Introducción a LabVIEW y las mediciones computarizadas.

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1 Seminario Hans-On Introducción a LabVIEW y las mediciones computarizadas. Enero 2009 Edition Part Number E-01 Copyright 2008 National Instruments Corporation. All rights reserved. Under the copyright laws, this publication may not be reproduced or transmitted in any form, electronic or mechanical, including photocopying, recording, storing in an information retrieval system, or translating, in whole or in part, without the prior written consent of National Instruments Corporation. National Instruments respects the intellectual property of others, and we ask our users to do the same. NI software is protected by copyright and other intellectual property laws. Where NI software may be used to reproduce software or other materials belonging to others, you may use NI software only to reproduce materials that you may reproduce in accordance with the terms of any applicable license or other legal restriction. Trademarks National Instruments, NI, ni.com, and LabVIEW are trademarks of National Instruments Corporation. Refer to the Terms of Use section on ni.com/legal for more information about National Instruments trademarks. Product and company names mentioned herein are trademarks or trade names of their respective companies. Members of the National Instruments Alliance Partner Program are business entities independent from National Instruments and have no agency partnership, or joint-venture relationship with National Instruments. Patents For patents covering National Instruments products/technology, refer to the appropriate location: Help»Patents in your software, the patents.txt file on your media, or the National Instruments Patent Notice at ni.com/patents.

2 Manual de Usuario.

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4 Worldwide Technical Support and Product Information ni.com National Instruments Corporate Headquarters North Mopac Expressway, Austin, Texas USA Tel: Worldwide Offices Australia , Austria , Belgium 32 (0) , Brazil , Canada , China , Czech Republic , Denmark , Finland 358 (0) , France , Germany , India , Israel , Italy , Japan , Korea , Lebanon , Malaysia , Mexico , Netherlands 31 (0) , New Zealand , Norway 47 (0) , Poland , Portugal , Russia , Singapore , Slovenia , South Africa , Spain , Sweden 46 (0) , Switzerland , Taiwan , Thailand , Turkey , United Kingdom

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6 Contenido Slides con notas del presentador. Descripción general de National Instruments... 1 Ejemplo #1: Abrir y correr una aplicación final... 5 Ejemplo #2: Graficar una señal simulada Ejemplo #3: Tomando una medición básica Ejemplo #4: Agregar análisis y salida Ejemplo #5: Escribir a un archivo Próximos pasos Programación multinúcleo Toolkits y módulos de LabVIEW

7 Ejercicio 1. Abrir y correr una aplicación de LabVIEW Los ejercicios de hoy combinan la creación de 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. Este ejercicio te da la oportunidad de observar lo que completarás en la aplicación final de hoy. También explorarás elementos importantes del ambiente de LabVIEW. 1. Abre LabVIEW si aún no lo has hecho. Da clic en el icono de LabVIEW 8.6 en la barra de herramientas de acceso rápido, o haciendo clic desde Start»Programs»National Instruments»LabVIEW 8.6. Figura 1.1- Icono de LabVIEW desde la barra de herramientas de rápido acceso. Una vez que se cargó LabVIEW, la ventana Getting Started window aparece: Figura 1.2. Getting Started 7

8 La ventana Getting Started window de LabVIEW aparece cada vez que abres LabVIEW como un asistente que te ayuda a abrir o crear nuevas aplicaciones. Adicionalmente puedes usar los vínculos en la ventana Getting Started window para encontrar recursos de ayuda en línea y locales o abrir ejemplos de programas que te sirvan de referencia para un diseño de aplicación. 2. Abre el proyecto Intro to LabVIEW-DAQ Hands-on.lvproj desde la sección Open en la ventana Getting Started Window o navega presionando el link Browse. Una vez abierto, la ventana Intro to LabVIEW-DAQ Hands-on Project Explorer luce como se muestra en la Figura 1.3. Figura 1.3- Proyect Explorer La ventana Proyect Explorer provee una locación central para agregar diferentes elementos a una aplicación que incluye código de LabVIEW y otros archivos como documentos de Microsoft Word y Excel. Puedes incluir cualquier archivo a una aplicación de LabVIEW así como crear carpetas y subcarpetas. En la Figura 1.3, se muestra que ya han sido creadas unas carpetas como parte del ejemplo. 3. Expande la carpeta Solutions en la ventana Proyect Explorer y abre el archivo 5-Write to File (Solution).vi haciendo doble clic sobre el nombre de este archivo o clic derecho y seleccionando Open. Cada aplicación de LabVIEW está constituida de dos ventanas: Panel frontal (Front panel). Diagrama de bloques (Block diagram). La ventana de panel frontal es la interfaz con el usuario, mientras que la ventana de diagrama de bloques contiene el código que controlará el funcionamiento de tu aplicación. Tu puedes cambiarte entre ambas ventanas seleccionando Window»Show Block Diagram o Window»Show Front Panel. También puedes hacerlo presionando < Ctrl- E> desde el teclado o haciendo clic en las ventanas si ambas son visibles en la pantalla. 8

