Instrumentación Virtual Tema 1. Introducción al LabVIEW Qué es y cómo se trabaja? Objetivos de aprendizaje del tema Al finalizar el tema, serás capaz de: Definir qué es LabVIEW e identificar sus principales características. Describir el entorno de programación de LabVIEW.
Introducción al tema Es posible que en este momento te estés preguntado para qué te servirá LabVIEW. Tal vez ya hayas escuchado algo acerca de este software. Comenzaremos este primer módulo de nuestro curso de Instrumentación Virtual contestando a la siguiente pregunta: Qué es LabVIEW? Pues bien, LabVIEW es un revolucionario sistema de programación gráfica para aplicaciones que involucren adquisición, control, análisis y presentación de datos. Introducción al tema LabVIEW es el acrónimo de Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench. Es un lenguaje y un entorno de programación gráfica en la cual se pueden crear y desarrollar aplicaciones rápidamente.
Introducción al tema El desarrollo de programas se realiza conectando cables entre nodos de funciones, característica que permite que LabVIEW se desenvuelva en un ambiente totalmente visual, lo cual difiere por completo con los lenguajes de programación tradicionales, como C, C++ y/o JAVA, en donde la programación se basa en texto. Introducción al tema Las ventajas de LabVIEW sobre los lenguajes tradicionales se basan en que es un lenguaje desarrollado para análisis de señales, lo cual lo vuelve ideal para aplicaciones de instrumentación y control. Tradicionalmente, la programación realizada en este lenguaje se denomina código G (gráfico). LabVIEW guarda su código fuente en archivos con extensión VI, haciendo referencia a un instrumento virtual.
La programación en LabVIEW se divide en dos secciones: Panel Frontal y Diagrama de Bloques. En el Panel Frontal se realiza la interface de usuario, es ahí en donde se colocan las herramientas las cuales se utilizan para ingresar y mostrar datos del programa. Esta figura representa un panel frontal típico de LabVIEW: La imagen de la filmina anterior es una gráfica del promedio de una señal aleatoria. Cuenta con un botón, el cual detiene la ejecución del programa. El panel frontal LabVIEW tiene diversos menús y barras de herramientas. En el menú File se encuentran las opciones necesarias para crear, guardar, abrir y modificar archivos de LabVIEW. En Edit se encuentran las herramientas necesarias para modificar el contenido del archivo, entre las opciones más típicas esta copiar, pegar y reinicializar valores del panel frontal.
En View se encuentran las opciones para ver y ocultar las diferentes herramientas de LabVIEW. En Project se encuentran principalmente las opciones para crear y modificar proyectos de LabVIEW. En Operate se encuentran las herramientas para correr, detener y depurar un programa. En Tools se encuentran varias opciones avanzadas de LabVIEW. En Windows se encuentran las diferentes ventas que el ambiente de programación tiene abiertas en el sistema operativo. En Help se encuentra información de ayuda proporcionada por National Instruments.
El Panel Frontal cuenta además con una barra de herramientas en donde se encuentran las principales funciones contenidas por el menú de herramientas. Los controles e indicadores se encuentran en un panel llamado Controls el cual se puede visualizar desde el menú de View Controls Palette, también se puede visualizar al dar un clic con el botón derecho sobre el Panel Frontal, como podremos apreciar en la siguiente filmina. En esta paleta se encuentran los controles e indicadores de LabVIEW, además de los controles binarios, numéricos, texto, Actives y.net:
La paleta de controles modernos tiene varios tipos de indicadores y controles, como podemos observar: El diagrama de bloques es donde se programa LabVIEW:
En el diagrama de bloques se realizan las conexiones entre los dispositivos de entrada y salidas provenientes del Panel Frontal con los nodos de funciones programados. El diagrama de bloques, al igual que el panel frontal, cuenta con diversos menús en los cuales hay diferentes opciones, semejantes a las opciones que se encuentran en el panel frontal. Ahora haremos énfasis en el menú de Edit, pues en este menú se encuentran accesos directos para diferentes acciones desde el teclado. Comandos típicos desde el teclado: Ctrl + A Seleccionar todos los componentes en el diagrama de bloques. Ctrl + B Quitar todos los errores de cableado del diagrama de bloques. Ctrl + U Limpiar i el diagrama de bloques. Ctrl + # Mostrar cuadricula para alinear el diagrama de bloques.
Ctrl + Shift + A Alinear objetos del diagrama de bloques. Ctrl + E Mostrar el diagrama de bloques o panel frontal. Ctrl + T Mostrar la ventana de panel frontal y diagrama de bloques, simultáneamente. El diagrama de bloques cuenta también con una barra de herramientas en donde se encuentran las principales funciones:
Las funciones de programación se encuentran en un panel llamado Functions el cual se puede visualizar desde el menú de View Functions Palette, también se puede visualizar al dar un clic con el botón derecho sobre el diagrama de bloques. En esta paleta se encuentran las funciones de LabVIEW y desde funciones de matemáticas hasta de análisis de distorsión armónica o THD. La paleta que utilizaremos principalmente para el diagrama de funciones pes la de controles programming. En esta paleta se encuentran las funciones más utilizadas de programación en LabVIEW, como se muestra en la siguiente filmina.
LabVIEW cuenta con una paleta llamada Tools Palette la cual nos permite cambiar la manera de interactuar con el ambiente de programación de LabVIEW. Esta paleta está presente en el diagrama de bloques como en el panel frontal y se puede visualizar en el menú de View Tool Palette o al dar clic sobre el panel con el botón derecho del mouse y presionando la tecla Shift. La podremos apreciar en la siguiente filmina:
En este punto del curso ya pudiste observar que LabVIEW ofrece un ambiente de programación gráfica para el usuario, logrando que la programación sea más interactiva y mucho más divertida que de la manera tradicional, como en los lenguajes de texto C, C++ o Java.
Cierre Ahora que hemos llegado al final del tema, es muy importante que recuerdes que la programación en LabVIEW se divide en dos secciones: Panel Frontal y Diagrama de Bloques. Otro aspecto clave que no debes olvidar es que el diagrama de bloques es donde se programa LabVIEW, ya que ahí se realizan las conexiones entre los dispositivos de entrada y salidas provenientes del Panel Frontal con los nodos de funciones programados en el diagrama de bloques. Imagen obtenida para fines educativos de http://www.ni.com/ Cierre Finalmente, las funciones de programación se encuentran en un panel llamado Functions que se puede visualizar desde d el menú de View. Esperamos que este primer tema introductorio de nuestro curso de Instrumentación Virtual te sirva de mucho para abrirte el panorama de lo que es y lo que puedes hacer con LabVIEW. Te invitamos a que revises muy bien cada aspecto de los siguientes temas para que puedas aprovechar al máximo tu aprendizaje.
Referencias Bibliográficas Libro de texto del curso: Lajara, J. y Pelegrí, J. (2007). Labview Entorno gráfico de programación (Labview 8.20 y Versiones Anteriores). España-México: Alfaomega Marcombo. Libro de apoyo del curso: Travis, J. y Kring, J. (2006). Labview for Everyone: Graphical Programming Made Easy and Fun. (3a Ed.). EE.UU.: Prentice Hall. Sitio oficial de National Instruments LabVIEW : http://www.ni.com/labview/ Créditos Diseño de contenido: Ing. Carlos Alberto Gómez Moreno, MIP Coordinador académico: Ing. Norma Yolanda Loera Hdz. MA Edición de contenido: Lic. Ana Margarita Ancira Torres, MEE Edición de texto: Lic. Sandra Gancz Kahan Diseño gráfico: Ing. Felipe Leyva Silva, MGTI