Instrumentacion Virtual 2

279
Instrumentation Virtual U T E Q Ing. Juan Carlos Pérez Luján

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manual basico para el uso de labview

Transcript of Instrumentacion Virtual 2

Page 1: Instrumentacion Virtual 2

Instrumentation Virtual

U T E Q

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 2: Instrumentacion Virtual 2

Objetivo El alumno desarrollará instrumentos

virtuales a través de software de

instrumentación virtual y lenguajes

de programación de alto nivel en

aplicaciones de adquisición de datos

para monitorear y controlar las

variables del proceso. Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 3: Instrumentacion Virtual 2

Políticas de clase

• Tolerancia para entrar al aula o laboratorio: 10 min, después

de ese tiempo el alumno no tendrá derecho a entrar a la

clase.

• Entregar el 70% de las prácticas para tener derecho al

examen Remedial en la última semana de clases, en caso

contrario, el alumno deberá presentar el examen

extraordinario correspondiente a (los) periodo(s) que

reprobó.

• Límite de faltas por período de evaluación: 3, con más de

tres faltas en un período de evaluación, el alumno NO

ACREDITARÁ dicho período y lo deberá presentar en

extraordinario.

Page 4: Instrumentacion Virtual 2

Reportes - Tener buena presentación

- Entregarse puntualmente

- Contener la siguiente información:

a) Número de equipo y nombre de integrantes

b) Objetivo

c) Justificación

d) Alcance

e) Marco teórico y/o estado del arte

f) Material y/o equipo utilizado

g) Desarrollo

h) Resultados y conclusiones

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 5: Instrumentacion Virtual 2

Prácticas y Ejercicios

• Debe cumplir con un 80% de los requisitos solicitados como

mínimo.

• Debe tener una buena presentación.

• Debe de estar ordenados los controles e indicadores.

• Entregarse puntualmente.

• Se revisara el historial de la misma.

• Si el historial corresponde a otro alumno se anulara la

práctica o ejercicio.

• El profesor asignara un numero de entregado y fecha.

• Al final del cuatrimestre se entregara un disco con las

prácticas del cuatrimestre.

• Las prácticas se deberán subir al sitio de la carrera.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 6: Instrumentacion Virtual 2

Clave para el sitio

EA51V Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 7: Instrumentacion Virtual 2

Laboratorio •Orden

•Limpieza

•Acomodo de equipos,

accesorios, mobiliario.

•No jugar

•Revisar el equipo al inicio de

la práctica

•No alimentos Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 8: Instrumentacion Virtual 2

Criterios de evaluación

• Se verán durante el curso tres unidades con las siguientes

ponderaciones.

• Instrumentos virtuales - 35%

• Adquisición de datos - 45%

• Control de instrumentos - 20%

• Serán sujetos de evaluación los ejercicios y prácticas realizados durante

el curso.

• Las prácticas de la asignatura estarán orientadas a cumplir algunas

necesidades concretas de los proyectos de la asignatura Integradora II.

• Durante la tercera unidad se hará un examen de sondeo compuesto por

reactivos teórico-prácticos. Este examen será individual.

• La calificación de todos los trabajos, prácticas y exámenes se hará en

correspondencia con el modelo de competencias profesionales.

• De 80 a 89 -SA

• De 90 a 94 - DE

• De 95 a 100 – AU

Page 9: Instrumentacion Virtual 2

Unidades

Instrumentos Virtuales

Adquisición de datos

Control de instrumentos de medición

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 10: Instrumentacion Virtual 2

Instrumentos Virtuales

El alumno elaborará programas de

computadora que simulen las funciones de un

instrumentos para la automatización de

procesos de medición

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 11: Instrumentacion Virtual 2

Físico Virtual

Instrumentos

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 12: Instrumentacion Virtual 2

Instrumentos virtuales

Las aplicaciones en LabView son llamados

Instrumentos Virtuales (Vis), ya que su

apariencia y operación imita a los instrumentos

físicos, tales como osciloscopios, termómetros,

barómetros, multímetros.