9 Figura 1.4. Panel frontal del archivo 5-Write to File (Solution).vi Mueve el cursor sobre los diferentes objetos del panel frontal. Nota que el cursor cambia su forma a dedo índice cuando te sitúas sobre el botón de Stop y a editor de texto cuando pasa sobre un campo de texto. De manera predeterminada, la selección automática de herramientas o Automatic Tool Selection de LabVIEW cambiará el cursor dependiendo de la operación a realizar. También puedes cambiar el tamaño de los objetos. Cuando te posicionas sobre un objeto, aparecerán unos cuadros en el borde los cuales te ayudarán a expandir o contraer su tamaño. Trata de cambiar el tamaño de un par de objetos. Figura 1.5. Botón de STOP en el panel frontal que muestra los cuadros que permiten cambiar las dimensiones de este objeto 9

10 4. Nota la barra de menú en la parte superior de la ventana. Discutiremos la mayoría de sus elementos básicos en páginas posteriores y en ejercicios. Por ahora el más importante a revisar es el botón Run, que se encuentra en la esquina superior izquierda en la barra de menú. Figura 1.6. Botón Run que muestra errores en el código (izquierda) o un código sin errores Debes presionar el botón Run para arrancar cualquier aplicación de LabVIEW. En la Figura 1.6 se muestra este botón en dos variantes. La primera, el botón aparece con la forma de una flecha rota, esto indica que existen errores no resueltos en el código. La segunda, el botón con forma de una flecha uniforme, indica un código sin errores. Debido a que LabVIEW compila el código continuamente puedes presionar este botón en cualquier momento y si existen errores una lista te indicará cuáles son así como recomendaciones de cómo resolverlos 5. Asegúrate de contar con lo siguiente: Chasis de CompactDAQ encendido. Que esté conectado a tu computadora con un cable USB. Que los cuatro módulos estén conectados correctamente en el chasis. Ahora presiona el botón Run en la aplicación de LabVIEW y observa que la aplicación comienza a registrar datos de temperatura provenientes del módulo conectado en la primera ranura del chasis de tu CompactDAQ. Llama a tu instructor si tu aplicación no se está ejecutando como se ha descrito. Toca la terminal del termoacoplador y observa que los valores en la gráfica cambiarán de acuerdo a la temperatura de tu mano. Cambia el valor del control Alarm Level a diferentes valores y toca de nuevo la terminal del termoacoplador tal que ésta temperatura se encuentre sobre y por debajo del valor que introdujiste en el panel frontal. Conforme la temperatura cambia sobre y por debajo del nivel configurado en el control Alarm Level, observa el modulo NI 9472 en el chasis de CompactDAQ. Una línea de salida digital en este modulo ha sido programada para conducir una señal de 5V siempre y cuando la temperatura sea mayor que el nivel puesto en Alarm Level. Los LEDs de este modulo 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. 10

11 6. Presiona el botón Stop en el panel frontal ya que hayas terminado. Cámbiate al diagrama de bloques. Figura 1.7- Diagrama de bloques del programa 5-Write to File (Solution).vi La programación gráfica de LabVIEW hace la ejecución de la aplicación intuitiva. En este caso, nuestra aplicación hace 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 o 5V al modulo de salida digital basado en la comparación hecha en Escribe los datos adquiridos en un archivo. 7. Distribuye las ventanas de panel frontal y diagrama de bloques tal que ambas estén visibles en tu monitor. Después navega a Window»Tile Left and Right para ordenar el panel frontal y el diagrama de bloques de una manera distribuida en tu pantalla. También puedes hacer esto presionando la combinación de teclas <Ctrl-T> desde tu teclado. Observa que para cada objeto en el panel frontal, existe una terminal con el mismo nombre en el diagrama de bloques. Las funciones y cables en el diagrama de bloques conectan entradas (controles) y salidas (indicadores) en el panel frontal. En ejercicios futuros, conforme vayas agregando objetos en el panel frontal, te darás cuenta que las terminales son automáticamente creadas en el diagrama de bloques. 11

