Implementación de Herramientas Tecnológicas para Complementar las Estrategias de Enseñanza TALLER PARA PROFESORES

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1 Implementación de Herramientas Tecnológicas para Complementar las Estrategias de Enseñanza TALLER PARA PROFESORES

2 Worldwide Technical Support and Product Information ni.com National Instruments Corporate Headquarters N Mopac Expwy Austin, Texas USA Tel: Worldwide Offices Andean and Caribbean , Argentina , Australia , Austria , Belgium , Brazil , Canada , Chile , China , Czech Republic/Slovakia , Denmark , Finland , France , Germany , Hungary , India , Ireland , Israel , Italy , Japan , Korea , Lebanon , Malaysia , Mexico , Netherlands , New Zealand , Norway , Poland , Portugal , Russia , Singapore , Slovenia/Croatia, Bosnia/Herzegovina, Serbia/Montenegro, Macedonia , South Africa , Spain , Sweden , Switzerland , Taiwan , Thailand , Turkey , U.K , Uruguay To comment on National Instruments documentation, refer to the National Instruments Web site at ni.com/info and enter the info code feedback National Instruments Corporation. All rights reserved. Important Information Warranty The media on which you receive National Instruments software are warranted not to fail to execute programming instructions, due to defects in materials and workmanship, for a period of 90 days from date of shipment, as evidenced by receipts or other documentation. National Instruments will, at its option, repair or replace software media that do not execute programming instructions if National Instruments receives notice of such defects during the warranty period. National Instruments does not warrant that the operation of the software shall be uninterrupted or error free. A Return Material Authorization (RMA) number must be obtained from the factory and clearly marked on the outside of the package before any equipment will be accepted for warranty work. National Instruments will pay the shipping costs of returning to the owner parts which are covered by warranty. National Instruments believes that the information in this document is accurate. The document has been carefully reviewed for technical accuracy. In the event that technical or typographical errors exist, National Instruments reserves the right to make changes to subsequent editions of this document without prior notice to holders of this edition. The reader should consult National Instruments if errors are suspected. In no event shall National Instruments be liable for any damages arising out of or related to this document or the information contained in it. EXCEPT AS SPECIFIED HEREIN, NATIONAL INSTRUMENTS MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS OR IMPLIED, AND SPECIFICALLY DISCLAIMS ANY WARRANTY OF MERCHANTABILITY OR FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. CUSTOMER S RIGHT TO RECOVER DAMAGES CAUSED BY FAULT OR NEGLIGENCE ON THE PART OF NATIONAL INSTRUMENTS SHALL BE LIMITED TO THE AMOUNT THERETOFORE PAID BY THE CUSTOMER. 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Trademarks CompactDAQ, CompactRIO, LabVIEW, National Instruments, and NI, ni.com are trademarks of National Instruments Corporation. Refer to the Terms of Use section on ni.com/legal for more information about National Instruments trademarks. Other product and company names mentioned herein are trademarks or trade names of their respective companies. Patents For patents covering National Instruments products, refer to ni.com/patents. Some portions of this product are protected under United States Patent No. 6,560,572. WARNING REGARDING USE OF NATIONAL INSTRUMENTS PRODUCTS (1) NATIONAL INSTRUMENTS PRODUCTS ARE NOT DESIGNED WITH COMPONENTS AND TESTING FOR A LEVEL OF RELIABILITY SUITABLE FOR USE IN OR IN CONNECTION WITH SURGICAL IMPLANTS OR AS CRITICAL COMPONENTS IN ANY LIFE SUPPORT SYSTEMS WHOSE FAILURE TO PERFORM CAN REASONABLY BE EXPECTED TO CAUSE SIGNIFICANT INJURY TO A HUMAN. (2) IN ANY APPLICATION, INCLUDING THE ABOVE, RELIABILITY OF OPERATION OF THE SOFTWARE PRODUCTS CAN BE IMPAIRED BY ADVERSE FACTORS, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO FLUCTUATIONS IN ELECTRICAL POWER SUPPLY, COMPUTER HARDWARE MALFUNCTIONS, COMPUTER OPERATING SYSTEM SOFTWARE FITNESS, FITNESS OF COMPILERS AND DEVELOPMENT SOFTWARE USED TO DEVELOP AN APPLICATION, INSTALLATION ERRORS, SOFTWARE AND HARDWARE COMPATIBILITY PROBLEMS, MALFUNCTIONS OR FAILURES OF ELECTRONIC MONITORING OR CONTROL DEVICES, TRANSIENT FAILURES OF ELECTRONIC SYSTEMS (HARDWARE AND/OR SOFTWARE), UNANTICIPATED USES OR MISUSES, OR ERRORS ON THE PART OF THE USER OR APPLICATIONS DESIGNER (ADVERSE FACTORS SUCH AS THESE ARE HEREAFTER COLLECTIVELY TERMED SYSTEM FAILURES ). ANY APPLICATION WHERE A SYSTEM FAILURE WOULD CREATE A RISK OF HARM TO PROPERTY OR PERSONS (INCLUDING THE RISK OF BODILY INJURY AND DEATH) SHOULD NOT BE RELIANT SOLELY UPON ONE FORM OF ELECTRONIC SYSTEM DUE TO THE RISK OF SYSTEM FAILURE. TO AVOID DAMAGE, INJURY, OR DEATH, THE USER OR APPLICATION DESIGNER MUST TAKE REASONABLY PRUDENT STEPS TO PROTECT AGAINST SYSTEM FAILURES, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO BACK-UP OR SHUT DOWN MECHANISMS. BECAUSE EACH END-USER SYSTEM IS CUSTOMIZED AND DIFFERS FROM NATIONAL INSTRUMENTS' TESTING PLATFORMS AND BECAUSE A USER OR APPLICATION DESIGNER MAY USE NATIONAL INSTRUMENTS PRODUCTS IN COMBINATION WITH OTHER PRODUCTS IN A MANNER NOT EVALUATED OR CONTEMPLATED BY NATIONAL INSTRUMENTS, THE USER OR APPLICATION DESIGNER IS ULTIMATELY RESPONSIBLE FOR VERIFYING AND VALIDATING THE SUITABILITY OF NATIONAL INSTRUMENTS PRODUCTS WHENEVER NATIONAL INSTRUMENTS PRODUCTS ARE INCORPORATED IN A SYSTEM OR APPLICATION, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE APPROPRIATE DESIGN, PROCESS AND SAFETY LEVEL OF SUCH SYSTEM OR APPLICATION.

3 Índice Contenido... 1 Licencia de Sitio Académica... 1 Software... 2 Hardware... 2 Ejercicio 1. Proyectos y Plantillas de Ejemplos en NI LabVIEW Antes de Comenzar: Conceptos Básicos de NI LabVIEW... 3 Panel Frontal... 3 Diagrama de Bloques... 3 Paleta de Controles... 3 Controles e Indicadores... 4 Paleta de Funciones... 4 Elementos del Diagrama de Bloques: Funciones, SubVIs y Express VIs... 5 Búsqueda de Controles, VIs y Funciones... 6 QuickDrop... 6 Ventana Context Help... 7 Ayuda de LabVIEW... 7 Simulación de Instrumentos en Measurement and Automation Explorer... 8 Nuevas Plantillas y Proyectos de Ejemplo en NI LabVIEW Plantillas Proyectos de Ejemplo para Escritorio Proyectos de Ejemplo de LabVIEW Real-Time y LabVIEW FPGA Configuración de Proyecto de Ejemplo para Escritorio Ejercicio 2. Estructuras de Ejecución: Ciclos While, For y Estructura de Casos Ciclo While Ciclo For Estructura de casos Ejercicio 3. Encontrar Ejemplos en NI LabVIEW Ejercicio 4. Cómo Reutilizar Código.m en LabVIEW? Parte A. Usando código.m en la ventana de MathScript Window Parte B. Usando código.m en el ambiente de NI LabVIEW Ejercicio 5 Tomar una medición básica con CompactDAQ Ejercicio 6. Abrir y Ejecutar una Aplicación Ejercicio 7. Comenzar una inspección en Vision Builder... 42