Se cuentan con herramientas para adquirir,

analizar, desplegar y almacenar datos.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 13: Instrumentacion Virtual 2

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 14: Instrumentacion Virtual 2

Inicio de LabView

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 15: Instrumentacion Virtual 2

Seleccionar el VI en blanco

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 16: Instrumentacion Virtual 2

Inicio

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 17: Instrumentacion Virtual 2

Control + T Acomoda las pantallas de panel y bloques a lo largo y ancho de pantalla

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 18: Instrumentacion Virtual 2

Botón derecho del mouse

Haciendo clic con el botón derecho de mouse

sobre las pantallas frontal y de boques

aparecerá la barra de herramientas de cada una

de ellas.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 19: Instrumentacion Virtual 2

Tarea Individual

Uno: Investigar los accesos rápidos del

labview

Ejemplo Control+T, shift+derecho

Dos: protocolo RS232

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 20: Instrumentacion Virtual 2

Panel frontal

Es la interfaz de usuario para el VI.

El usuario construye el panel frontal con controles

e indicadores, los cuales son las terminales

interactivas de entrada y salida del VI.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 21: Instrumentacion Virtual 2

Componentes de Panel Frontal

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 22: Instrumentacion Virtual 2

Diagrama de bloques

Después de que se construye el panel frontal, usted

adiciona código agregando representaciones gráficas de

funciones para controlar los objetos del panel frontal.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 23: Instrumentacion Virtual 2

Componentes del Diagrama de Bloques

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 24: Instrumentacion Virtual 2

Diagrama a bloques Código fuente

Terminales.

Entrada y salida de puertos que intercambian información entre el

panel frontal y el diagrama a bloques

Nodos

Entradas y/o salidas y ejecución de operaciones cuando un VI

corre.

Cables

Transferencia de datos entre los componentes del diagrama de

bloques

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 25: Instrumentacion Virtual 2

Borrar líneas rotas

En ocasiones las líneas de conexión son removidas

o borradas por el usuario y las conexiones se

pierden, por lo que es muy útil usar control + B

para eliminar estas conexiones rotas.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 26: Instrumentacion Virtual 2

Otros componentes

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 27: Instrumentacion Virtual 2

Controles

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 28: Instrumentacion Virtual 2

Shift + derecho mouse en cualquier pantalla frontal o bloques

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 29: Instrumentacion Virtual 2

Barra de herramientas

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 30: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 1 pagina 1/4

Abra un nuevo VI Use ctrl+T para acomodar las pantallas

Botón derecho en el panel frontal para la barra de controles

Seleccione el icono de botones y escoja uno

Arrástrelo a la parte superior del panel frontal

Sobre el usando el botón derecho abrimos la caja de dialogo de propiedades

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 31: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 1 pagina 2/4

En la pestaña de apariencia cambie el nombre por Boton1

Abra de nuevo la barra de controles y seleccione un led

En el diagrama de bloques aparecerán lo siguiente

Estos bloques no están conectados solo indican el tipo de dato Booleano

Desde el diagrama de bloque conecté los dos elementos colocando el puntero sobre uno de los triángulos blancos y arrastre

Ejecute el programa usando el botón de run, observe los cambios del led

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 32: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 1 pagina 3/4

Después del cambio de estado del interruptor se enciende el led

En el panel frontal, usamos el botón derecho y en controles buscamos «modern» y el icono de decoraciones

Seleccionemos alguna decoración y la arrastramos sobre el botón y el led en el panel frontal

Se puede modificar el tamaño y la posición de la decoración

Desde la barra de herramientas seleccione el icono de reordenamiento para mover a la parte de atrás a la decoración

Enseguida de hacer esta operación tanto el botón como el led quedan puestos dentro de la decoración

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 33: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 1 pagina 4/4

Cambiemos el color de la decoración usando shitf + derecho y seleccionemos el pincel

Sobre la decoración y usando el botón derecho obtenemos la paleta de colores

Al desplazarnos por la escala de colores en forma automática cambia el color la decoración

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

e82

Page 34: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 2 pagina 1/1

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Ejercicio Elabore el siguiente VI

E82 e79

Page 35: Instrumentacion Virtual 2

Operaciones booleanas

Estas operaciones aparecerán en color verde y

solo pueden tomar dos valores, verdadero y

falso El color

indica el tipo

de dato

Indica si es

un control o

indicador

Control Indicador

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 36: Instrumentacion Virtual 2

Tipos más comunes de datos.