12 Pasos adiciones. 8. El sistema de ayuda de LabVIEW es una magnífica manera para aprender LabVIEW y responder a preguntas de programación. Presiona la tecla <F1> en el teclado para abrir el sistema de ayuda. Más asistencia puede ser encontrada desde el menú LabVIEW» Help. 9. Dentro del menú Contents dentro de LabVIEW Help, expande Fundamentals» LabVIEW Environment y explora la información disponible, da clic en algún submenú para que te des una idea de cómo está organizado. Figura 1.8- Ventana LabVIEW Help. 10. Tómate unos minutos para explorar otros temas en el sistema de ayuda. 11. Da clic en la pestaña Search y trata de encontrar el análisis de funciones que podrías necesitar en tus aplicaciones de trabajo. Fin del Ejercicio 1 12

13 Ejercicio 2: Simula una señal y represéntala en una gráfica. En este ejercicio repasarás las bases del ambiente LabVIEW que has aprendido hasta ahora. Crearás una aplicación que simule una señal en LabVIEW y la muestre en una gráfica. 1. Abre un Blank VI (un archivo VI Nuevo) desde la ventana Intro to LabVIEW-DAQ Handson Project Explorer haciendo clic derecho sobre la carpeta Exercises y seleccionando New»VI. Figura 2.1- Abriendo un nuevo VI desde Proyect Explorer. Figura 2.2- Vista del panel frontal y el diagrama de bloques del nuevo VI. 13

14 2. Agrega un ciclo While al diagrama de bloques. Haz clic derecho en cualquier área libre dentro del diagrama de bloques para acceder a la paleta de funciones (Functions Palette), y navega hacia Programming» Structures» While Loop. Da clic sobre While Loop y se colocará automáticamente en tu cursor. Figura 2.3- Colocando un ciclo While desde la paleta de funciones. Haz clic y arrastra el puntero diagonalmente hasta formar una estructura While del área que desees. Puedes cambiar el tamaño de la estructura arrastrando cualquiera de las cajas para redimensionar que aparecen cada vez que haces clic sobre los bordes de la estructura. 3. Otra manera en la que puedes crear una estructura While presionando <Ctrl barra espaciadora> desde el teclado y se abrirá una caja de diálogo llamada Quick Drop similar a la que se muestra en la figura 2.4. Comienza tecleando While loop y aparecerá un lista de los posibles objetos con esa descripción. Da doble clic sobre este nombre y la estructura aparecerá en tu cursor para usarlo en el diagrama de bloques. Figura 2.4- Colocando un ciclo While desde Quick Drop. 14

15 4. La estructura While tiene dos terminales en las esquinas inferiores izquierda y derecha. Figura 2.5- Terminales de la estructura While. 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. Nota que el botón Run colocado en la esquina superior derecha de la pantalla está en forma de flecha rota. LabVIEW no puede ejecutar una aplicación que contenga una estructura While con una terminal condicional no cableada (difusa). Para nuestra aplicación, necesitaremos crear un botón de Stop para que el usuario lo presione y pueda detener el ciclo While y salir del programa. En el panel frontal, haz clic derecho en cualquier espacio libre para acceder a la paleta de controles (Controls Palette) y navega en Modern» Boolean» Stop Button. Al hacer clic en Stop Button (Ver Figura 2.6). Figura 2.6 Botón Stop desde la paleta de controles. 15

16 Haz clic en el panel frontal en lugar donde desees colocar el botón. Agranda el botón Stop moviendo tu cursor a uno de los bordes de éste objeto y arrastra las cajas para redimensionar. 5. Observa otra vez el diagrama de bloques. Nota que la terminal del botón Stop apareció. Esta terminal actúa como el conector entre el panel frontal y el diagrama de bloques. Haz clic en la terminal de Stop y arrástrala para colocarla cercana a la terminal de condición del ciclo While. 6. Mueve tu cursor hacia el borde derecho de la terminal Stop y nota que el borde de la terminal parece ser intermitente y el cursor luce ahora como un carrete. Esta es la herramienta de cableado que te permite conectar diferentes objetos en el diagrama de bloques. Haz clic en el borde de la terminal Stop y arrastra el cursor hasta llegar al borde izquierdo de la terminal condicional. El alambre ahora conecta la terminal Stop y la terminal condicional. Figura 2.7 Conexión entre la terminales Stop y condicional. Ahora que tenemos una manera de salir del ciclo While, la forma de flecha rota del botón Run a sido reemplazada por una flecha uniforme y la aplicación está lista para correr pero necesitarás agregar más componentes al código para acompañar las tareas en este ejercicio. 7. La otra terminal en la estructura While, el contador de iteraciones, nos proporciona el número de veces que el ciclo While se ha ejecutando. Esta información puede ser útil dependiendo de tu aplicación, pero no la usaremos hoy, no es requerido hacer algo con ella para que el programa pueda correr. 8. Crea una señal simulada. Presiona <Ctrl-barra espaciadora> para entrar de nuevo a la caja de diálogo Quick Drop y escribe Simulate Signal. Haz doble clic sobre Simulate Signal una vez que la veas bajo el cuadro donde escribiste y automáticamente aparecerá Simulate Signal Express VI en tu cursor. 16