4 Abriendo una Inspección en Vision Builder Creando una nueva inspección Adquiriendo las imágenes Encontrando una característica para establecer un sistema coordenado Estableciendo el sistema coordenado Mida la separación entre los conectores Estableciendo el estatus de la inspección Guarde y ejecute su inspección Ejercicio 8. Introducción a NI Multisim Circuit Design Suite Multisim Beneficios para la Educación El entorno de NI Multisim Barra de Herramientas de Diseño (Design Toolbox) Sección de la Vista de la Hoja de Trabajo (Spreadsheet View) Componentes del Esquemático Barra de Herramienta de Componentes (Component Toolbars) Barra de Herramienta de Instrumentos ELVISmx Explorador de Componentes Cableado de Componentes Selección de Componentes Búsqueda de Componentes Guardando el Archivo Conexión de los Componentes Instrumentos Virtuales Simulación Análisis Recursos Adicionales... 63

5 Contenido En esta sesión práctica diseñada para Investigadores, jefes de laboratorio y profesores, usted aprenderá cómo acelerar la productividad para desarrollar sus proyectos académicos a través de los fundamentos del lenguaje de programación NI LabVIEW y sacar el máximo provecho de la Licencia Sitio Académica, al contar con el acceso a un conjunto completo de módulos y toolkits para diferentes aplicaciones. Licencia de Sitio Académica La Licencia de Sitio Académica incluye el software más popular de National Instruments, como lo es NI LabVIEW y NI Multisim a un valor excepcional para instituciones académicas. Seleccione entre una variedad de opciones de licencias diseñadas para educadores, investigadores y estudiantes. Educadores Investigadores Estudiantes La Licencia Académica incluye la última versión del software NI LabVIEW 2012 y los nuevos módulos y toolkits. El paquete incluye los siguientes discos: Paquete Básico de Software NI LabVIEW Extended Development Suite DVD Contents Circuit Design and Simulation Option Control and Embedded Systems Option Signal Processing and Communications Option Nota: Todo el software es para sistemas operativos de Windows, a menos que se indique lo contrario. Para los requerimientos del sistema y software consulte las notas de la versión de cada paquete de software correspondiente. mexico.ni.com 1

6 Software Antes de comenzar con este manual de ejercicios, asegúrese de contar con el Paquete Básico de Software NI LabVIEW: LabVIEW 2012 Professional Development System (Todo el manual) Módulo LabVIEW 2012 Control Design and Simulation Módulo LabVIEW 2012 MathScript RT (Ejercicio 4) Módulo LabVIEW 2012 LEGO MINDSTORMS NXT LabVIEW 2012 System Identification Toolkit LabVIEW 2012 Digital Filter Design Toolkit LabVIEW Modulation Toolkit LabVIEW 2012 Desktop Execution Trace Toolkit LabVIEW 2012 Report Generation for Microsoft Office Toolkit (Ejercicios 3 y 5) LabVIEW 2012 VI Analyzer Toolkit LabVIEW 2012 Database Connectivity Toolkit LabVIEW 2012 Data Finder Toolkit LabVIEW SignalExpress 2012 (Ejercicio 6) LabVIEW 2012 Multicore Analysis and Sparse Matrix Toolkit NI-ELVISmx 4.4 NI-DAQmx (Ejercicios 4, 5 y 6 ) Módulo NI Vision Development 2012 NI Vision Builder for Automated Inspection 2011 SP1 (Ejercicio 7) NI Circuit Design Suite 12.0 Evaluation (Ejercicio 8) o NI Multisim o NI Ultiboard Hardware Configure el equipo con las siguientes indicaciones: NI CompactDAQ 9178, NI CompactDAQ 9172 o NI CompactDAQ 9174 NI 9211: Módulo de Entrada de Termopares de 4 canales, 15 S/s, 24 Bits, ±80 mv. NI 9472: Módulos de Salida Digital Tipo Sourcing de 8 Canales, Lógica de 24 V y 100 µs. NI 9215: Módulo de Entrada Analógica de 4 canales +/- 10V, 100 KS/s/canal, 16 bits. NI 9263: Módulo de Salida Analógica de Actualización Simultánea de 4 Canales, 100kS/s, 16bits, ±10V Asegúrese de configurar el NI CompactDAQ como se muestra a continuación: Figura 1 Muestra de la configuración del chasis NI CompactDAQ mexico.ni.com 2

7 Ejercicio 1. Proyectos y Plantillas de Ejemplos en NI LabVIEW 2012 Antes de Comenzar: Conceptos Básicos de NI LabVIEW Panel Frontal Cuando abre un VI nuevo o existente, aparece la ventana del panel frontal del VI. La ventana del panel frontal es la interfaz de usuario para el VI. Diagrama de Bloques Después de que crea la ventana del panel frontal, añade código usando representaciones gráficas de funciones para controlar los objetos del panel frontal. La ventana del diagrama de bloques contiene este código de fuente gráfica. Los objetos del diagrama de bloques incluyen terminales, subvis, funciones, constantes, estructuras y cables, los cuales transfieren datos junto con otros objetos del diagrama de bloques. Puede cambiar entre ambas ventanas seleccionando Window» Show Block Diagram o Window» Show Front Panel. También puede hacerlo presionando < Ctrl- E> desde el teclado o haciendo clic en las ventanas si ambas son visibles en la pantalla. Paleta de Controles Figura 2 Panel Frontal y Diagrama de Bloques La Paleta de Controles contiene los controles e indicadores que utiliza para crear el panel frontal. Puede tener acceso a la paleta de Controles de la ventana del panel frontal al seleccionar View» Controls Palette o al dar clic con botón derecho en cualquier espacio en blanco en la ventana del panel frontal. La paleta de Controles está dividida en varias categorías; puede exponer algunas o todas estas categorías para cumplir con sus necesidades. mexico.ni.com 3

8 Figura 3 Paleta de Controles Controles e Indicadores Cada VI tiene un panel frontal que usted puede diseñar como una interfaz de usuario. Usted también puede usar paneles frontales como una manera para pasar entradas y recibir salidas cuando llama al VI desde otro diagrama de bloques. Usted crea la interfaz de usuario de un VI al colocar controles e indicadores en el panel frontal de un VI. Cuando usted interactúa con un panel frontal como una interfaz de usuario, puede modificar controles para alimentar entradas y ver los resultados en indicadores. Los controles definen las entradas y los indicadores muestran las salidas. Los controles generalmente son perillas, botones y barras deslizantes. Los controles simulan dispositivos de entrada de instrumentos y suministran datos al diagrama de bloques del VI. Los indicadores generalmente son gráficas, tablas, LEDs y secuencias de estado. Los indicadores simulan dispositivos de salida de instrumentos y muestran los datos que el diagrama de bloques adquiere o genera. Paleta de Funciones Figura 4 Control e Indicador Numérico La paleta de Funciones contiene los VIs, funciones y constantes que usted utiliza para crear el diagrama de bloques. Usted tiene acceso a la paleta de Funciones del diagrama de bloques al seleccionar View» Functions Palette. La paleta de Funciones está dividida en varias categorías; usted puede mostrar y esconder categorías para cumplir con sus necesidades. mexico.ni.com 4