Page 37: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 3

Elaborar este programa

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 38: Instrumentacion Virtual 2

Localizar los indicadores o controles

Cuando en el Vi se tiene

muchos indicadores y

controles se hacen

confusos su localización.

Para localizar el block, del

indicador o control que se

necesite solo se hace doble

clic sobre este y el block

resaltara, o viceversa.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 39: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 3 pagina 1/3

Abrimos un nuevo VI

En el panel frontal abrimos la paleta de controles y seleccionamos controles numéricos

Seleccionamos el control numérico y manteniendo ctrl arrastre para copiar el elemento

Ya teniendo los dos controles de numero en el panel frontal pase al diagrama de bloques

Haga clic derecho sobre cualquier block de control numérico y seleccione la opción de crear indicador

Realice lo mismo para los dos controles, observe que se conectan en forma automática

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 40: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 3 pagina 2/3

Modifique los controles e indicadores como se muestra en la imagen

En la pantalla de bloques localice las funciones matemáticas utilizando el botón derecho del mouse

Arrastre las funciones de suma y resta en la pantalla de bloques

Conecte los indicadores y controles como se muestra en la figura

En el panel frontal introduzca valores en los controles y simule

Coloque decoraciones y cambie colores, agrupe.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján • E71

• E72

• E74

• E75

Page 41: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 3 pagina 3/3

Agregue indicadores para otras dos operaciones

Agregue funciones de * y /

Cambie las leyendas de los indicadores

Ing. Juan Carlos Pérez Luján • E71

• E72

• E74

• E75

E82 E79

Page 42: Instrumentacion Virtual 2

Funciones

Las funciones se encuentran en la pantalla de bloques de

diagrama.

Usando ctrl + h se obtiene la ayuda de los componentes

seleccionado.

Con el menú secundario podemos ver las terminales de las

funciones.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 43: Instrumentacion Virtual 2

Opciones de Ayuda

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 44: Instrumentacion Virtual 2

Simulación Se puede simular el Vi en pasos, con el fin de ver la

transición de los datos en el diagrama de bloques.

El diagrama de bloque se ejecuta dependiendo del

flujo de los datos; el diagrama de bloques NO se

ejecuta de izquierda a derecha.

El Nodo se ejecuta cuando los datos están disponibles

para TODAS las terminales de entrada.

Los nodos suministran datos a todas las terminales de

salida cuando termina.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 45: Instrumentacion Virtual 2

Constantes

Son valores fijos tanto numéricos, flotantes,

boléanos de indicadores o controles que se

utilicen para acondicionar señales de entrada o

salida de los VI

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 46: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 4 Conversor de unidades Realice una VI que cuente con las siguientes características

Convertir mm a in y in a mm

Convertir in a ft y m a mm

Convertir °C a °F

Convertir °F a °C

Convertir °C a K

Convertir m2/s a ft2/s

Convertir PSI a Bars

Convertir m3 a lts

Convertir N a Lbf

Convertir Lbf a N

Por cada punto debe de tener controles e indicador numéricos.

Los controles e indicadores se deben etiquetar dependiendo la magnitud que le corresponda.

Deben agruparse en grupos de la misma magnitud.

Deben de contar con decoraciones diferentes.

Deben de tener diferentes colores.

Usen constantes Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 47: Instrumentacion Virtual 2

Función de Formula Es un Vi express que permite contar

con una calculadora programable,

interna en el VI.

Se puede programar con formulas, para

reducir el tamaño de los bloques

utilizados para una aplicación.