17 Figura 2.8 Creación de una señal simulada desde el cuadro Quick Drop. 9. Haz clic para colocar el Simulate Signal Express VI dentro de la estructura While y aparecerá un cuadro de dialogo similar al que se muestra en la figura 2.9. Figura 2.9- Ventana Configure Simulate Signal. 10. Cambia el tipo de señal, la amplitud, frecuencia (Hz), los valores de Offset y fase (deg) en la sección Signal y observa los cambios en Result Preview. Quita la selección en la caja Use signal type name en la sección Signal name y escribe Simulated Signal. 17

18 Una vez que hayas elegido la señal que quieres mostrar, presiona OK. Simulate Signal Express VI ha sido ahora configurado basándose en las características que le has configurado. 11. Conecta la señal simulada a una gráfica. Cámbiate al panel frontal, abre la ventana Quick Drop y escribe la palabra chart. Coloca la que se llama Waveform Chart en el panel frontal en el lugar que prefieras. 12. Regresa al diagrama de bloques y mueve el icono de la gráfica dentro de la estructura While, a la derecha de Simulate Signal Express VI. Conecta la salida de éste a la terminal de la gráfica (Ver Figura 2.10). Nota que la terminal de la gráfica cambia de color el cual depende del tipo de dato que recibe. Figura Conexión entre el Simulated Signal Express VI y la terminal de la gráfica. 13. Regresa al panel frontal y corre el VI. La señal simulada que creaste en el Express VI está ahora mostrándose en la gráfica. Presiona el botón Stop cuando estés listo para continuar. 14. Agrega controles para ajustar la frecuencia y la amplitud de la señal mientras el programa esté corriendo. Haz clic derecho en un espacio libre en el panel frontal para acceder a la paleta de controles, encuentra el control knob (Modern»Numeric»Knob) y colócalo en el panel frontal. Haz doble clic en la etiqueta del Knob y cámbiala a Amplitud. 15. Repite el paso #13 para agregar otro Knob que ajuste la frecuencia. Cambia su etiqueta a Frecuencia. Haz doble clic en el máximo valor de la escala y cámbialo a 50. Tu diagrama de bloques debe verse similar a la figura

19 Figura Vista del Panel Frontal. Figura Vista del diagrama de bloques. 16. En el diagrama de bloques, mueve los controles de Amplitud y Frecuencia dentro de la estructura While y conéctalos a las entradas asociadas al Simulate Signal Express VI. Tu diagrama de bloques debe lucir muy similar a la figura Corre el VI. Presiona el botón Run y manipula la Amplitud y la Frecuencia. Nota que la gráfica cambia de acuerdo a la señal. El eje Y de la gráfica se auto-escala para maximizar el tamaño de la señal mostrada. Para deshabilitar tal característica, haz clic derecho en la gráfica y quita la selección a AutoScale Y. 19

20 Figura Quitar la selección de la auto-escala en el eje Y. Puedes ahora cambiar los rangos superiores e inferiores en el eje Y haciendo clic en los números a lo lardo del eje escribiendo los nuevos valores. 18. Para el VI presionando el botón STOP. 20

21 Pasos adicionales. LabVIEW provee distintas herramientas que pueden ayudarte a desarrollar tus aplicaciones. Los próximos pasos te mostrarán cómo usar algunas de las más importantes herramientas de asistencia a la programación. Herramienta Block Diagram Cleanup. 19. Usa la herramienta Block Diagram Cleanup para organizar tu diagrama de bloques. Conforme vas programando, y especialmente aprendiendo a programar en LabVIEW, no te encuentras siempre pensando en el diseño y la legibilidad. Esto puede resultar en un diagrama de bloques pobremente organizado. La herramienta Block Diagram Cleanup de LabVIEW te ayuda a organizar tu código, haciendo más comprensible las funciones que programaste a ti y a otros usuarios. Presiona el icono de esta herramienta que se encuentra en la barra de menú. Figura Herramienta Block Diagram Cleanup. Tu diagrama de bloques debe estar ahora organizado, con cableados claros y una distribución espaciada de los elementos de código. Para personalizar cómo ésta herramienta organiza tu código, cambia sus características siguiendo la siguiente ruta: desde menú Tools»Options en la sección Category selecciona Block Diagram:Cleanup. 21

