Tema: Instrumentación Virtual II

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1 1 Tema: Instrumentación Virtual II Objetivo General Utilizar la tarjeta adquisidora de datos NI USB 6008/6009 para obtener y generar señales analógicas. Objetivos Específicos Generar una señal análogica mediante Labview y la tarjeta adquisidora de datos USB6008/6009. Procesar señales analógicas obtenidas por medio de Labview y la tarjeta adquisidora de datos USB6008/6009. Realizar instrumentos virtuales por medio de Labview. Material y Equipo 1 Computadora con sistema operativo Windows XP o superior con LabVIEW 7.0 o superior. 1 Tarjeta de adquisición de datos USB6008 ó Cable de conexión USB 4 Cables de conexión para las entradas de la tarjeta de adquisición NI USB6008/ Fuente de alimentación de +/-12 V. 1 Módulo Transductor de Posición LVDT G27 Veneta. 1 Módulo Transductor de Peso y acondicionador de señal G25 Veneta 1 Unidad Transductor de peso TY 25/EV Veneta 1 Juego de Pesas 250g y 1Kg Procedimiento PARTE I ADQUISICIÓN Y GENERACIÓN DE VOLTAJE Facultad: Ingeniería Escuela: Electrónica Asignatura: Instrumentación Industrial Lugar de ejecución: Instrumentación y Control (Edificio 3, 2da planta) 1. Conecte la tarjeta NI USB 6008/6009 a la computadora. 2. Ejecute el programa Measurement & Automation, que se encuentra en Inicio, Programas, National Instruments. 3. En la parte de configuración acceda a la tarjeta a través de My System, Devices and Interfaces, NI-DAQmx Device, NI USB-6008: Dev1, se abrirá las opciones de la tarjeta, ahí seleccione la opción Self-Test (Ver Figura 1)

2 2 Instrumentación Industrial. Guía 9 Figura 1. Ventana Measurement & Automation Explorer 4. Si no se presentan problemas de comunicación con la computadora, deberá aparecer un mensaje que indica que el dispositvo ha pasado la prueba (The device has passed the self-test.), sino es asi avise a su docente de laboratorio. 5. Cierre el programa y abra LabVIEW Cree un panel frontal como el de la Figura 2 y seleccione las opciones para ver numéricamente el valor de cada uno de los elementos (Clic derecho, Visible Items y luego Digital Display). Nombre del elemento Controles Salida de Voltaje Num Ctrls Pointer Slide Entrada de Voltaje Num Inds Grad Bar Figura 2. Entrada y salida DAQ 6008/ Cambie la representación de los elementos a doble precisión (DBL). 8. Genere el diagrama de bloques que se muestra en la Figura 3.

3 3 Elemento While Loop Exec Ctrl While Loop Controles DAQmx task name constant All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Start Task.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Stop Task.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Read.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Write.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition Figura 3. Diagrama de bloques de Entrada y salida DAQ 6008/ De clic derecho en uno de los elementos DAQmx task name constant, se desplegará un menú, seleccione la opción New Task (DAQ assistant). 10. Se abrirá una nueva ventana, seleccione la entrada de voltaje analógica ai0 de clic en el botón Next, colóquele como nombre entradaai0 y luego clic en el botón Finish 11. Se abre otra ventana (ver Figura 4), ahí de clic derecho donde dice Voltage, seleccione la opción Rename y colóquele como nombre entradaai0

4 4 Instrumentación Industrial. Guía 9 Figura 4. DAQ Assistant 12. En la parte de Input Range, seleccione un rango de 0 a 5 voltios, en terminal configuration, seleccione Differential y en la parte de Task Timming seleccione la opción 1 Sample (On Demand) y luego clic en el botón OK 13. De clic derecho en el otro elemento DAQmx task name constant, se desplegará un menú, selección la opción New Task (DAQ assistant). 14. Se abrirá una nueva ventana, seleccione la salida de voltaje analógica ao0 de clic en el botón Next, colóquele como nombre salidaao0 y luego clic en el botón Finish 15. Se abre otra ventana (ver Figura 4), ahí de clic derecho donde dice VoltageOut, seleccione la opción Rename y colóquele como nombre salidaao0 16. En la parte de Input Range, seleccione un rango de 0 a 5 voltios, en la parte de Task Timming seleccione la opción 1 Sample (On Demand) y luego de clic en el botón OK 17. De clic en el elemento DAQmx Write.vi y seleccione la opción Analog, Single Channel, Single Sample y DBL (ver Figura 5) Figura 5. Configuración del elemento DAQmx Write.vi 18. Realice el mismo procedimiento del paso 17 para el elemento DAQmx Read.vi 19.Haga las conexiones entre los elementos y guarde el VI. 20.Conecte la salida +AI0 de la tarjeta NI USB 6008/6009 a la entrada AO0 de la misma y