9 Figura 5 Paleta de Controles Elementos del Diagrama de Bloques: Funciones, SubVIs y Express VIs Los elementos que se encuentran en el diagrama de bloques tienen entradas y/o salidas y realizan operaciones cuando el VI se ejecuta. Son análogos a instrucciones, operaciones, funciones y sub rutinas en lenguajes de programación basados en texto. Estos elementos pueden ser funciones, subvis, Express VIs o estructuras. Las estructuras son elementos de control de procesos, como Estructuras de Casos, Ciclos For o Ciclos While. Funciones Las funciones son los elementos de operación fundamentales de LabVIEW. Las funciones de Suma y Resta en la Figura 6 son nodos de función. Las funciones no tienen ventanas del panel frontal o ventanas del diagrama de bloques pero no tienen paneles conectores. Al hacer doble clic en la función solamente selecciona la función. Una función tiene un fondo amarillo pálido en su ícono. SubVIs Después de construir un VI, usted puede usarlo en otro VI. Un VI llamado desde el diagrama de bloques de otro VI se llama un subvi. Puede reutilizar un subvi en otros VIs. Para crear un subvi, necesita construir un panel conector y crear un ícono. Un nodo de subvi corresponde a una llamada de sub rutina en lenguages de programación basados en texto. El nodo no es el subvi, tan solo como un enunciado de llamada de sub rutina en un programa no es la sub rutina. Un diagrama de bloques que contiene varios nodos de subvi idénticos llama varias veces a los mismos subvis. Los controles e indicadores del subvi reciben datos y regresan datos al diagrama de bloques del VI llamado. Cuando hace doble clic en un subvi en el diagrama de bloques, aparece la ventana del panel frontal. El panel frontal incluye controles e indicadores. El diagrama de bloques incluye cables, íconos, funciones, subvis probables u otros objetos de LabVIEW. mexico.ni.com 5

10 Express VIs Los Express VIs son nodos que requieren cableado mínimo ya que usted los configura con ventanas de diálogo. Use Express VIs para tareas de medidas comunes. Consulte el tema de Express VI de LabVIEW Help para más información sobre Express VIs. Los Express VIs aparecen en el diagrama de bloques como nodos expansibles con íconos rodeados por un campo azul. Figura 6 De izquierda a derecha: Función, SubVI, VI Express Búsqueda de Controles, VIs y Funciones La ventana de Search Palettes le permitirá ubicar fácilmente los elementos que no encuentre en el ambiente de programación de NI LabVIEW. Para acceder a esta cambie desde la Paleta de Funciones o la Paleta de Controles a modo de búsqueda. Esta ventana le permitirá realizar búsquedas basadas en texto para ubicar los controles, VIs o funciones en las paletas. QuickDrop Figura 7 Ventana Search Palettes Puede encontrar y colocar Vis, y objetos del panel frontal por nombre en la ventana de diálogo Quick Drop. Para iniciar Quick Drop, presione las teclas <Ctrl-Space>. Quick Drop es especialmente útil al buscar una operación o función muy específica. Cuando escribe, Quick Drop automáticamente completa el nombre de las funciones que coinciden. Después de que usted identifica la función apropiada, haga clic en el diagrama de bloques o panel frontal para colocar el objeto en esa ubicación. mexico.ni.com 6

11 Figura 8 Ventana Quick Drop Ventana Context Help Figura 9 Ícono de Ayuda La ventana de Context Help muestra información básica sobre objetos de LabVIEW cuando mueve el cursor sobre cada objeto. Para activar la visualización de la ventana de Context Help seleccione Help» Show Context Help, presione las techas <Ctrl-H> o haga clic en el botón de Show Context Help Window en la barra de herramientas. Cuando mueve el cursor sobre el panel frontal y objetos del diagrama de bloques, la ventana Context Help muestra el ícono para subvis, funciones, constantes, controles e indicadores con cables sujetos a cada terminal. Cuando mueve el cursor sobre las opciones de ventana de diálogo, la ventana Context Help muestra descripciones de esas opciones. Ayuda de LabVIEW Figura 10 Ventana de Context Help La Ayuda de LabVIEW es el mejor recurso para información detallada sobre características y funciones específicas en LabVIEW. Cada tema es desglosado en una sección de Conceptos con descripciones detalladas y una sección Cómo Realizar con instrucciones paso a paso para usar las características de LabVIEW. mexico.ni.com 7

12 Figura 11 Ventana de Ayuda de LabVIEW Puede tener acceso a la Ayuda de LabVIEW al dar clic en el botón azul Detailed Help en la ventana Context Help, seleccionar Help» Search the LabVIEW Help o haga clic en el enlace Help Detailed en la ventana Context Help. También puede hacer clic con botón derecho en un objeto y seleccionar Ayuda en el menú de acceso directo. Después de instalar un complemento de LabVIEW como una librería de herramientas, módulo o controlador, la documentación para ese complemento aparece en la Ayuda de LabVIEW o aparece en un sistema de ayuda separado al que tiene acceso al seleccionar Help» Add-On Help, donde Add-On Help es el nombre del sistema de ayuda para el complemento. Simulación de Instrumentos en Measurement and Automation Explorer NI-DAQmx no sólo proporciona a los desarrolladores de sistemas DAQ un controlador o driver de alto rendimiento, sino que también incluye muchos servicios de medición diseñados para aumentar la productividad. Uno de los servicios de medición añadido a NI-DAQmx es la posibilidad de simular instrumentos NI-DAQmx. La simulación de un dispositivo de este tipo es una réplica de un dispositivo creado en el menú MAX con el fin de operar una función o un programa sin hardware. Un dispositivo NI-DAQmx simulado se comporta de manera similar a un dispositivo real. Complete el siguiente procedimiento para crear su instrumento simulado: 1. Abra Measurement & Automation Explorer (MAX). Desde el menu Start» All Programs» National Instruments» Measurement & Automation Explorer (MAX). mexico.ni.com 8

13 Figura 12 Ventana inicio de MAX 2. Vaya a la sección My System»Devices and Interfaces. De clic derecho sobre la opción Devices and Interfaces y seleccione la opción Create New Figura 13 Selección de Create New 3. Aparecerá la ventana Create New. Seleccionar la opción Simulated NI-DAQmx Device or Modular Instrument y presionar Finish para continuar. Figura 14 Selección de Simulated NI-DAQmx Device 4. De la siguiente ventana seleccione el instrumento. Seleccione CompactDAQ Chassis» NI cdaq-9174, presione OK para continuar. mexico.ni.com 9

14 Figura 15 Selección de Chasis NI cdaq Para configurar los módulos simulados del chasis, de clic derecho sobre el elemento y seleccione Configure Simulated cdaq Chassis. Figura 16 Selección de Configure Simulated cdaq Chassis 6. De la ventana de configuración, seleccione el módulo NI 9234 para el slot 1. Figura 17 Selección de módulo NI 9234 mexico.ni.com 10

15 7. Presione OK para continuar. 8. Con esto concluye la configuración de un instrumento en MAX. Figura 18 Vista del instrumento simulado en MAX Nuevas Plantillas y Proyectos de Ejemplo en NI LabVIEW 2012 NI LabVIEW 2012 presenta las nuevas plantillas y proyectos de ejemplo que proveen puntos de inicio recomendados diseñados para asegurar la calidad y escalabilidad de un sistema. Todas las plantillas y proyectos son de código abierto e incluyen una amplia documentación, diseñada para indicar claramente cómo funciona el código y las mejores prácticas para agregar o modificar funcionalidad. Además de demostrar arquitecturas recomendadas, estos proyectos ejemplifican las mejores prácticas para documentar y organizar código. Plantillas Las plantillas demuestran los cimientos fundamentales para construir la mayoría de las aplicaciones de LabVIEW. Con frecuencia se utilizan una o más plantillas en el diseño de sistemas del mundo real. Estas plantillas brindan arquitecturas comunes que aprovechan patrones de diseño probados que se pueden modificar para crear un sistema. Proyectos de Ejemplo para Escritorio Los proyectos de ejemplo para escritorio ejemplifican el uso de una o más plantillas en una aplicación. Estos proyectos cumplen con los requerimientos más comunes para aplicaciones de mediciones basadas en equipos de escritorio, incluyendo interfaces de usuario responsivas, análisis asíncrono, registro de datos, diálogos de usuario, manejo de error y múltiples tareas independientes. Proyectos de Ejemplo de LabVIEW Real-Time y LabVIEW FPGA Los sistemas embebidos típicamente requieren una arquitectura diseñada para confiabilidad y rendimiento determinístico. Como consecuencia, muchas aplicaciones embebidas requieren procesos dedicados a monitoreo de estado del sistema, manejo de error y temporizadores de watchdog. Los proyectos de ejemplo de LabVIEW para CompactRIO y PXI DAQ en tiempo real ilustran las mejores prácticas para satisfacer estas necesidades al proveer arquitecturas de software recomendadas que mexico.ni.com 11