22 Figura Configuración personalizada de la herramienta Block Diagram Cleanup. Este menú te permite configurar la longitud máxima de los cables, las estructuras, las funciones y el espaciamiento de las terminales entre cada una y entre los bordes de tu diagrama de bloques. Clic en OK cuanto estés listo para continuar. Herramienta Highlight Execution. 20. Usa la herramienta Highlight Execution para observar cómo corre tu aplicación. Presiona el botón de ésta herramienta en la barra de menú. Nota que el icono en forma de bombilla luce como si ésta estuviera encendida. Figura 2.16-Herramienta Highlight Execution encendida. 21. Corre tu aplicación con la herramienta Highlight Execution encendida. Presiona el botón Run y observa como tu código se ejecuta paso a paso. No es necesario hacer esto para aplicaciones simples, esta herramienta es un recurso poderoso para la localización de problemas en programas complejos y determinar si tu código se comporta de manera esperada. 22

23 Herramienta Context Help. 22. Usa la herramienta Context Help para identificar detalles de objetos mientras estás programando. Presiona este botón que se encuentra en la esquina superior derecha en el diagrama de bloques. Figura 2.17-Herramienta Context Help. 23. Con la ventana de Context Help activa, posiciona tu cursor sobre diferentes objetos en el diagrama de bloques y en el panel frontal del VI Simulate Signal to Graph.VI. Conforme lo vas haciendo, observa que la ventana Context Help te proporciona detalles que incluyen descripciones y diagramas de conexión. Figura Ventana Context Help refiriéndose al indicador Waveform Chart. 24. Haz clic derecho en el diagrama de bloques y navega en las paletas. Nota que la ventana Context Help proporciona detalles de los objetos en las paletas mientras los seleccionas. También observa que para algunos objetos, la ventana ofrece un vínculo para Detailed Help. Este vínculo abrirá la ayuda de LabVIEW y te proporcionará más información. 23

24 25. Salva el VI 2- Simulate Signal to Graph.vi y ciérralo. FIN DEL EJERCICIO 2 24

25 Ejercicio 3: Toma una medición básica con CompactDAQ. El propósito de éste ejercicio es usar LabVIEW y NI CompactDAQ para construir un programa que adquiera datos de temperatura. Configuración de los dispositivos. 1. Asegúrate de que el chasis de CompactDAQ (cdaq 9172) esté encendido. Figura 3.1-Chasis del CompactDAQ con 5 módulos encendido. 2. Conecta el chasis a tu PC utilizando un cable USB. 3. El controlador NI DAQmx instalado en tu computadora detectará automáticamente el chasis y se abrirá la ventana mostrada en la figura

26 Figura 3.2-Ventana que muestra una detección automática del chasis CompactDAQ. 4. Haz clic en Configure and Test This Device Using NI Measurement & Automation Explorer. (Ver figura 3.3). Figura 3.3 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 tu computadora. La carpeta NI DAQ Devices muestra todos los dispositivos compatibles con NI-DAQmx. De manera predeterminada, el chasis NI CompactDAQ (NI cdaq-9172) se muestra con el nombre cdaq. 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. Haz clic derecho en NI-cDAQ y después clic en Self-Test. 26

27 Figura Cuadro de diálogo que indica que el dispositivo ha aprobado el Self-test. 8. El dispositivo paso el auto prueba, lo cual significa que se ha inicializado apropiadamente y está listo para ser usado en tu aplicación de LabVIEW. (Ver figura 3.4). Programando una aplicación de LabVIEW. 9. Crea un nuevo VI desde la ventana del Proyect Explorer. Haz clic derecho sobre la carpeta Exercises y selecciona New»VI. Cuando se haya abierto, guarda el VI en la carpeta Exercise con el nombre 3-Basic Measurement.vi. 10. Presiona <Ctrl - T> para mostrar las ventanas del panel frontal y diagrama de bloques en tu pantalla. 11. Accede 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 accede a Express»Input, y haz clic en el DAQ Assistant Express VI. Da clic en un espacio vacío para colocarlo dentro del diagrama de bloques. Figura DAQ Assistant Express VI dentro Input en la paleta de funciones. 27

