Tema: Supervisión y control básico mediante Labview y … · interacción con otras aplicaciones...

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Tema: Supervisión y control básico mediante Labview y DrDAQ

• Desarrollar sistemas de supervisión y control básicos utilizando el programa Labview y la tarjeta adquisidora DrDAQ

• Adquirir y generar señales de voltaje con la tarjeta DrDAQ y el programa PicoScope• Utilizar Labview para adquirir, procesar y generar señales con la tarjeta DrDAQ• Crear interfaces humano-máquina con los elementos gráficos que ofrece Labview

• 1 Tarjeta DrDAQ de Pico Technology• 2 Puntas de osciloscopios (con atenuación x1)• 1 Cable USB tipo A/B• 1 Sensor de temperatura del kit DrDAQ• 1 Sensor de humedad relativa del kit DrDAQ• 1 Cable de conexión para sensores externos del Kit DrDAQ• 1 Computadora con el software PicoScope 6 y el SDK de labview instalado • 1 Destornillador pequeño tipo bornera• 1 Fuente variable de 0-10VDC o en su defecto 1 fuente de alimentación +/-15VDC

[SO3538-8D] y 1 módulo de referencia de voltaje [SO3536-5A]• 3 Puentes blancos• 4 cables de 4mm a 2mm• 4 cables de 2mm• 1 Beaker plástico de 1000 ml• 5 Recipientes plásticos pequeños• 1 Galón de agua• 50 ml de líquido limpiador para el hogar• 50 ml de bebida de cola a temperatura ambiente [El estudiante debe traerla]• 50 ml de jugo de fruta a temperatura ambiente [El estudiante debe traerla]• 1 Multímetro digital• 1 Par de puntas para multímetro

Instrumentación Industrial. Guía 9

Objetivo General

Objetivos Específicos

Material y Equipo

Facultad: IngenieríaEscuela: ElectrónicaAsignatura: Instrumentación IndustrialLugar de ejecución: Instrumentación y Control (Edificio 3, 2da planta)

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• 1 Franela para limpiar

1. Introducción a los Sistemas de Adquisición.

El esquema general de una cadena de medida cuya misión es la adquisición de datos puede ser el siguiente (Figura 9.1):

Figura 9.1. Esquema general de una cadena de medida.

Este esquema general o alguna de sus variaciones lo encontraremos en múltiples entornos de losque cabe destacar dos: uno será el de los procesos industriales y el otro será el de ensayos y testque englobaremos bajo la denominación de entorno de laboratorio.

Entorno Industrial.En un proceso industrial existirán varios sensores que suministran información,convenientemente acondicionada, al elemento controlador del sistema. El elementocontrolador, que estará basado en algún microprocesador, recibirá la información de lossensores directamente o mediante un proceso de comunicación. Además de la presentación dedicha información en la forma deseada (generalmente gráfica) el elemento controlador dará lasórdenes oportunas a los actuadores para mantener el proceso funcionando dentro de losmárgenes previstos.

Figura 9.2. Proceso de medición en un entorno industrial.

Entorno de Laboratorio.Para la instrumentación virtual o los procesos de laboratorio, la información puede venir dadano solo por sensores, sino también por otros sistemas de medida (osciloscopios, multímetros,etc.) con capacidad de comunicación. Partiendo de la información recogida podemos cambiar


Introducción Teórica

Captación Acondicionamiento TransmisiónConversión AD

Procesamiento Presentación

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las condiciones de la prueba, modificando parámetros de los aparatos (generadores defunciones, fuentes de alimentación).

Figura 9.3. Proceso de medición en un entorno de laboratorio.

En un entorno como el descrito, la tendencia actual es que sea un software especializado quiense encargue del control del sistema, coordinando el funcionamiento de los distintos elementos.Uno de estos programas es LabView que permite recoger, analizar y monitorizar los datosdentro de un entorno de programación gráfico en el que se ensamblan objetos llamadosinstrumentos virtuales (VIs) para formar el programa de aplicación con el que interactuará elusuario y que se denomina instrumento virtual.Además de lo que es la propia representación de los datos en los paneles interactivos quefuncionan como si se tratara de instrumentación real, permite múltiples opciones de manejo dedatos, como su almacenamiento en disco y compartirlos en red o con otras aplicaciones. Lainteracción con otras aplicaciones se podrá realizar mediante llamadas a librerías de enlacedinámico (DLL: Dinamic Link Library) e intercambio dinámico de datos (DDE: Dynamic DataExchange) en modo local o mediante TCP/IP en conexiones remotas. Siempre buscandoindependencia de la plataforma en la que hayamos realizado nuestra aplicación.

