta la entrada de una

variable x(temperatura) desde un controlnumrico para convertirla en C a F y

mostrarla en un indicador numrico

325

9x

Fahrenheit



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Ejercicio 1.1

Fahrenheit

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/conversor%20c%20a%20f.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/conversor%20c%20a%20f.vi


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Crear un sub-VI a partir de la aplicacin

anterior.

Fahrenheit



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Editar Icon

Asignar terminales de conexin


Ej i i 1 3

C i d

C

F


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Utilizar el sub-Vi creado en el paso anterior

para construir una aplicacin que muestre latemperatura resultante en un termmetro,

seleccionando con una llave la indicacin en

C o F.


Ej i i 1 3

C ti d

C

F


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Ej i i 1 3

T t


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Ejercicio 1.3

Ejercicio 1.3 Termmetro


Ej i i 1 4

T t t d l i
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/(Demo)%20Thermometer.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/(Demo)%20Thermometer.vi


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Utilizar el sub-VI ImputAnalog.vi, para capturar una seal

analgica en el canal 1 de la placa USB adquisidora de datos

(reemplazando a Demo Read Voltage).

Ejercicio

Ejercicio 1.4 Termmetro con entrada analgica


Ej i i 1 4

T t t d l i
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Ejercicio%201-4.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Ejercicio%201-4.vi


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Adquisicin de una variable analgica usando la placa USB PIC



Ej i i 1 4

T t t d l i


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Ejercicio



Ej i i 1 5

T t l
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Ejercicio%201-4.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Ejercicio%201-4.vi


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Construir una aplicacin VI que a partir de dos temperaturas ingresadas mxima ymnima se comparen con otra actual indicando en pantalla el alerta (con un LED ytexto) cuando la mxima o la mnima son excedidas.

Caso a) no hay alarm a, temperatu ra ent re l os lm ites Mx y Mn ingr esad os :

Ejercicio 1.5 Termmetro con alarmas


Ej i i 1 5

T t l


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Caso b ) se exc ede el mnimo

Caso c) se excede el mximo


Ejemplo

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Ejemplo%201.5.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Ejemplo%201.5.vi


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Ejercicio 1 5

Termmetro con alarmas


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Ejercicio



Ejercicio 1 6

Termmetro con alarmas
http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Determine%20Warnings.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Determine%20Warnings.vi


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Ejercicio

Reemplazar el control Temperatura Actual, por el sub-vi InputAnalog.vi,

ingresando la entrada analgica desde la placa USB.

El LED de alerta en el panel frontal acompaarlo con uno de los LEDs de laplaca, utilizando una de las salidas digital.


http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Determine%20Warnings_USB.vihttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_8/ejercicios/Determine%20Warnings_USB.vi


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Consejos para trabajar en LabVIEW



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Consejos para trabajar en LabVIEW

Atajos desde el teclado Activa/Desactiva la Ventana de Ayuda Remueve todos los cables rotos del

diagrama de bloques

Cambiar entre el Panel Frontal y elDiagrama de Bloques Deshacer cambios Undo (tambin

disponible en el menu de edicin) Herramientas Opciones Establecer Preferencias

en LabVIEW Propiedades del VI Configurar la Apariencia del VI,

Documentacin, etc.


G


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Guardar el VI

Elija un sitio o carpeta fcil de recordar Organizar por funcionalidad

Guardar los VIs similares en un mismo directorio (Ej.Utilidades matemticas)

Organizar por aplicacin Guardar todos los VIs Usados para una Aplicacin

Especificar dentro de un directorio o un archivo delibrera (Ej. Lab 1 Frecuencia de respuesta)

Archivo de librera (.llbs) combina todos los VIs enun solo archivo, ideal para transferir aplicacionesenteras a travs de computadoras



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