28 13. La ventana Create New Express Task debe aparecer. (Ver figura 3.6). Figura Ventana Create New Express Task 14. Para configurar una aplicación para medir temperatura con un termoacoplador, da clic en Acquire Signals»Analog Input»Temperature»Thermocouple. Da clic en el signo + y luego sobre cdaq1mod1 (NI9211), selecciona el canal ai0, y después en Finish. Esto agregará un canal físico a la tarea de medición que estas desarrollando. 15. Dentro de la pestaña Settings cambia CJC Source a Built In y en la sección Acquisition Mode selecciona Continuous Samples. Después da clic en el botón Run. Observarás las lecturas de temperatura desde el termoacoplador en la ventana de panel de prueba. 28

29 Figura Configuración de DAQ Assistant Express 16. Selecciona Stop y luego OK para cerrar la ventana de configuración y regresar al diagrama de bloques de LabVIEW. 17. LabVIEW automáticamente crea el código para esta tarea de medición. Da clic en Yes para crear automáticamente una estructura While. (Ver figura 3.8) Figura 3.8- Cuadro de diálogo para crear automáticamente una estructura While. 18. Haz clic derecho a la terminal de salida data que se encuentra del lado derecho del DAQ Assistant Express VI y selecciona Create>>Graph Indicator. Renombra a Waveform Graph con Temperature. 29

30 Figura 3.9- Creación del indicador Gráfico para representar los datos obtenidos del DAQ Assistant Express VI. 19. Nota que un indicador gráfico es colocado en el panel frontal. 20. Tu diagrama de bloques debe verse similar al de la figura La estructura While automáticamente agregó un botón Stop a tu panel frontal que te permite detener la ejecución del lazo. Pasos adicionales. Figura 3.10-Apariencia del diagrama de bloques hasta el paso 20. Los Express VI hacen la creación de aplicaciones básicas de una manera muy fácil. Sus diálogos de configuración te permiten seleccionar parámetros y configurar entradas y salidas basadas en los requerimientos de tu aplicación. Sin embargo, para optimizar el funcionamiento de tu aplicación DAQ y permitir un mayor control debes usar los controladores DAQmx estándares. Da clic derecho en el diagrama de bloques para acceder a la paleta de funciones y selecciona Functions»Measurement I/O Palette»NI-DAQmx. 21. Antes de que comiences a generar un código DAQmx es necesario remover todo el código que fue creado automáticamente por el Express VI. Da clic derecho en la estructura While y selecciona Remove While Loop. Selecciona el controlador del botón Stop y presiona la tecla <Del> para removerlo. Repite lo anterior para la gráfica así como a los cables adicionales que 30

31 permanezcan. También puedes presionar <Ctrl - B> para remover todos los cables no conectados de tu diagrama de bloques. 22. Convierte el Express VI en un código estándar. Mientras no todos los Express VI pueden ser automáticamente convertidos a VI estádar, el DAQ Assistant sí. Esto te permite un mayor control y personalización de la aplicación. Haz clic derecho en el DAQ Assistant Express VI que tu creaste en este ejercicio y selecciona Generate NI-DAQmx Code. Figura 3.11-Generación de un código NI-DAQmx desde el Express VI. Tu diagrama de bloques debe lucir como la figura Figura 3.12-Código DAQmx generado del Express VI. El Express VI ha sido reemplazado por dos Vis. Examinaremos su funcionalidad en los siguientes pasos. 23. Abre la ventana Context Help haciendo clic en el ícono que se encuentra en la esquina superior derecha del diagrama de bloques. Posiciona tu cursor sobre cada VI y examina sus descripciones y su diagrama de conexiones. 31

32 24. DAQmx Read.VI lee datos basándose en los parámetros que recibe desde el actual untitled VI situado en el extremo derecho. 25. Haz doble clic en untitled VI y abre el diagrama de bloques. El código es similar al que se muestra en la figura Figura 3.13-Diagrama de bloques de untitled VI. Todos los parámetros que están cableados como entradas a los diferentes VIs indican ajustes que fueron originalmente configurados en el DAQ Assistant Express VI. Nota: Alterando los ajustes y parámetros de estos VIs en el diagrama de bloques, puedes ahora hacer modificaciones mediante programación sin tener que detener la aplicación y abrir la ventana de configuración del Express VI ahorrando tiempo de desarrollo y optimizando el funcionamiento eliminando ajustes innecesarios de tu aplicación. Usando LabVIEW Example Finder. LabVIEW Example Finder proporciona cientos de ejemplos de aplicaciones que puedes usar como referencia o como punto de partida en tus aplicaciones. 26. Abre LabVIEW Example Finder para encontrar ejemplos de aplicaciones DAQ que usen VIs con DAQmx estándar. Navega hacia Help»Find Examples para cargar LabVIEW Example Finder. 27. Busca la carpeta DAQmx Analog Measurements desde la pestaña Browse en Hardware Input and Output»DAQmx»Analog Measurements>>Temperature>>Acq Thermocouple Sample.vi 32