La capacidad de comunicación con otros sistemas será una cualidad importante en cualquierequipo ó sistema. Además de la comunicación mediante interfaces comunes como el RS-232 o485, podremos utilizar otros estándares más específicos de instrumentación como el IEEE-488más conocido como GPIB, el VXI o en entornos industriales mas específicos como el CAN.

2. El Software.

Concepto de Instrumento Virtual.A diferencia de un instrumento real, que podemos tener en cualquier laboratorio o planta deprocesos, y que queda perfectamente definido por unos mandos de control y unos elementos derepresentación, un instrumento virtual estará ligado al concepto de software. Este software seejecutará en un ordenador que tendrá alojado unos elementos hardware concretos, tarjetas deadquisición de datos (analógicos y digitales), tarjetas de interfaz con los buses deinstrumentación y unos canales de control también analógicos y digitales.


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Nuestro instrumento virtual permitirá manejar ese hardware mediante una interfaz gráfica deusuario (IGU) que se asemejará al panel de mandos de los aparatos habituales.Mediante la representación en pantalla de los elementos gráficos de visualización y control queservirán de interfaz con el usuario, éste observará los estados de las entradas seleccionadas enla pantalla e interactuará con las salidas directamente o mediante la ejecución de las rutinasque se han programado.

Estructura del Software.

Figura 9.4. Estructura del programa LabVIEW.

• Básicamente, el programa se encargará de comunicar la interfaz de usuario delordenador con el hardware de adquisición de datos dotando a la aplicación de lafuncionalidad requerida.

• Es posible realizar una separación de las capas o partes del software: Programa deaplicación, controladores de dispositivo (drivers) y librerías de aplicación (API’s).

Programa de Aplicación.El programa de aplicación, también llamado instrumento virtual, consta de dos partes: interfazde usuario y funcionalidad de la aplicación:

IGU (Interfaz Gráfica de usuario)• Permite la interacción de la aplicación con el usuario.• Básicamente consta de controles e indicadores para visualización e introducción de

datos.• La mayoría de entornos de programación disponen de librerías de controles e

indicadores creados que evitan una gran cantidad de trabajo al usuario.

Funcionalidad de la aplicación• Una de las funciones básicas será la de obtener datos del hardware de forma

transparente al usuario.• La funcionalidad del programa incluye tratamiento de señal, control del flujo de

programa, control de errores, etc.• Puede implementarse en lenguajes basados en texto (Visual Basic, C++,

LabWindows/CVI, etc.) o puede utilizar lenguaje gráfico como LabWiew, Snap Master,DasyLab, HP-VEE, Visual Designer de Burr Brown, etc.


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Esta práctica estará centrada en la programación bajo el entorno de programación gráficaLabView.

DrDAQ de Pico Technology

Es un instrumento muy versátil que se conecta por USB a la computadora, puede ser utilizadojunto con su software PicoScope como registrador de datos (data logger), osciloscopio,generador de señales y analizador de espectros, posee sensores integrados de temperatura, luz ysonido, tiene un conector BNC para electrodos de PH estándar y 3 sockets que permiten el usode sensores externos de temperatura, humedad, presión, etc., 4 salidas digitales que puedenconfigurarse como señales PWM, es capaz de medir resistencia entre 0 y 1M ohm de sensoresresistivos y con ayuda del software escalarlos a las unidades correctas, además cuenta con unLED RGB que puede ser programado para mostrar una amplia gama de colores.

DrDAQ además del software para su uso viene con un amplio rango de drivers y códigos deejemplo que permiten escribir programas propios utilizando otros software, los drivers queincluye son para Microsoft Windows (XP SP3, 7, 8 y 10), Apple Mac (OS X) y Linux (incluyendoRaspberry Pi y BeagleBone).Los códigos de ejemplo están para C, C++, LabVIEW y Excel.