16 pueden ser usadas en una gran variedad de sistemas de monitoreo y control embebido. Estos proyectos de ejemplo también ilustran las mejores prácticas para comunicación de datos, conectividad en red, rutinas de control, registro de datos y más. Configuración de Proyecto de Ejemplo para Escritorio Complete el siguiente procedimiento para configurar un Proyecto de Ejemplo para Escritorio utilizando el instrumento simulado en la sección anterior: 1. Si no ha abierto NI LabVIEW 2012, puede abrirlo desde Start» All Programs» National Instruments» NI LabVIEW Identifique la ventana Getting Started Window. En caso de que tenga abierto un VI o un proyecto, diríjase a View» Getting Started Window 3. De clic en la opción Create Project. Figura 19 Getting Started Window de LabVIEW Aparecerá la ventana de configuración Create Project. En la sección del lado izquierdo, de un clic sobre la opción Sample Projects» Desktop. En esta sección seleccione la opción Finite Measurement (NI-DAQmx). Presione Next para continuar. mexico.ni.com 12

17 Figura 20 Ventana Create Project 5. En la siguiente ventana deberá configurar los elementos de su nuevo proyecto: Nombre del proyecto, ubicación de los archivos donde se guardarán en el disco, prefijo para el ícono e inclusive configurar un ícono personalizado para el VI principal (main). Para este caso se eligieron los siguientes datos: Project Name: Proyecto1 Project Root: C:\ Proyecto1 File Name Prefix: Proy1 Una vez que configure los datos, presione Finish para continuar. Figura 21 Configuración del proyecto mexico.ni.com 13

18 6. LabVIEW automáticamente configurará los elementos de este proyecto. Aparecerá la nueva ventana del proyecto con dichos elementos. Figura 22 Vista del proyecto 7. Abra el VI Pro1Main, el cuál es el VI principal de la ramificación de los elementos. Este VI cuenta con elementos configurados tanto en el panel frontal, como en el código. En este caso la configuración del canal se hará desde el panel frontal en ejecución. Figura 23 Vista del VI Proy1Main 8. Ejecute el VI. De clic en la opción Run para ejecutar. mexico.ni.com 14

19 Figura 24 Vista VI en ejecución 9. Con el VI en ejecución, de clic en la opción Settings. Se abrirá una ventana de configuración del canal y el modo de adquisición. 10. Configure los parámetros del siguiente modo: Physical Channel: cdaq1mod1/ai0 Maximun Input: 5 Minimum Input: -5 Sample Rate: Number of Samples: 1000 New Data Behavior: Replace Presione OK para continuar. Figura 25 Configuración de los parámetros 11. Presione la opción Acquire para empezar a monitorear la adquisición del canal previamente configurado. Observe como se muestra la adquisición de datos de una muestra finita. mexico.ni.com 15

20 Figura 26 Monitoreo de la señal 12. Para guardar esta adquisición puede dar clic en la opción Save. 13. Para obtener el promedio de la adquisición de clic en la opción Analyze. 14. Para copiar la gráfica a una imagen, de clic en la opción Copy Graph. 15. Para limpiar la gráfica puede dar clic en la opción Clear. 16. Para detener la adquisición de clic en el botón Exit. Como pudo observar, de esta forma es mucho más fácil hacer adquisición de datos y ahorrar tiempo en la generación de la programación para este proceso. Usted puede personalizar esta interfaz en la misma ramificación del proyecto, dentro de la carpeta de los SubVIs. Figura 27 Vista de los SubVIs O bien, puede seguir con el uso de los nuevos proyectos de ejemplo al aplicarlos en un dispositivo NI CompactRIO, en modo FPGA e inclusive para Real Time. mexico.ni.com 16

21 Ejercicio 2. Estructuras de Ejecución: Ciclos While, For y Estructura de Casos Las estructuras de ejecución contienen secciones de código gráfico y controlan cómo y dónde el código dentro se ejecuta. Las estructuras de ejecución más comunes son Ciclos While, Ciclos For y Estructuras de Casos los cuales puede usar para ejecutar la misma sección del código varias veces o para ejecutar una sección diferente del código basada en alguna condición. Ciclo While Similar a un Ciclo Do o a un Ciclo Repeat-Until en lenguajes de programación basados en texto, un Ciclo While ejecuta el código que contiene hasta que ocurre una condición. El Ciclo While está ubicado en la paleta Structures. El Ciclo While ejecuta el código que contiene hasta la terminal condicional, una terminal de entrada, recibe un valor Booleano específico. 1. Abra un VI en blanco. 2. Agregue un ciclo While al diagrama de bloques. Dé clic derecho en cualquier área libre dentro del diagrama de bloques para acceder a la paleta de funciones (Functions Palette), y navegue hacia Programming» Structures» While Loop. De clic sobre While Loop y se colocará automáticamente en su cursor. Figura 28 Colocando un ciclo While desde la paleta de funciones Dé clic y arrastre el puntero diagonalmente hasta formar una estructura While del área que desee. Puede cambiar el tamaño de la estructura arrastrando cualquiera de las cajas para redimensionar que aparecen cada vez que haga clic sobre los bordes de la estructura. La estructura While tiene dos terminales en las esquinas inferiores izquierda y derecha. La terminal más importante de esta estructura es la condición. Esta terminal condicional se encuentra en la esquina inferior derecha. Debido a que la estructura While se ejecutará hasta que le indiquen lo contrario, debemos proveer algún tipo de comando de paro tal que el ciclo no se ejecute indefinidamente. mexico.ni.com 17

22 La otra terminal en la estructura While, el contador de iteraciones número de veces que el ciclo While se ha ejecutado., nos proporciona el Figura 29 Terminales de la estructura While 3. Coloque un Numeric Control en el panel frontal. Cambie la vista al panel frontal y desde la paleta de Controles» Silver» Numeric» Numeric Control. Cambie el nombre de este control numérico por X. 4. Coloque un control booleano en el panel frontal. Desde la paleta de Controles» Silver» Boolean» Push Button. Cambie el nombre de este control booleano por Enable. Figura 30 Vista de los elementos del Panel Frontal 5. Cambie la vista al Diagrama de Bloques. Asegúrese de que los dos elementos estén dentro del ciclo While. 6. Coloque una constante numérica dentro del ciclo While. Esta se localiza en la paleta de Funciones» Programming» Numeric» Numeric Constant. 7. Cambie el tipo de dato de la constante numérica, dando clic derecho sobre el elemento en el diagrama de bloques. Del menú desplegable seleccione Representation» Double Precision 8. Ingrese el valor de 10 en la constante numérica. 9. Coloque una función Greater or Equal dentro del ciclo While. Esta se localiza en la paleta de Funciones» Programming» Comparison» Greater or Equal. 10. Cablee el control X hacia la terminal x de la función Greater or Equal. Haga lo mismo de la constante numérica hacia la terminal Y de la función. 11. Coloque una función AND desde la paleta de Funciones» Programming» Boolean» AND. mexico.ni.com 18

23 12. Cablee la terminal x>=y? de la función Greater or Equal hacia la terminal de entrada X de la función booleana AND. 13. Colóquese sobre la terminal Y de la función booleana AND, de clic derecho y del menú desplegable seleccione Create» Control. Cambie el nombre de este control por Enable. 14. Cablee la terminal de salida de la función booleana a la terminal Loop Condition del ciclo While. 15. Cambie la vista al Panel Frontal. Figura 31 Vista de la conexión del Diagrama de Bloques 16. Ejecute el VI. Figura 32 Ejecución del VI 17. Interactúe con el control X hasta superar el valor de la constante (en este caso se configuro con valor de 10) y que el control booleano este habilitado se detendrá la ejecución del programa. 18. Guarde el VI como Ejercicio2_CicloWhile.vi Ciclo For mexico.ni.com 19

