Instrumentação Virtual Anderson P. Correia Mestrando em Sistemas Mecatrônicos Prof. Dr. Carlos...

Instrumentação Virtual

Anderson P. CorreiaAnderson P. CorreiaMestrando em Sistemas MecatrônicosMestrando em Sistemas Mecatrônicos

Prof. Dr. Carlos Llanos.Prof. Dr. Carlos Llanos.OrientadorOrientador

Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro

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ObjetivoObjetivo

Esta apresentação tem por objetivo facilitar a familiarização com a instrumentação virtual utilizando a ferramenta LabView para demonstar os conceitos.


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Introdução;

Instrumentação Virtual;

LabVIEW;

Aquisição de Dados;

Exemplos de Aplicações;

Referências;

SumárioSumário


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IntroduçãoIntrodução

Nas práticas laboratoriais onde são realizados diversos experimentos, utiliza-se vários equipamentos para a obtenção de dados relativos ao sistema ou processo em estudo. Com a utilização da instrumentação virtual possibilitou-se a concentração de uma maior quantidade de ferramentas num mesmo ambiente, o que facilita a analise e o estudo dos dados .


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Instrumentação VirtualInstrumentação Virtual



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Instrumentação virtualInstrumentação virtual

O que é instrumetação virtual?

Solução de medição e automação baseadas em PC sendo personalizável pelo usuário.


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Vantagens da instrumentação virtual

Solução de medição e automação baseadas em PC sendo personalizável pelo usuário.

Desvantagens da instrumentação virtual

Necessidade de se a configurar os instrumentos no PC.


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Onde é aplicada a instrumentação virtual ?

É aplicada quando tenho que testar, monitorar ou controlar algum processo.


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•GPIB – Instrumentos de medição tradicionais (Múltimetros, Osciloscópios);

•Instrumentação Modular – Instrumentos dentro de um chassi (Múltimetros, Placas de Aquisição de Dados de alta velocidade);

•Placas de Aquisição de Dados – EA’s, ED’s, SA’s SD’s,

•PAC - I/O distribuídos, PLC da National Instruments;

•Sistemas de aquisição de Imagens – Controle de qualidade nas empresas;

•Controle de movimento – Controle de motores de passo, servo motores;

•PXI – Computador industrial combarramento PCI;10/5010/50


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•NI LabVIEW – Linguagem de programação da NI;

•Lab Windows / CVI – É um ambiente de programação ANSI C que possui diversas extensões para medição e automação e cálculos matemáticos;

•Mensurement Studio – É uma ferramenta voltada para quem utiliza Visual C e Visula Basic;

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LabVIEWLabVIEW



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O LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) é uma linguage de programação desenvolvida pela National Instruments, utiliza uma linguagem de programação totalmente gráfica com ícones e fios para se programar (Linguagem chamada G) .

LabVIEWLabVIEW

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Características da LinguagemCaracterísticas da Linguagem


Linguagem gráfica

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Características da LinguagemCaracterísticas da Linguagem


Ciclo de execução

Direção de execução

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Janela de Templetes

Apresentação do ambiente LabViewApresentação do ambiente LabView


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Diagrama de blocos Painel frontal

Apresentação do ambiente LabViewApresentação do ambiente LabView


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Para projetar programas no LabView o usuário conta com dois ambientes, o Painel Frontal e Diagrama de Blocos.

No Painel Frontal o programador conta com a palheta de ferramentas Chamas Controls e é nesta janela que são desenhados ícones com formato de um painel de instrumentos (botões, chaves, indicadores, oscilogramas).

O Diagrama de Blocos representa graficamente os processos aos quais são submetidas as variáveis e parâmetros apresentados no painel local.


Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView

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• Painel frontal

• Palheta das ferramentas de Controle



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• Diagrama de Blocos

• Controladores numéricos

• Palheta das ferramentas de Função



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• Botões e chaves




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• Controle textual




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• Indicadores numéricos




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• Leds




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• Indicadores textuais




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• Indicadores gráficos




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• Todos controles




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•Fios de Ligação

A-) Fio fino – Escalar;

B-) Fio grosso – Array 1D;

C-) Fio duplo – Array 2D;



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NuméricoNumérico

BoleanoBoleano

TextoTexto

DinâmicoDinâmico

NuméricoNumérico 1D Array1D Array 2D Array2D Array

•Tipo de Variáveis



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Real ComplexoSingle (SLG) 8 bits Complex Single - CSG 8 bitsDouble (DBL) 16 bits Complex Double - CDB 16 bitsExtended (EXT) 32 bits Complex Extended - CXT 32 bits

InteiroInteger ( + e - ) Unsigned ( + )

I8 8 bits U8 8 bitsI16 16 bits U16 16 bitsI32 32 bits U32 32 bits

• Sub-VI



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No LabVIEW é possível transformar ou (empacotar) os programas gerados e utilizá-los em outras aplicações

• Structures



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For LoopFor Loop While LoopWhile Loop CaseCaseEvent Event

StructureStructureFormula Formula

NodeNode

abs (x) retorna valor absolutoacos (x) calcula o co-seno inverso de x em radianosacosh (x) calcula o co-seno hiperbólicoasin (x) calcula o seno inverso de x em radianosasinh (x) calcula o seno hiperbólico inverso de x em radianosatan (x,y) calcula a tangente inversa de y/x em radianoscos (x) calcula o co-seno de x em radianoscosh (x) calcula o co-seno hiperbólico de x em radianoscot (x) calcula a co-tangente x em radianoscsc (x) calcula a co-secante de x em radianosexp (x) calcula o valor de e elevado a xLn (x) calcula o logaritmo natural de xLog (x) calcula o logaritmo de x na base 10Log2 (x) calcula o logaritmo de x na base 2max (x,y) compara x com y e retorna o maior valormin (x,y) compara x com y e retorna o menor valormod (x,y) calcula o cociente de x/yrando gera um numero aleatório entre 0 e 1sic (x) calcula a secante de x em radianossing (x) retona 1 se x > o; o se x = 0 e -1 se x < 0;sin (x) calcula o seno de x radianossinc (x) calcula o seno de x dividido po x em radianossinh (x) calcula o seno hiperbólico de x em radianossqrt (x) calcula a raiz quadrada de xtan (x) calcula a tangente de x em radianostanh (x) calcula a tangente hiperbólica de x em radianos


•Funções do Formula Node

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•Variáveis locais

Nas variáveis locais os dados são armazenados em alguns dos controladores ou indicadores existentes do Painel Frontal do VI criado

•Variáveis Globais

As variáveis globais são tipos especiais de VI, que unicamente dispões do Painel Frontal, no qual se define o tipo de dado da variável e o nome de identificação indispensável para que possamos nos referir a ela depois.

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Aquisição de DadosAquisição de Dados



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Aquisição de dadosAquisição de dados

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Para se trabalhar com sistemas de aquisição de dados é necessário se conhecer :

•Resolução;

•Razão de Amostragem;

•Linearidade;



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EntradaEntrada

CondicionamentoCondicionamento Anti-AliasingAnti-Aliasing

HH

SS

ADAD

DADA

PROCESSAMENTO PROCESSAMENTO DIGITALDIGITAL

ReconstruçãoReconstruçãoBufferBuffer

AmostragemAmostragem

SaídaSaída



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Exemplos de AplicaçãoExemplos de Aplicação



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Exemplos de Repetição;


Exemplos de aplicaçõesExemplos de aplicações

•While;•While register;•For;•Flat

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• Transformação de unidade de temperatura de graus Celsius em Fahrenheit.



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• Leitura de um sinal analógico de uma placa de aquisição de dados.



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•Exemplo de comunicação RS-232



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•Exemplo de simulação com FPGA



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ReferênciasReferências



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• LabView Development Guidelines

• LabView Mensurements Manual

• LabView User Manual

ReferênciasReferências


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• http://164.41.17.231/~anderson/Introduction_LabVIEW/


Obrigado !!!!Obrigado !!!!

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