Figura 9.5. Esquema de la tarjeta DrDAQ.


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PARTE I. USO DE LA TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS DRDAQ Y EL SOFTWAREPICOSCOPE

1. Conecte la tarjeta DrDAQ a la computadora por medio del cable USB y ejecute elprograma PicoScope 6 (si se indica que hay problemas con la identificación deldispositivo pruebe conectándola a otro puerto USB), se abrirá la ventana del programamostrando en pantalla la señal percibida por el sensor de sonido, hable cerca delmicrófono para ver como cambia la señal.

Figura 9.6. Ventana de PicoScope para DrDAQ.

2. En la parte superior de la pantalla se puede elegir que señal desea verse, además de lasopciones para el generador de señales, led RGB y salidas digitales. Inicialmente estáactivada la señal de sonido y dando clic en la flecha de junto puede verse las opcionesde configuración de esta señal (ver Figura 9.7) tales como: resolución, escala,desplazamiento, etc. Deje estas opciones como están (de un clic en cualquier parte de lapantalla para que desaparezca la ventana de opciones) y desactive la señal de “sonido”dando clic sobre el botón (este que se encontraba de color azul pasa de nuevo a café.


Procedimiento

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Figura 9.7. Señales a mostrar en PicoScope y configuración de la señal de sonido.

3. Conecte una sonda de osciloscopio al conector de la tarjeta DrDAQ que dice “Scope” yotra al conector que dice “Sig Gen”.

4. Unas las puntas asegurándose que el selector de atenuación de ambas esté puesto en 1X(ver Figura 9.8), no olvide también conectar los terminales de tierra de las sondas.

Figura 9.8 Selección de la atenuación de la punta o sonda del osciloscopio.

5. Active ahora el generador de señales dando un clic en el icono correspondiente (VerFigura 9.9), chequee la opción Señal Activada, seleccione como tipo Senoidal, conuna frecuencia de 100 Hz, amplitud pico de 1 V y sin desplazamiento (0V).


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Figura 9.9. Configuración del generador de señales.6. Para ver esta señal en pantalla seleccione ahora la opción “osciloscopio” (el botón

cambia a azul), deberá verse la señal que se programó en el generador de señales,pruebe cambiando el tipo de señal, frecuencia y amplitud, observe como la escala devoltaje se ajusta automáticamente para ver mejor la señal, mientras que la del tiempodebe ser ajustada por el usuario, inicialmente está a 10ms/div, pruebe tambiéncambiando este valor (ver Figura 9.10). Para que la señal se mantenga fija en pantallacoloque el disparo como auto en las opciones que se muestran en la parte inferior de lapantalla (ver Figura 9.11).

Figura 9.10. Ajuste de escala de tiempo del osciloscopio.

Figura 9.11. Selección del disparo.

7. Desactive el generador de señales dando clic en el icono correspondiente y quitando elcheque de la opción “Señal activada”, cierre la ventana de configuración del generadorde señales y retire la punta que colocó en el conector “Sig Gen” de la DrDAQ.

8. Abra la de configuración de las salidas digitales, para ello de clic en el iconocorrespondiente (ver Figura 9.12), seleccione que la salida digital 1 sea PWM con unperíodo de 3ms y un ciclo de trabajo de 25.


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Figura 9.12. Configuración de las salidas digitales.

9. Conecte dos cables a los bornes de salida digital 1 y al borne Gnd, luego conecte a estosla punta del osciloscopio para ver la señal PWM generada (para ver mejor la señalcoloque la escala de tiempo del osciloscopio a 2ms/div).

10.En el programa PicoScope coloque de nuevo la salida digital 1 como salida en bajo,desactive ver la señal del osciloscopio y retire los cables que conectó a la salida digital 1y Gnd y la punta de osciloscopio del conector “Scope”.

11.Active ahora la opción para configurar el led RGB, para ello de clic en el iconocorrespondiente (ver Figura 9.13), seleccione Activar control LED y mueva el cursor delmouse entre los colores y observe como se muestran en el LED de la DrDAQ.