5 5 la salida AI0 al GND que esta junto a AO0 21. Regrese al panel frontal, ejecute el VI y verifique su correcto funcionamiento. PARTE II ADQUISICIÓN Y GENERACIÓN DE SEÑALES GENERADOR DE SEÑALES 22. Abra un nuevo VI y cree un panel frontal como el de la Figura 6. Nombre del Elemento Controles Frecuencia Num Ctrls Num Ctrl Amplitud Num Ctrls knob Generador de señales Graph Inds Waveform Chart Figura 6 Panel frontal Generador de señal senoidal 23. Cree el siguiente Diagrama de bloques:

6 6 Instrumentación Industrial. Guía 9 Elemento Controles While Loop Exec Ctrl While Loop DAQmx task name constant Num Ctrls Num Ctrls DAQmx Data Acquisition DAQmx Start Task.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Stop Task.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Write.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition Sine Waveform vi All Functions Analize Waveform Generation Numeric Constant All Functions Numeric Figura 7 Diagrama de bloques Generador de señal Senoidal 24. Configure el elemento DAQmx task name constant como salida de voltaje análoga de 0 a 5 V del pin ao0, en la parte de Task Timming seleccione la opción 1 Sample (On Demand) y colóquele como nombre salidasenoidal 25. Configure el elemento DAQmx Write.vi y seleccione la opción Analog, Single Channel, Multiple Samples y Waveform 26. Almacene el archivo y continue con el paso 27. OSCILOSCOPIO 27. Abra un nuevo VI y cree un panel frontal como el de la Figura 8

7 7. Nombre del Elemento Controles Osciloscopio Graph Inds Waveform Chart Figura 8. Panel frontal Osciloscopio 28.Cree un diagrama de bloques como el de la Figura 9. Elemento Controles While Loop Exec Ctrl While Loop DAQmx task name constant Num Ctrls Num Ctrls DAQmx Data Acquisition DAQmx Start Task.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Stop Task.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition DAQmx Read.vi All Functions NI Measurements DAQmx Data Acquisition Figura 9. Diagrama de bloques Osciloscopio 29. Configure el elemento DAQmx task name constant, como una entrada de voltaje analógica ai0, en terminal configuration, seleccione Differential, en la parte

8 8 Instrumentación Industrial. Guía 9 de Task Timming seleccione la opción Continuous y colóquele como nombre entradasenoidal 30. Configure el elemento DAQmx Write.vi y seleccione la opción Analog, Single Channel, Multiple Samples y Waveform 31.Almacene el archivo, únase con otro grupo para probar su funcionamiento, el grupo que va a generar la señal senoidal debe conectar las salidas Ao0 y GND a la terminales de entrada +AI0 y -AI0 respectivamente de la tarjeta del grupo que tenga el osciloscopio. INTERFAZ PARA TRANSDUCTOR DE PESO O TRANSDUCTOR DE POSICIÓN 32.Cree una interfaz que muestre en pantalla el peso en Kg (2 decimales) o la posición en mm (1 decimal) a partir del voltaje que da el transductor de peso o Posición Veneta (No olvide colocar el rango de trabajo de voltaje de los sensores en la tarjeta adquisidora), la intefaz debe tener un botón de encendido/apagado, el peso o posición debe estar actualizandose constantemente y tambien debe tener un botón de salir del programa. 33. Muestre el funcionamiento a su docente de laboratorio. Análisis de Resultados 1. Modifique el programa del generador de señales para poder controlar el offset y la fase de la señal senoidal y que permita elegir entre tres tipos de señales: Cuadrada, Triangular y senoidal Investigación Complementaria 1. Investigue como configurar las entradas y salidas de la tarjeta NI USB 6008/6009 para trabajar con datos digitales Bibliografía 1. Manuales de LabView. National Instruments

9 9 Hoja de cotejo: 9 Guía 9: Instrumentación Virtual II Alumno: Maquina No: Docente: GL: Fecha: CONOCIMIENTO 25% APLICACIÓN DEL CONOCIMIENTO 70% ACTITUD 2.5% EVALUACION % Nota 2.5% TOTAL 100% Conocimiento deficiente de los fundamentos teóricos No hace o no realiza - Programas de ejemplo y análisis de los mismos - Programas de aplicación Es un observador pasivo Es ordenado; pero no hace un uso adecuado de los recursos Conocimiento y explicación incompleta de los fundamentos teóricos Presenta realización incompleta de: - Programas de ejemplo y análisis de los mismos - Programas de aplicación Participa ocasionalmente o lo hace constantemente pero sin coordinarse con su compañero Hace un uso adecuado de los recursos, respeta las pautas de seguridad, pero es desordenado. Conocimiento completo y explicación clara de los fundamentos teóricos Presenta análisis completos y correctos Participa propositiva e integralmente en toda la práctica Hace un manejo responsable y adecuado de los recursos conforme a pautas de seguridad e higiene.