33 Figura 3.14-Ventana de LabVIEW Example Finder. 28. Un VI como el que se muestra en la figura 3.15 debe aparecer. Figura Selecciona el canal físico que coincida con canal del chasis del CompactDAQ y corre la aplicación. Expande 33

34 el control Physical Channel en el panel frontal como se muestra en la figura 3.16 y selecciona cdaq1mod1/ai0. Figura 3.16 Presiona el botón Run varias veces mientras sostienes y sueltas con las manos el termoacoplador en el chasis CompactDAQ y observa que el valor cambia en el panel frontal. 30. Abre el diagrama de bloques y examina el código. Este VI solamente usa VIs estándares en lugar de un Express VI, lo cual te permite la personalización de las entradas y la configuración del tiempo de la corrida. El VI Acq Thermocouple Sample.vi no tiene una estructura while que te permita hacer la ejecución del programa de manera continua, por lo tanto los pasos que restan a este ejercicio se enfocarán a agregar esta funcionalidad. 31. Agrega una estructura While y un botón Stop a Acq Thermocouple Sample.vi. Haz clic derecho en el diagrama de bloques para acceder a la paleta de funciones (Functions Palette). Encuentra la estructura While dentro la paleta Programming» Structures y dibuja la estructura sobre DAQmx Read.vi. Puedes crear espacio adicional presionando la tecla <Ctrl> y arrastrando una caja en el diagrama de bloques o en el panel frontal. 34

35 Figura 3.17 Da clic derecho en la terminal condicional de la estructura While y selecciona Create Control. Esto conectará automáticamente un botón Stop con la terminal. (Ver figura 3.18). Figura 3.18 Nota que el botón Stop apareció también en el panel frontal. 32. Corre el VI Acq Thermocouple Sample.vi que corre ahora continuamente. 33. Guarda el VI ejemplo que has modificado en el proyecto. Selecciona File»Save As, y después Copy»Substitute Copy for Original y nombra al VI Thermocouple Customized Example.vi. Guarda este VI. Esto te permitirá realizar más modificaciones sin sobre-escribir en el ejemplo de LabVIEW. 35

36 FIN DEL EJERCICIO 3. 36

37 Ejercicio 4: Adición de análisis y salidas digitales a una aplicación DAQ. Configuración de los dispositivos. 1. Confirma que el chasis CompactDAQ esté encendido y conéctalo a la PC vía cable USB. Si no tiene el comportamiento esperado, repite los pasos 1 al 8 del Ejercicio 3. Aplicación de LabVIEW- Comparar una señal con un umbral de alarma definido por el usuario. 2. El funcionamiento del Ejercicio 4 es el mismo que el resultado obtenido del ejercicio 3. Puedes abrir el ejercicio 4 para sincronizarte con las ilustraciones de ésta sección. Abre el VI 4-Analysis and Output.vi desde la carpeta Exercises en Proyect Explorer. Este VI se muestra en la figura 4.1, con espacios adicionales en el diagrama de bloques para agregar funcionalidad. Figura Crea una alarma que señalice si la temperatura adquirida sobrepasa un nivel definido por el usuario. En el panel frontal, da clic derecho para abrir la paleta de controles (Controls Palette) y selecciona Programming»Numeric para colocar un control numérico (numeric control) en el panel frontal. (Ver Figura 4.2). 37

38 Figura Cambia el nombre del control numérico a Alarm Level. Da doble clic sobre la etiqueta del control y reemplaza el texto genérico por Alarm Level. 5. Usa Comparision Express VI para comparar la señal de temperatura adquirida con el control Alarm Level. Cámbiate al diagrama de bloques, da clic derecho en un espacio vacío y abre la paleta de funciones (Functions Palette). Coloca Comparision Express VI en el diagrama de bloques desde Functions» Express» Arithmetic & Comparison» Comparison. (Ver Figura 4.3). Figura Una vez colocando en el diagrama de bloques, el dialogo de configuración del VI Comparison Express aparecerá. (Figura 4.4) 38