Figura 9.13. Configuración del Led RGB.


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12.Quite la opción de Activar control LED y seleccione en el PicoScope ver la señalproveniente del socket Ext1.

13.Conecte ahora uno de los sensores de temperatura (termistor) del kit DrDAQ al socketExt1y elija ver la señal de este socket en el PicoScope, deberá mostrarse la gráfica de latemperatura ambiente, la escala en “Y” se coloca automáticamente en grados Celsius yentre el mínimo y el máximo que el sensor puede medir (-10 a 105 °C) (si esto no semuestra así desconecte y vuelva a conectar el sensor). Si despliega las opciones de Ext1verá que la escala puede cambiarse a grados Fahrenheit si se desea, déjela en gradosCelsius.

14.Para saber exactamente el valor en que se encuentra la temperatura podemos hacer usode uno de los cursores en “Y” para ello de clic en el pequeño cuadro ocre que apareceen la esquina superior izquierda de la gráfica y sin soltarlo arrástrelo hasta la línea quedesea medir, aparecerá en pantalla una ventana indicando el valor (ver Figura 9.14).

Figura 9.14. Ubicación de un cursor.

15.De la misma forma puede colocarse otro cursor más en “Y” y otros dos en “X”(arrastrando el cuadro blanco de la esquina inferior izquierda), en la ventana quemuestra los valores incluso se puede ver la diferencia entre cursor 2 y 1 tanto en “Y”como en ”X”, para quitar los cursores simplemente cierre la ventana que muestra losvalores.

16.Si se quiere que automáticamente se indique el valor de la señal debe añadirse unamedición, del menú “Mediciones”, seleccione “Añadir Medición”, ahí escoja la señalque en este caso es Ext1, como tipo de medición puede escogerse una variedad deopciones, pero para este caso seleccione Máximo, en selección de la gráfica que semedirá seleccione En toda la señal y presione “Aceptar”. En la parte inferior se mostraráel valor de la señal actual y otros datos como valor mínimo, máximo, promedio, etc (Ver


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Figura 9.15), ¿Que valor de temperatura ambiente se indica?_____________°C.

Figura 9.15. Añadir medición. El inconveniente es que las unidades no corresponden asíen la imagen de la Figura 9.15 está midiendo 36.2V cuando en realidad son 36.2°C.

17.Desconecte el sensor de temperatura de Ext1 y ahora coloque el sensor de humedadrelativa en el mismo conector, observe que la escala cambia automáticamente para estenuevo sensor, ahora se muestra en porcentaje de 0 a 100%, ¿que valor de humedadrelativa muestra inicialmente?_____________%.

18.Llene un beaker con agua hasta la mitad, luego vacíelo completamente e introduzca elsensor de humedad de tal manera que los agujeros queden frente a la pared interna delbeaker, observe en pantalla como sube la humedad relativa.

19.Retire el sensor del beaker, deseleccione ver Ext1 y seleccione ver pH, despliegue lasopciones de este y seleccione en escalado la opción de 0..14 que es la escala típica enque se mide el pH en disolución acuosa (ver Figura 9.16).


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Figura 9.16. Configuración de la medición de pH.20.Elimine la medición que se colocó para Ext1 (menú “Mediciones”, “Eliminar Medición”)

y agregue una igual pero para el canal pH.21.Prepare un recipiente grande con agua para limpiar el electrodo antes de introducirlo a

las diferentes sustancias y también llene recipientes pequeños con las sustancias deprueba (agua, bebida de cola, jugo de fruta y limpiador)

22.Retire con cuidado el electrodo pH del recipiente de solución de almacenamiento eintrodúzcalo en el recipiente con agua para limpiarlo.

23. Introduzca el electrodo en uno de los líquidos de prueba y agítelo con cuidado por almenos 1 minuto, anote en la Tabla 9.1 el valor de pH obtenido. Realice el mismoprocedimiento para los otros líquidos no olvidando limpiar primero el electrodo.

Líquido pH Esperado pH medido

Bebida de cola 2.5-3

Jugo de frutas 3.5-5

Agua pura 7

Liquido limpiador para elhogar

Solo limpiador: 6-7Desengrasantes: >9Desincrustantes: <5

Tabla 9.1. Valores de pH esperados y medidos.