24 Un Ciclo For ejecuta un subdiagrama un número de veces establecido. El Ciclo For está ubicado en la paleta Structures. La terminal de conteo es una terminal de entrada cuyos valores indican cuantas veces se repite el subdiagrama. La terminal de iteración es una terminal de salida que contiene el número de iteraciones terminadas. La cantidad de iteraciones para el Ciclo For siempre comienza en cero. El Ciclo For difiere del Ciclo While en que el Ciclo For ejecuta un número de veces establecido. Un Ciclo While detiene la ejecución solamente si existe el valor en la terminal condicional. 1. Abra un nuevo VI en blanco. 1. Cambie la vista al Diagrama de Bloques. Para intercambiar la vista entre el Diagrama de Bloques y el Panel Frontal puede hacerlo desde Window» Show Front Panel, o presionando las teclas Ctrl + E 2. Inserte una esctructura For Loop. Este VI lo puede localizar desde la paleta de Functions» Programming» Structures» For Loop Figura 33 Estructura del ciclo For Loop Seleccione el VI en la paleta de Functions, y arrastre su mouse sobre el Diagrama de Bloques. Figura 34 For Loop en el Diagrama de Bloques mexico.ni.com 20

25 3. Cree un constante para la terminal N del ciclo For Loop. Coloque su mouse sobre la terminal, de clic derecho con el mouse. Del menú desplegable seleccione Create Constant. Cambie su valor a Coloque un VI Random Number dentro de la estructura For Loop. Este lo puede encontrar en la paleta de Functions» Programming» Numeric» Random Number. Figura 35 FunciónRandom Number en la paleta de Functions Figura 36 Vista del Diagrama de Bloques 5. Cablee la terminal number (0 to 1) hacia el borde de la estructura For Loop 6. Cambie la vista al Panel Frontal. 7. Coloque un Waveform Graph. Este indicador lo puede localizar en la paleta de Controls» Silver» Graph» Waveform Graph mexico.ni.com 21

26 Figura 37 Ubicación del Waveform Graph en la paleta de Controls 8. Regrese la vista al Diagrama de Bloques 9. Conecte la terminal como se muestra en la siguiente imagen Figura 38 Vista del Diagrama de Bloques 10. Guarde el ejercicio como Ejercicio2_CicloFor.vi 11. Active la opción Highlight Execution. La opción Highlight Execution se utiliza para ver de forma animada la ejecución del diagrama de bloques. Esta muestra el movimiento de los datos en el diagrama de bloques de un nodo a otro a través del cableado Figura 39 Highlight Execution 12. Ejecute el VI. Presione el botón de Run. mexico.ni.com 22

27 13. Observe en el Diagrama de Bloques como se van generando los datos de forma aleatoria. Figura 40 Vista de la ejecución en el Diagrama de Bloques 14. Observe el resultado en el Panel Frontal. Estructura de casos Figura 41 Resultados Una estructura de Casos tiene dos o más subdiagramas o casos. Solamente un subdiagrama es visible a la vez y la estructura ejecuta solamente un caso a la vez. Un valor de entrada determina cual subdiagrama se ejecuta. La estructura de Caso es similar a las instrucciones del interruptor o las instrucciones si...después... en lenguajes de programación basados en texto. Figura 42 Etiqueta del Selector de Casos La etiqueta del selector de caso en la parte superior de la estructura de Caso contiene el nombre del valor del selector que corresponde al caso en el centro y a las flechas de incremento y reducción a cada lado. Haga clic en las flechas de incremento y reducción para desplazarse en los casos disponibles. También puede hacer clic en la flecha hacia abajo al lado del nombre del caso y seleccionar un caso en el menú desplegable. Figura 43 Valor de Entrada mexico.ni.com 23

28 Cablee un valor de entrada o selector a la terminal del selector para determinar qué caso se ejecuta. Debe cablear un entero, valor Booleano, secuencia o valor de tipo enumerado a la terminal del selector. Puede colocar la terminal del selector en cualquier parte del borde izquierdo de la estructura de Casos. Si el tipo de datos de la terminal del selector es Booleano, la estructura tiene un caso True o un caso False. Si la terminal del selector es un entero, secuencia o valor de tipo enumerado, la estructura tiene cualquier número de casos. 1. Abra un VI en blanco. 2. Cambie la vista al Diagrama de Bloques. 3. Coloque una estructura de casos. Desde la paleta de Funciones» Programming» Structures» Case Structure Figura 44 Vista de la Estructura de Casos en el Diagrama de Bloques Figura 45 Vista de la Estructura de Casos en el Diagrama de Bloques 4. Cambie la vista al Panel Frontal 5. Coloque un botón booleano. Desde la paleta de Controles» Silver» Boolean» Push Button Figura 46 Vista de la selección mexico.ni.com 24

29 6. Regrese la vista al Diagrama de Bloques. 7. Cablee la terminal del control booleano al selector de caso de la estructura de casos. Figura 47 Vista del Diagrama de Bloques 8. Coloque dentro de la estructura de casos para el valor True una constante numérica con un valor de 1. La constante numérica la puede obtener desde la paleta de Funciones» Programming» Numeric» Numeric Constant. Figura 48 Selección de constante numérica 9. Cablee la constante al borde de la estructura case. Figura 49 Vista del Diagrama de Bloques 10. Coloque dentro de la estructura de casos para el valor False una constante numérica con un valor de Cablee la constante al borde de la estructura case. mexico.ni.com 25

30 12. Pose el mouse sobre la terminar que se encuentra en el borde de la estructura case. De clic derecho y del menú desplegable seleccione Create» Indicator 13. Cambie la vista al Panel Frontal Figura 50 Creación de indicador 14. Guarde el ejercicio como Ejercicio2_Casos.vi 15. Ejecute el VI y observe el valor del indicador numérico del Panel Frontal cuando el botón se encuentra habilitado o deshabilitado. Figura 51 Respuesta cuando el control esta deshabilitado 16. Fin del Ejercicio. Figura 52 Respuesta cuando el control esta habilitado mexico.ni.com 26

31 Ejercicio 3. Encontrar Ejemplos en NI LabVIEW Para la mayoría de los proyectos de LabVIEW, especialmente cuando es nuevo en LabVIEW, es benéfico comenzar con un ejemplo y modificar el código para cumplir con sus necesidades. Use el buscador de ejemplos para encontrar ejemplos instalados en su PC. Estos ejemplos demuestran cómo usar LabVIEW para realizar una amplia variedad de tareas de pruebas, medidas, control y diseño. Los ejemplos pueden mostrarle cómo usar VIs o funciones específicas 1. Abra un nuevo VI en blanco 2. Seleccione Help» Find Examples o haga clic en el enlace Find Examples en la sección de Ejemplos de la ventana de Getting Started para iniciar el NI Example Finder. Figura 53 Vista de la ventana NI Example Finder 3. Suponiendo que nos interesa conocer como generar gráficos para Microsoft Excel 1 en la pestaña Browse, dentro de la sección con ramificaciones, vaya a Toolkits and Modules» Report Generation for Microsoft Office» Colum Graph (Excel).vi. De doble clic izquierdo para abrir el ejemplo. 4. Ejecute el VI 1 Microsoft Excel es una marca registrada de 2012 Microsoft Corporation mexico.ni.com 27

32 Figura 54 Vista del panel frontal Figura 55 Vista del archivo generado en Microsoft Excel 5. De esta forma usted puede encontrar ejemplos de código, así como de los Toolkits y Módulos que tiene instalados y ejemplos de los que no tiene instalados. 6. Fin del ejercicio. mexico.ni.com 28

33 Ejercicio 4. Cómo Reutilizar Código.m en LabVIEW? En este ejercicio conocerá como implementar la estructura MathScript para desarrollar código.m dentro del ambiente de NI LabVIEW. Parte A. Usando código.m en la ventana de MathScript Window 1. A partir de un nuevo VI en blanco abra la ventana MathScript Window desde el menu Tools»MathScript Window Figura 56 Selección de la opción MathScript Window 2. Aparecerá en su pantalla la siguiente ventana: Figura 57 MathScript Window 3. Ir a la pestaña Script e ingrese las siguientes líneas: x= [1,2,3]; % Obtener el cuadrado del elemento x y = x.^2; % Extraer elemento y(1) y1 = y(1); mexico.ni.com 29