39 Figura 4.4 Selecciona > Greater en la sección Compare Condition y Second signal input en la sección Comparison Inputs después da clic en OK. 7. Conecta los datos de temperatura adquiridos y la entrada Alarm Level al Comparison Express VI. Posiciona tu puntero sobre la salida data en el DAQ Assistant hasta que la herramienta en forma de carrete parezca en el cursor, después da clic y arrastra el puntero hasta la entrada Operand 1 en el Comparison Express VI. Realiza el mismo movimiento para conectar el control Alarm Level y la entrada Operand 2 del Comparsion Express VI. Tu diagrama de bloques debe lucir similar al de la figura

40 Figura Muestra el resultado del Comparison Express VI en el panel frontal. En el panel frontal, da clic derecho, abre la paleta de controles (Controls palette) y agrega el indicador Square LED. Este indicador puede ser encontrado desde Controls»Modern»Boolean. Redimensiona a Square LED para que sea más fácil verlo y renómbralo como Alarm. Tu diagrama de bloques debe lucir como se muestra en la figura 4.6. Figura 4.6 En el diagrama de bloques, conecta la salida del Comparison Express VI a la terminal de entrada del indicador Alarm. 40

41 Figura Corre la aplicación. Presiona el botón Run y cambia el control Alarm Level a algún nivel sobre la señal de temperatura adquirida actualmente. Sostén entre tus manos el termoacoplador hasta que la temperatura exceda el valor en Alarm Level. El indicador Alarm LED se encenderá cuando la señal de temperatura adquirida sobrepase el nivel seleccionado en el panel frontal. Señal de Alarma en el Chasis Compact DAQ. 10. Usa otro DAQ Assistant Express VI para enviar el estado de Alarm hacia el módulo 9472 del CompactDAQ. Abre la paleta de funciones (Functions Palette) en el diagrama de bloqyes y encuentra el DAQ Assistant Express VI en Functions»Express»Output. Figura Selecciona Generate Signals»Digital Output»Line Output desde la ventana Create New Express Task.(Ver Figura 4.9) 41

42 Figura Selecciona el canal físico que desees usar como salida. En la siguiente ventana, presiona el signo + que se encuentra junto a cdaq1mod4 para expandir el menú, selecciona port0/line0. 42

43 Figura Presiona OK en la ventana DAQ Assistant una vez que todos los ajustes de la aplicación estén correctos. 14. Crea una conexión entre la salida Result del Comparison Express VI y la entrada data en el nuevo DAQ Assistant Express VI. La función Convert from Dynamic Data aparece automáticamente. LabVIEW siempre tratará de hacer coincidir diferentes tipos de datos cuando dos nodos son conectados juntos. En este caso, la salida del Comparison Express VI es un dato del tipo dinámico, y la entrada del DAQ Assistan es booleana. Puedes hacer doble clic en Convert from Dynamic Data para ver su configuración. Tu diagrama de bloques debe lucir como el de la figura Figura Corre el VI. Presiona el botón Run. Nota que el banco de LEDs en el módulo del CompactDAQ 9472 enciende y apaga para coincidir con el valor de Alarm en el panel frontal. 16. Guarda y cierta este VI. FIN DEL EJERCICIO 4. 43

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45 Ejercicio 5: Escribe datos en un archivo con LabVIEW. 1. En la carpeta Exercise en Project Explorer, abre el archivo 4-Analysis and Output.vi. Usaremos el programa del ejercicio pasado para comenzar con éste ejercicio. 2. Haz clic derecho en el diagrama de bloques y selecciona Functions» Express» Output» Write to Measurement File y colócalo dentro de la estructura While en el diagrama de bloques. 3. Una ventana de configuración debe aparecer. Selecciona los parámetros como se muestra en la siguiente figura y luego da clic en OK. 45

46 4. Conecta la salida del DAQ Assistant Express VI a la entrada de Write to Measurement File Express VI. 5. Tu diagrama de bloques debe ser similar al que se muestra a continuación. 6. Guarda el VI usando el menú File»Save As, selecciona Copy»Open Additional Copy y nómbralo como 5-Write to File.vi. 7. Corre el VI momentáneamente y presiona Stop para detener el VI. 8. Tu archivo será creado en la carpeta especificada. 9. Abre el archivo usando Microsoft Office Excel o Notepad. Revisa el título y los datos de temperatura guardados en el archivo. 10. Cierra el archivo de datos y el VI de LabVIEW. FIN DEL EJERCICIO 5 46