24.Desconecte el electrodo pH de la DrDAQ, introdúzcalo de nuevo en la solución dealmacenaje y deseleccione ver el canal “pH”.

25.La tarjeta DrDAQ es capaz de realizar la función de registro de datos, por defecto elprograma coloca un muestreo a 10 KS(muestras)/s(segundo), pero esto puede cambiarsedesde 50 S/s hasta un máximo de 2GS/s en la ventana principal del programa (ver Figura9.17). Los datos pueden ser almacenados hasta en 32 posiciones o buffers, por lo que elprograma puede muestrear una señal con una escala de 10us/div durante 3.2 s y con lamáxima escala que es de 50s/div durante 8.9 horas.


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Figura 9.17. Selección de número de muestras y posición/buffer de la señal en lamemoria.

26.Coloque en el picoScope para ver el canal de “sonido”, coloque una escala de tiempo de50ms/div y un valor de muestreo de 10kS, presione el botón “Detener captura” (Figura9.18) y luego el de “Iniciar captura”, observe que el indicador de posición de la señal enmemoria va subiendo de 1 en 1 hasta detenerse en 32, al llegar aquí el sistema ya noregistra datos pero sigue mostrando en pantalla como cambia la señal. Estos datosquedan en la memoria del programa hasta que se inicia otra captura.

Figura 9.18. Botones para iniciar y detener captura.

27. Inicie otra captura y en un momento determinado haga un sonido no muy corto cercadel micrófono, aunque podemos detener la captura en cualquier momento deje quefinalice la captura en los 32 buffers.

28.Para almacenar los datos en la computadora, del menú archivo seleccione “Guardartodas las señales como”, aquí puede almacenar los datos en varios formatos como.psdata, .csv o .txt o las imágenes en .gif, .jpg entre otros, coloque un nombre yseleccione como tipo de archivo .txt, vaya donde almacenó los archivos, verá que segeneró una carpeta y que dentro habrá 32 archivos .txt con los valores “X” y “Y” de laseñal muestreada. Si almacena los datos como imagen entonces la carpeta contendrá 32imágenes de la señal muestreada.

29.En el PicoScope con el ícono “vista general de los buffers” se puede previsualizar los 32buffers tanto en vista miniatura como en la pantalla y así conocer en cual o cuales está lainformación que se necesita. (en el ejemplo de la Figura 9.19 donde se registró un sonidoalto fue en el buffer 19), busque en su caso en que buffer quedó registrado el sonido querealizó.


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Figura 9.19. Vista general de los buffers.

30.Para almacenar solo esta señal del menú “Editar” seleccione “Copiar como texto” ypegue esto ya sea en un bloc de notas o en una hoja de cálculo, verá que están presenteslas 10K muestras de ese buffer específico. Si se quisiera guardar solamente la imagensiempre del menú “Editar” se selecciona “Copiar como imagen” o para guardar laimagen de toda la pantalla “Copiar ventana completa como imagen”.

31.Cierre el programa PicoScope.

PARTE II. USO DE LA TARJETA DE ADQUISICIÓN DE DATOS DRDAQ Y LABVIEW

1. Ejecute el programa Labview, abra un VI en blanco y presione ctrl+t para ver tanto laventana del panel frontal como la de diagrama de bloques.

2. Cree un panel frontal con un gráfico de forma de onda (Controls -> Express -> Graphindicators -> Waveform Chart) coloque la escala en “Y” de 0 a 10 y quite elautoescalado en “Y” y en el diagrama de bloques añada una estructura While Loop(Functions -> Express -> Execution Control -> While Loop) tal como se muestra en laFigura 9.20, desconecte el Stop button de la condición del lazo (circulo rojo).


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Figura 9.20. Panel frontal y diagrama de bloques para ejemplo de adquisición de voltaje.

3. En el diagrama de bloques de clic derecho en cualquier parte de la pantalla para queaparezca el menú de funciones, luego de clic en la opción “Select a VI...”, vaya a la rutaC:\Archivos de programa\Pico Technology\SDK\src\USBDrDAQ\Labview y seleccioneel archivo USBDrDAQ.llb, presione “OK”, se abrirá una ventana con los VI a escogerseleccione “USBDrDAQOpen.vi” y presione “OK” (ver Figura 9.20).