34 % Calculo del producto punto o escalar d = dot(x,y); 4. Su ventana deberá lucir de la siguiente forma: Figura 58 Código en la sección de Script 5. Presionar el botón run NOTA: Con este proceso se hace la ejecución de las líneas del script. Este script puede guardarlo para posteriormente compartirlo o importarlo en otras aplicaciones 6. Cambiar su pestaña a la de variables y deberá contar con los resultados de su información procesada: Figura 59 Datos procesados en MathScript Window 7. Cierre la ventana de MathScript para continuar con la siguiente parte 8. Es opcional guardar el código mexico.ni.com 30

35 Parte B. Usando código.m en el ambiente de NI LabVIEW 1. Abra un nuevo VI de NI LabVIEW 2. Cambie su vista al Diagrama de Bloques 3. En el Diagrama de Bloques inserte un MathScript Node. Desde la paleta de Functions» Programming» MathScript Figura 60 Nodo MathScript 4. Ingrese las siguientes líneas dentro del nodo: % Obtener el cuadrado del elemento x y = x.^2; % Extraer elemento y(1) y1 = y(1); % Calculo del producto punto o escalar d = dot(x,y); 5. De clic derecho sobre el borde izquierdo de la estructura. Del menú desplegable seleccione Add Input Figura 61 Selección de Add Input mexico.ni.com 31

36 6. Ingresar x en el control. 7. Dar clic derecho sobre la terminal x y seleccionar Create» Control Figura 62 Creación de control Figura 63 Vista del nodo MathScript 8. Crear los nodos para las variables de salida sobre el borde derecho del nodo MathScript. Cree los indicadores: y1, y, d. Si da clic derecho sobre el borde, al ir a la opción Add Output aparecerán las variables detectadas, de las cuáles usted no tendrá que crearlas manualmente. Figura 64 Detección automática de varibles 9. Cree los indicadores para las variables de salida mexico.ni.com 32

37 10. Cambie la vista al panel frontal Figura 65 Vista del Diagrama de Bloques 11. Personalice su interfaz de usuario 12. Guarde su VI como Ejercicio4.vi 13. Cambie el valor de x, ejecute su VI y compare sus resultados. Figura 66 Ejecución del VI mexico.ni.com 33

38 Ejercicio 5 Tomar una medición básica con CompactDAQ El propósito de este ejercicio es usar LabVIEW y NI CompactDAQ para construir un programa que adquiera datos de temperatura. Configuración de los dispositivos. 1. Asegúrese de que el chasis de CompactDAQ esta encendido. 2. Conecte el chasis a su PC utilizando un cable USB. 3. El controlador NI DAQmx instalado en su computadora detectará automáticamente el chasis y se abrirá la ventana mostrada en la siguiente figura. Figura 67 Ventana que muestra una detección automática del chasis CompactDAQ. 4. Dé clic en Configure and Test This Device Using NI Measurement & Automation Explorer. Nota: NI Measurement & Automation Explorer es una herramienta de configuración para todos los dispositivos de National Instruments. 5. La sección Devices and Interfaces en la sección My System muestra todos los dispositivos de National Instruments instalados y configurados en su computadora. De manera predeterminada, el chasis NI CompactDAQ se muestra con el nombre cdaq1. 6. Esta sección de MAX muestra también los módulos instalados así como los espacios donde éstos son colocados o slots, por su nombre en inglés, que se encuentran vacíos en el chasis. 7. Dé clic derecho en NI-cDAQ -917x y después clic en Self-Test. Figura 68 Cuadro de diálogo que indica que el dispositivo ha aprobado el Self-test. mexico.ni.com 34

39 8. El dispositivo pasó la auto prueba, lo cual significa que se ha inicializado apropiadamente y está listo para ser usado en su aplicación de LabVIEW. Programando una aplicación de LabVIEW. 9. Cree un nuevo VI desde la ventana de LabVIEW. 10. Presione <Ctrl - T> para mostrar las ventanas del panel frontal y diagrama de bloques en su pantalla. 11. Acceda a la paleta de funciones (Functions Palette) haciendo clic derecho en el espacio en blanco en la ventana del diagrama de bloques. 12. En la paleta de funciones acceda a Express»Input, y dé clic en el DAQ Assistant Express VI. Dé clic en un espacio vacío para colocarlo dentro del diagrama de bloques. Figura 69 DAQ Assistant Express VI dentro Input en la paleta de funciones. 13. La ventana Create New Express Task debe aparecer. Figura 70 Ventana Create New Express Task 14. Para configurar una aplicación para medir temperatura con un termopar, dé clic en Acquire Signals» Analog Input» Temperature» Thermocouple. 15. Dé clic en el signo + y luego sobre cdaq1mod1 (NI9211), seleccione el canal ai0, y después en Finish. Esto agregará un canal físico a la tarea de medición que está desarrollando. mexico.ni.com 35

40 Figura 71 Ventana Create New Express Task 16. Dentro de la pestaña Settings cambie CJC Source a Built In y en la sección Acquisition Mode seleccione Continuous Samples. Después dé clic en el botón Run. Observará las lecturas de temperatura desde el termopar en la ventana de panel de prueba. Figura 72 Configuración de DAQ Assistant Express 17. Seleccione Stop y luego OK para cerrar la ventana de configuración y regresar al diagrama de bloques de LabVIEW. 18. LabVIEW automáticamente crea el código para esta tarea de medición. Dé clic en Yes para crear automáticamente una estructura While. Figura 73 Cuadro de diálogo para crear automáticamente una estructura While mexico.ni.com 36

41 19. Dé clic derecho a la terminal de salida data que se encuentra del lado derecho del DAQ Assistant Express VI y seleccione Create>>Graph Indicator. Renombre a Waveform Graph con Temperature. Figura 74 Creación del indicador Gráfico para representar los datos obtenidos del DAQ Assistant Express VI 20. Note que un indicador gráfico es colocado en el panel frontal. 21. La estructura While automáticamente agregó un botón Stop a su panel frontal que le permite detener la ejecución del lazo. 22. Cambie la vista al Panel Frontal Figura 75 Apariencia del diagrama de bloques 23. Guarde el VI como Ejercicio5.vi 24. Ejecute el VI. Visualice como la temperatura se incrementa cuando se interactua con el termopar. mexico.ni.com 37

42 Figura 76 Ejecución del VI FIN DEL EJERCICIO 5 mexico.ni.com 38

43 Ejercicio 6. Abrir y Ejecutar una Aplicación Este ejercicio combina una aplicación de monitoreo de temperatura que escribirá los datos adquiridos en un archivo y la salida de una señal digital que indica alarma si la temperatura sobrepasa un nivel de umbral ajustable. 1. Abra NI LabVIEW Abra el VI ubicado en la carpeta Ejercicios/Ejercicio 6.vi Figura 77. Vista del Panel Frontal Figura 78 Vista del Diagrama de Bloques 3. Asegúrese de contar con lo siguiente: Chasis de CompactDAQ encendido. Que esté conectado a su computadora con un cable USB. Que los cuatro módulos estén conectados correctamente en el chasis en el siguiente orden: i. Slot 1: Módulo 9211 ii. Slot 2: Módulo 9472 iii. Slot 3: Módulo 9215 iv. Slot 4: Módulo 9263 mexico.ni.com 39

44 4. Cámbiese al diagrama de bloques. Figura 79 CompactDAQ con los módulos Figura 80 Diagrama de bloques del programa Ejercicio La programación gráfica de LabVIEW hace la ejecución de la aplicación intuitiva. En este caso, nuestra aplicación hará lo siguiente: 1. Adquiere datos de temperatura utilizando el DAQ Assistant y los muestra en una gráfica 2. Compara los datos adquiridos con un nivel de alarma 3. Manda salidas de 0 ó 5V al módulo de salida digital basado en la comparación hecha 4. Escribe los datos adquiridos en un archivo 5. Presione el botón Run en el Panel Frontal para ejecutar el Ejercicio. Observe que la aplicación comienza a registrar datos de temperatura provenientes del módulo conectado en la primera ranura del chasis de su CompactDAQ. Llame a su instructor si su aplicación no se está ejecutando como se ha descrito. 6. Interactúe con el termopar en el Módulo 9211 del Termopar. Toque la terminal del termopar y observe que los valores en la gráfica cambiarán de acuerdo a la temperatura de su mano. Cambie el valor del control Alarm Level a diferentes valores y toque de nuevo la terminal del termopar, tal que esta temperatura se encuentre sobre y por debajo del valor que introdujo en el panel frontal. 7. Incremente el nivel de alarma para visualizar la activación del led de encendido en la pantalla del panel frontal y en el Módulo Conforme la temperatura cambia sobre y por debajo del nivel configurado en el control Alarm Level, observe el módulo NI 9472 en el chasis de CompactDAQ. Una línea de salida digital en este módulo ha sido programada para conducir una señal de 5V siempre y cuando la temperatura sea mayor que el nivel puesto en Alarm Level. mexico.ni.com 40

45 Los LEDs de este módulo indican el estado de cada línea digital. Estas líneas podrían ser conectadas a otro hardware, por ejemplo, un buzzer o algún otro dispositivo de 5V. Figura 81 Ejecución del VI 8. Presione el botón Stop en el panel frontal, una vez que haya terminado. 9. Abra LabVIEW SignalExpress Desde el menú Inicio» Programas» National Instruments»LabVIEW SignalExpress» LabVIEW SignalExpress Una vez abierto LabVIEW SignalExpress 2012, seleccione la opción Data Acquisition Assistant 11. Figura 82 Getting Started Window de LabVIEW SignalExpress FIN DEL EJERCICIO 6 mexico.ni.com 41

46 Ejercicio 7. Comenzar una inspección en Vision Builder Este ejercicio es una introducción sobre cómo empezar una inspección en Vision Builder for Automated Inspection. En este se muestran las bases de uso de Vision Builder utilizando imágenes simuladas de fusibles, sobre las cuáles se medirá la distancia máxima entre los conectores. Abriendo una Inspección en Vision Builder Complete estas instrucciones para crear una nueva inspección. 1. Vaya a Inicio» Programas» National Instruments» Vision Builder AI 2011 para abrir Vision Builder. Si ya está abierto, cierre todas las inspecciones. 2. En la pantalla de bienvenida, encuentre la ventana Targets. 3. Seleccione My Computer de la lista para que la inspección se ejecute sobre la computadora. 4. De clic en New Inspection en la sección de Configure Inspection para cargar una inspección en blanco. Figura 83 Elementos de la pantalla de bienvenida de Vision Builder. 5. Una inspección nueva se abrirá. La siguiente figura le muestra los principales componentes de la interfaz de configuración (Configuration Interface). mexico.ni.com 42

47 Figura 84 Interfaz de configuración de Vision Builder Creando una nueva inspección Siga las siguientes instrucciones para crear una nueva inspección. 1. Seleccione Inicio»Programas»National Instruments»Vision Builder AI para abrir la pantalla de bienvenida de Vision Builder. Si ya está abierto, cierre todas las inspecciones. 2. En la pantalla de bienvenida, encuentre la ventana Targets. 6. Seleccione My Computer de la lista para que la inspección se ejecute sobre la computadora. 3. De clic en New Inspection en la sección de Configure Inspection para cargar una inspección en blanco. Adquiriendo las imágenes Este tutorial lo guiará para usar el paso de Simulate Acquisition. En un ambiente real de línea de producción, deberá utilizar uno de los otros pasos para adquirir las imágenes desde una cámara. Complete las siguientes instrucciones para configurar el paso de Simulate Acquisition 1. En la librería de Inspection Steps, seleccione la pestaña Acquire Images. 2. De clic en el paso de Simulate Acquisition. La página de propiedades se abrirá. 3. En Step Name, escriba Adquisición Imagen. 4. De clic en el botón de Browse. La ventana de Select an Image File se abrirá. 5. Vaya al escritorio de su computadora donde se encuentra la carpeta Getting started with NI Vision\Fuse Connector\Images mexico.ni.com 43

48 6. Seleccione la primer imagen, Image 01.jpg, y de clic en Abrir. 7. Asegúrese que el control de Cycle Through Folder Images está habilitado para que Vision Builder cargue una imagen diferente cada vez que corra la inspección. 8. De clic en OK para agregar el paso a la inspección. Encontrando una característica para establecer un sistema coordenado Los fusibles pueden aparecer en posiciones ligeramente distintas, dependiendo de la imagen que se tome. Las siguientes instrucciones le ayudarán a encontrar el borde izquierdo del fusible para identificar estas variaciones. Se utilizará el paso de Find Straight Edge. 1. En la librería de Inspection Steps, seleccione la pestaña de Locate Features. 2. De clic en el paso de Find Straight Edge. La ventana de propiedades del paso se abrirá. 3. En Step Name, escriba Encuentra borde fusible. 4. Dibuje una región de interés (ROI) a través del borde izquierdo del fusible, como se muestra en la siguiente figura. Figura 85 Encontrando el borde izquierdo Vea que la ROI contiene líneas azules de búsqueda. Este paso buscará a lo largo de estas líneas para transiciones relevantes en la intensidad de los pixeles, lo que usualmente representa los bordes. Una vez encontrados estos puntos, se traza automáticamente una línea que los une para determinar finalmente dónde está el borde. 5. De clic en OK para agregar el paso a la inspección. mexico.ni.com 44

49 Estableciendo el sistema coordenado Complete las siguientes instrucciones para configurar un sistema coordenado que se basará en el borde que encontró en el paso anterior. 1. En la librería de Inspection Steps, seleccione la pestaña de Locate Features. 2. De clic en el paso de Set Coordinate System. La ventana de propiedades del paso se abrirá. 3. En la pestaña de Main, escriba Poner sistema coordenado en Step Name. 4. En la pestaña de Settings, seleccione Horizontal Motion en el control Mode. Vea la lista de Origin. Point 1, el primer punto detectado en el paso para encontrar el borde es el origen que automáticamente se selecciona para el sistema coordenado. En este ejercicio, la ubicación del origen no afecta la medición que se requiere hacer, así que usaremos este origen automático. 5. De clic en OK para agregar el paso a la inspección. Mida la separación entre los conectores Siga las siguientes instrucciones para configurar un paso Max Caliper que mide la distancia entre los conectores del fusible para asegurarse de que no estén doblados. 1. En la librería de Inspection Steps, seleccione la pestaña de Measure Features. 2. De clic en el paso de Max Caliper. La ventana de propiedades del paso se abrirá. 3. En la pestaña de Main, escriba Medir separación en Step Name. 4. Habilite la opción de Reposition Region of Interest. 5. Dibuje una ROI a través de los conectores, como se muestra en la siguiente figura. mexico.ni.com 45

50 Figura 86 Medición de la distancia entre dos bordes 6. En la pestaña de Settings, ponga la dirección de búsqueda, Search Direction, en Vertical para cambiar la dirección y orientación de las líneas de búsqueda del Caliper. 7. En la pestaña de Limits, habilite la opción de Minimum Distance y ponga el valor en 150. Habilite también Maximum Distance con un valor de De clic en OK para agregar el paso a la inspección. Estableciendo el estatus de la inspección Después de determinar si el objeto que se está inspeccionando pasa o falla, debe modificar la variable de Inspection Status de manera correspondiente. Siga estas instrucciones para establecer el estatus en falla, si cualquiera de los pasos anteriores es fallido. 1. En la librería de Inspection Steps, seleccione la pestaña Use Additional Tools. 2. De clic en el paso de Set Inspection Status. La ventana de propiedades del paso se abrirá. 3. En Inspection Status, seleccione Set to Fail if any previous step fails. 4. De clic en OK para agregar el paso a la inspección. Guarde y ejecute su inspección Siga estas instrucciones para guardar y ejecutar la inspección. 1. Seleccione File»Save o de clic en el botón Save de la barra de herramientas. a. Guarde la inspección dentro de la carpeta Taller Skyworks mexico.ni.com 46