Figura 9.20. Seleccionar un VI.

4. Ubique este bloque a la izquierda de la estructura While Loop, repita el mismoprocedimiento para agregar los otros bloques que se muestran en la Figura 9.21(USBDrDAQSetting, USBDrDAQBlock y USBDrDAQClose) además de realizar lasconexiones indicadas.


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Figura 9.21. Agregar los otros VI pertenecientes a la tarjeta DrDAQ.

5. Agregue en el diagrama de bloque un cluster de constantes (Functions -> Programming-> Cluster, Class, & Variants -> Cluster constants) y agregue dentro de este 6 constantesnuméricas (Functions -> Programming ->Numeric -> Numeric Constant) y 2 constantesbooleanas falsas (Functions -> Programming -> Boolean -> False constant), como semuestra en la Figura 9.22.

Figura 9.22. Cluster compuesto de constantes numéricas y booleanas .

6. Se debe verificar el orden real de los elementos en el cluster, que debe ser como loshemos colocado, para ello de clic derecho sobre el borde del cluster, seleccione laopción “Reorder Controls in cluster...”, se debe mostrar el número de cada elemento del0 al 7 de izquierda a derecha, si alguno estuviera en otro orden, se debe escribir elnúmero correcto del elemento en el cuadro superior y luego dar clic en el elemento quedebe llevar ese número, así en el caso de la Figura 9.23 está al revés el 2 y el 3,escribimos 2 y damos un clic en el elemento que tiene el 3 pero que debe ser el 2 y estetoma el valor deseado, cuando esté bien la numeración se debe dar un clic en el chequepara cerrar la ventana.


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Figura 9.23. Orden de los elementos en el cluster.

7. Conecte este cluster al terminal “Trigger Settings” del VI “DrDAQSettings”.8. Agregue un arreglo de constantes (Functions -> Programming -> Array -> Array Constant)

e introduzca dentro de este una constante numérica y luego colóquele a esta un valor de4, quedará como se muestra en la Figura 9.24.

Figura 9.24. Arreglo de constantes .

9. Agregue otro cluster de constantes e ingrese 3 constantes numéricas y el arreglo deconstantes que creó en el paso anterior tal como se muestra en la Figura 9.25, verifiqueque los elementos tengan realmente el orden en el que se introdujeron dentro del cluster,finalmente conecte el cluster al terminal “Acquisition Settings” del VI “DrDAQSettings”.


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Figura 9.25. Conexión de cluster con los parámetros de disparo y adquisición de latarjeta DrDAQ.

Nota: Los valores colocados en los cluster son para indicar los siguientes datos:Cluster 1: Trigger Settings Cluster 2: Acquisition Settings

Hysteresis: 0 Block Length: 100000

Threshold: 0 Ideal number of samples: 100

Trigger direction: 0 Number of enabled channels: 1 (siempre debe ser 1)

Trigger Channel: 4 (4 es el scope) Channel: 4 (4 es el scope)

AutoTrigger: 1000

Trigger Enable: False

Enable Auto Trigger: False

Trigger Delay: 0

Tabla 9.2. Parámetros de disparo y adquisición.

10.Conecte al VI DrDAQBlock lo siguiente: 3 constantes numéricas, 1 divisor (Functions ->Programming -> Numeric -> Divide) entre una constante numérica con valor de 1000para escalar correctamente los valores leídos y graficarlos en el wave form chart.Agregue también 1 función de desagrupar por nombre (Functions -> Programming ->Cluster, Class, & Variants -> Unbundle By Name) y conecte a la salida de este una Or(Functions -> Programming -> Boolean ->Or) con el botón de Stop y la salida de esta Oral stop de la estructura while loop, (Ver Figura 9.26).


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Figura 9.26. Diagrama completo del adquisidor de señales con labview y DrDAQ.

11.Guarde el programa y conecte la sonda de osciloscopio al conector “Scope” de la tarjetaDrDAQ y a la salida de una fuente variable de 0 a 10VDC.