51 2. Escriba Inspección de fusibles como nombre del archivo. 3. De clic en Guardar/Save para guardar la inspección. TIP Seleccione File»Inspection Properties para agregar una pequeña descripción o comentarios para documentar la inspección. 4. De clic en File»Switch to Inspection Interface. La ventana se cerrará brevemente y después se abrirá en interfaz de inspección. Esta interfaz es la indicada para ejecutar la inspección en una línea de producción, ya que tiene sólo la información importante para los operadores. 5. De clic en el botón de Start Inspection. 6. De clic en el botón de Stop Inspection para detener la inspección. 7. Seleccione Inspection» Switch to Configuration Interface para volver a la interfaz de configuración. mexico.ni.com 47

52 Ejercicio 8. Introducción a NI Multisim Circuit Design Suite Es la plataforma para la generación de prototipos y pruebas de circuitos. Ideal para llevar la teoría a la simulación y a los ejercicios de laboratorio de un modo transparente. Multisim Multisim es un entorno de simulación SPICE estándar en la industria. Es el principio básico de la solución para la enseñanza de circuitos para construir experiencia a través de la aplicación práctica del diseño, generación de prototipos y pruebas de circuitos eléctricos. El enfoque de diseño de Multisim le ayuda a reducir las iteraciones de prototipos y a optimizar los diseños de tarjetas de circuito impreso (PCB) al inicio del proceso. Beneficios para la Educación Desarrollado para el educador que necesita enseñar todos los aspectos de circuitos y electrónica, Multisim Edición Educacional ofrece la habilidad de llevar a los estudiantes desde la teoría a la simulación y al laboratorio de un modo transparente. Sin importar el área de aplicación, el entorno ofrece los siguientes beneficios: Visualizar e interactuar con la teoría de circuitos y ecuaciones Enfocarse en conceptos específicos con simulación SPICE Fácil transición al laboratorio con integración transparente con las plataformas de enseñanza de hardware Facilitar proyectos estudiantiles de diseño en el mismo entorno El entorno de NI Multisim Figura 87 Entorno de NI Multisim mexico.ni.com 48

53 Barra de Herramientas de Diseño (Design Toolbox) Utilice la barra de herramientas de diseño para manejar elementos en el ambiente esquemático. Con la pestaña Visibilidad (Visibility), puede elegir qué capas aparecerán en la hoja actual en el área de trabajo. La pestaña Jerarquía (Hierarchy) contiene un árbol que muestra las dependencias de los archivos en el diseño que se han abierto. La ficha Proyecto (Project View) muestra información sobre el proyecto actual. Puede agregar archivos a las carpetas existentes en el proyecto actual, controlar el acceso a los archivos, y los diseños de archivo. Figura 88 Barras de Herramientas de Diseño Sección de la Vista de la Hoja de Trabajo (Spreadsheet View) Con la sección de modo de vista en la hoja de cálculo, puede llevar a cabo rápidamente la visualización y edición de parámetros que incluyen detalles de los componentes tales como huellas, referencias, atributos y restricciones de diseño. Este modo de vista también proporciona una perspectiva global de las propiedades de los objetos. Componentes del Esquemático Figura 89 Sección de la Vista de la Hoja de Trabajo Los componentes constituyen la base de cualquier esquema. Un componente es una parte que se puede colocar en el ambiente esquemático. Multisim define dos categorías de componentes: reales y virtuales. Es importante entender la diferencia entre estas partes para utilizar plenamente sus ventajas. mexico.ni.com 49

54 Los componentes reales pueden diferenciarse de piezas virtuales porque los componentes reales tienen un valor específico que no se puede cambiar, así como una huella de PCB. Los componentes virtuales son sólo simulación de componentes, que se pueden asignar características definidas por el usuario. Por ejemplo, una resistencia virtual puede tomar en cualquier resistencia arbitraria. Los componentes virtuales pueden ayudarle a comprobar los cálculos mediante la simulación de diseños con valores de los componentes precisos. Figura 90 Componentes Virtuales y Reales: 7-Segment Display U1, Diode D1, Voltage Source V1, NAND Gate U2A, Microcontroller U3, y Transistor Q1 Barra de Herramienta de Componentes (Component Toolbars) Con la barras de herramientas, puede rápida y fácilmente colocar los componentes de los circuitos más utilizados. Hay varias barras de herramientas disponibles. La barra de herramientas de componentes abre el explorador de componentes y apunta a toda una categoría de componentes como componentes digitales, componentes analógicos básicos, o componentes pasivos como resistencias y condensadores. La barra de herramientas de componentes, que se muestra en la siguiente, es visible por defecto. Figura 91 Barra de Herramienta de Componentes Multisim también proporciona una barra de herramientas para la colocación directa de los componentes, incluyendo resistencias, condensadores, referencias de tierra, y las fuentes de tensión. La barra de herramientas básica no se muestra de forma predeterminada. Usted puede hacer cualquier barra de herramientas visible, haga clic en el menú View» Toolbars. Figura 92 Barra de Herramienta de Componentes Báiscos mexico.ni.com 50

55 Figura 93 Barra de Herramienta de Componentes de Alimentación Barra de Herramienta de Instrumentos ELVISmx Desde la versión NI Multisim 10.1 y posteriores puede acceder a la barra de Instrumentos para NI ELVIS y NI mydaq. Estos instrumentos le permitirán colocar instrumentos virtuales en el circuito y tener acceso a las ventanas de configuración para probar en los instrumentos reales o de forma simulada. Explorador de Componentes Figura 94 Barra de Herramientas de NI ELVISmx Utilice el Explorador de componentes para seleccionar los componentes y colocarlos en el ambiente esquemático. Para acceder al Explorador de componentes, haga clic en un icono en la barra de herramientas o seleccione en la barra de componentes Place/Component. Haga doble clic en el componente deseado para colocarlo en el ambiente esquemático. Cableado de Componentes Figura 95 Explorador de componentes Multisim ofrece un funcionamiento no modal - la acción realizada por el cursor del ratón depende de la ubicación del cursor. No hay necesidad de seleccionar un modo de herramienta o cuando se trabaja con Multisim. El cursor cambia dependiendo del objeto por debajo de ella. La siguiente figura se describe los diferentes iconos que muestra el cursor del ratón. mexico.ni.com 51

56 Figura 96 Estado del Cursor Cuando el cursor está sobre un cable o una terminal de un componente, puede fácilmente conectar el componente haciendo clic izquierdo. Cuando el cursor se encuentra sobre un cable existente y cerca de una clavija o terminal, usted puede fácilmente volver a colocar la red. Como alternativa, puede hacer clic izquierdo en el terminal para iniciar el cableado, a continuación, haga clic izquierdo en el terminal de destino para finalizar la conexión. Cuando se coloca un alambre, Multisim automáticamente le asigna un número de red. Estos números netos aumentan secuencialmente, comenzando por 1. Para cambiar un número de red o asignar un nombre lógico en lugar, simplemente haga doble clic sobre el alambre (como se muestra en la siguiente figura) y escriba un nombre de red. Habilite la casilla Show, si desea que el nombre del hilo que se mostrará en su esquemático. Figura 97 Edición de los cables En este ejercicio usted construirá un circuito amplificador basado en el componente AD712KR. El amplificador consistirá de tres elementos primarios y varias referencias de voltaje y tierra. El objetivo principal de este ejercicio es familiarizarse con la facilidad de uso del ambiente de NI Multisim así como sus capacidades de simulación y análisis. La siguiente figura muestra el circuito amplificador no inversor que usted construirá en este ejercicio. Consiste de un componente activo (amplificador operacional) y dos componentes pasivos (resistores) que completan la red de retroalimentación que provee la ganancia. mexico.ni.com 52