12.Corra el programa con el botón Run , si se indica el error PICO_NOT_FOUNDasegúrese de haber cerrado el programa PicoScope, intente conectar la tarjeta DrDAQ enotro puerto USB, si aún persisten problemas o se muestra otro error verifique los valoresde trigger settings y acquisition settings que colocó y notifique al docente de laboratorio.

13.Si todo está bien, en pantalla deberá estarse graficando el voltaje que tiene la fuente,varíe este valor y verifique como cambia en pantalla.

14.Para detener el programa presione el botón de STOP (Stop button) del panel frontal, si lodetiene con el botón “Abort Execution” de Labview al intentar correrlo de nuevo elprograma presentará un error (Error 5003 occurred at UsbDrDaqOpenUnitPICO_NOT_FOUND) y tendrá que cerrar Labview y volverlo a abrir (al cerrar lepreguntará si desea guardar los cambios en los bloques propios de la DrDAQ seleccioneDon’t Save-All). Tampoco debe correr el programa con el botón Run continuously yaque no puede pararse con el stop Button y tendrá que abortar la ejecución, teniendo elproblema descrito anteriormente al intentar correrlo de nuevo.

15.A continuación se hará una interfaz para la medición de temperatura, para ello esta vezno necesitaremos graficar los datos sino simplemente mostrarlos en pantalla mediantealgún indicador, utilizaremos el de termómetro que proporciona Labview, elimine delpanel frontal el waveform chart y coloque un termómetro (Controls -> Express -> NumInds -> Thermometer), de clic derecho sobre este y elija la opción “Visible Items” y luegode clic en “Digital Display” para ver el valor también en un control numérico.

16.En el diagrama de bloques presione ctrl+b para borrar las lineas que quedaron sinconectar.

17.Como la salida del bloque DrDAQBlock es un arreglo de N muestras (para este caso se


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colocó 100) no se puede conectar directamente el indicador por lo que se utilizará unafunción que obtenga el promedio de las muestras y ese valor es el que se mandará alindicador, para ello en el diagrama de bloques busque la función de promedio(Functions -> Mathematics -> Probability & Statistics -> Mean). También hay que teneren cuenta la razón del sensor de temperatura, en el caso del utilizado en el laboratorioeste tiene un valor de 10°C/V, así que el valor debe de multiplicarse por 10 paraescalarlo correctamente. El panel frontal y el diagrama de bloques deben quedar comose muestra en la Figura 9.27.

Figura 9.27. Panel frontal y diagrama de bloques de Interfaz de medición detemperatura.

18.Guarde y corra el programa, verifique que se hace una correcta lectura y escalado de latemperatura.

19.A Continuación se programará una alarma que encenderá un indicador en pantalla ymandará un uno lógico a la salida digital 1 cuando la temperatura rebase los 60 grados°C, para ello agregue en el panel frontal un led (Controls -> Express -> Leds ->RoundLed) y en el diagrama de bloques un VI DrDAQGPIO y otro DrDAQClose.

20.Agregue también un agrupador (Functions -> Programming -> Cluster, Class, & Variants->Bundle), ubique el cursor en la parte inferior de este y cuando el cursor se convierta enuna flecha doble de un clic izquierdo y sin soltar el mouse arrastre hacia abajo hasta queel agrupador quede con 7 casillas. (ver Figura 9.28).

Figura 9.28. Ampliando el agrupador o bundle.21.Agregue una función de comparación “mayor que” (Functions -> Programming ->

Comparison ->Greater?) y una constante numérica a la cual le debe colocar un valor de60.


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22.Agregue 4 constantes numéricas y 2 constantes booleanas falsas para conectar alagrupador o bundle, en la segunda entrada de este se debe conectar el estado de laalarma que proviene de la comparación del valor promedio con el valor de 60, es decirel mismo punto que va al led de la pantalla, coloque también otra función de desagruparpor nombre (Unbundle By Name) y otra Or para conectar la salida de error con la delotro bloque y el botón Stop. Las conexiones y el valor correcto de las contantes semuestra en la Figura 9.29.

Figura 9.29. Diagrama de bloques con la parte de la alarma.

Nota: En la siguiente tabla se muestra el significado de los valores del cluster de DrDAQGPIO.Cluster para GPIO 1 control

GPIO mode: 1 (salida), (0: Ninguno y 3: PWM)

Output State: True or False (encendida o apagada)

Input pull up: False

PWM Period: 0 (us)

PWM Cycle: 0 (%)

Start Pulse Count: False

Pulse Count Edge: 0

Tabla 9.3. Parámetros de configuración de salida digital 1.23.Guarde el programa y córralo, compruebe que al sobrepasar el valor de 60°C (6V) se

enciende el led en la pantalla y la salida digital 1 pasa a 3.3V, y que al bajar del valor elled se apaga y la salida digital 1 vuelve a 0.


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24.Cierre el programa, al hacerlo le preguntará si desea guardar los cambios en los bloquespropios de la DrDAQ seleccione Don’t Save-All.

1. Agregue al programa de medición de temperatura realizado dos termómetros más quemuestren la temperatura en grados Fahrenheit1 y en Kelvins2.

2. Cree un programa en Labview para el control de velocidad de un motor DC por mediode una señal PWM proveniente de la salida digital 1 de la tarjeta DrDAQ, el operariopuede desde la pantalla seleccionar entre detenido, velocidad baja, media y alta, lavelocidad baja se consigue con una señal PWM con un período de 1ms y un ciclo detrabajo de 20%, la velocidad media con un ciclo de trabajo del 40% y la alta con unciclo de trabajo del 80%.

3. Agregue al programa del numeral dos para que también se esté midiendo la temperaturadel motor (transductor 10°C/V) y si esta sobrepasa el valor de 70°C detengaautomáticamente el motor y encienda una alarma en pantalla.

1. Investigue que otras funciones de la DrDAQ pueden ser accedidas a través del SDK deLabview.

2. Investigue acerca de los adquisidores NI USB-6009 y sus semejanzas y diferencias con laDrDAQ.

• Pico Technology Ltd Pico Technology Ltd. (2011). USB DrDAQ Data Logger User'sGuide. Recuperado en julio de 2016 de: https://www.picotech.com/download/manuals/usbdrdaq_en-2.pdf 3

• Clim Profesional.(S.F). El PH de los productos químicos. Recuperado en julio de 2016 de:http://www.climprofesional.com/blog/consejos/10-el-ph-de-los-productos-quimicos.html

1 ºF=95ºC32

2 K=ºC+273.15


Análisis de Resultados

Investigación Complementaria

Bibliografía

https://www.picotech.com/download/manuals/usbdrdaq_en-2.pdf3

http://www.climprofesional.com/blog/consejos/10-el-ph-de-los-productos-quimicos.html

https://www.picotech.com/download/manuals/usbdrdaq_en-2.pdf3

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EVALUACIÓN

% 1-4 5-7 8-10 Nota

CONOCIMIENTO 25Conocimiento deficiente de los siguientes fundamentos teóricos: -Controles y funciones de Labview.-Funciones de la tarjetaDrDAQ.

Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos

Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos

APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO

70Cumple con uno de los siguientes criterios:-Manejo adecuado de la DrDAQ.-Manejo adecuado del software PicoScope.-Manejo adecuado del software Labview con la DrDAQ.

Cumple con dos de los criterios:-Manejo adecuado dela DrDAQ.-Manejo adecuado del software PicoScope.-Manejo adecuado del software Labview con la DrDAQ.

Cumple con los trescriterios:-Manejo adecuado dela DrDAQ.-Manejo adecuado del software PicoScope.-Manejo adecuado del software Labview con la DrDAQ.

ACTITUD 2.5Es un observador pasivo Participa

ocasionalmente o lohace constantementepero sin coordinarse con su compañero

Participa propositiva e integralmente en toda la práctica

2.5Es ordenado; pero no hace un uso adecuado de los recursos

Hace un uso adecuado de los recursos, respeta las pautas de seguridad, pero es desordenado.

Hace un manejo responsable y adecuado de los recursos conforme apautas de seguridade higiene.

TOTAL 100

Hoja de cotejo: 9

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Tema: Supervisión y control básico mediante Labview y … · interacción con otras aplicaciones...

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