Es configurable y puede manejar hasta

ocho variables Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 48: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 5 Los mismos conceptos del ejercicio 4, pero solo usando la función de formula

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 49: Instrumentacion Virtual 2

Conectar Bloques

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 50: Instrumentacion Virtual 2

Limpieza del Diagrama

Cuando generamos los controles, indicadores,

funciones, SubVis, Vis expres, etc y se conectan

entre ellos, se vuelve puede perderse muy

fácilmente entre estos.

Para el acomodo del diagrama existe una

herramienta Clean Up Diagram

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 51: Instrumentacion Virtual 2

Espacio

Se puede ahorrar espacio

en el diagrama de bloques

deshabilitando Mostrar

como un icono.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 52: Instrumentacion Virtual 2

Técnicas para eliminar errores

Encontrando los errores.

Haga clic en el botón de

«corre» que esta roto.

Aparece una ventana

mostrando los errores.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 53: Instrumentacion Virtual 2

Técnicas para eliminar errores

Resaltar la ejecución.

Haga clic en el botón de ejecución resaltada, el flujo

de datos es animado utilizando burbujas. Los

valores se despliegan en los cables.

Herramienta de prueba.

Haga clic con el botón derecho sobre el cable para

exhibir la ventana de prueba y así mostrar los datos

mientras fluyen por el segmento de cable.

También puede seleccionar la herramienta de

prueba desde la paleta de herramientas y hacer un

clic en el cable. Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 54: Instrumentacion Virtual 2

Punta de prueba

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 55: Instrumentacion Virtual 2

Cadenas

Son datos de texto.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 56: Instrumentacion Virtual 2

Diagrama del Ejercicio 6

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

e79 e82

Page 57: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 7

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 58: Instrumentacion Virtual 2

Uso de cluster

Page 59: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 8

Realizar un Vi que convierta segundos a, horas, minutos y segundos

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 60: Instrumentacion Virtual 2

Función de espera WAIT

Espera el procesamiento de información un numero

especifico de milisegundos y después devuelve el valor

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Multiplicador de

milisegundos,

constante o control

Sali

da

de

cont

ador

Page 61: Instrumentacion Virtual 2

Sincronizador Wait Until

También es un reloj de espera en

milisegundos.

Su uso es sincronizar

actividades.

Se llama esta función en un lazo

(loop), es posible que la primera

interacción sea corto.

Page 62: Instrumentacion Virtual 2

Escribir en un archivo de texto

Es muy importante crear reportes de la información que

se tiene de los controles de monitoreo de un proceso.

Es necesario crear archivos que se puedan manipular

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 63: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 9

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 64: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 9 Crear un control de temperatura con cuatro estaciones de monitoreo.

Las cuatro dan la información en forma automática y variable.

Deben de desplegar alarma cuando sea igual o mayor de los siguientes valores,

T1=45°C, T2=55°C, T3=58°C y T4=60°C.

Deben de tener cada uno un led indicador que se encienda cuando este la alarma.

La toma de datos debe ser cada 2 segundos

Debe de contener cada alarma dos mensajes, «Alarma#» y «Todo en orden#». Por cada

termómetro.

Debe desplegarse la etiqueta cuando exista una alarma o cuando este en orden.

El VI debe escribir la información de todos los termómetros en un archivo de texto.

Se debe mostrar el estado del termómetro.

Se debe obtener el promedio de los cuatro instrumentos.

Los termómetros deben marcar de 0 a 70°C

El archivo de texto debe tener la fecha y hora.

Las temperaturas deben variar entre 50 a 60 grados, Excepto el primero de 40 a 50.

Se debe guardar en el archivo de texto la fecha y hora, el estado de las alarmas, el

promedio y la temperatura de cada termómetro.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 65: Instrumentacion Virtual 2

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 66: Instrumentacion Virtual 2

SubVis

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 67: Instrumentacion Virtual 2

SubVIs

Un SubVI es un VI que puede ser utilizado dentro

de otro VI.

Es muy similar a un subrutina.

Ventajas

Modular, se pueden conectar varios

Fácil para eliminar errores

No se tiene que crear códigos

Requieren menos memoria.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 68: Instrumentacion Virtual 2

Panel Conector

Se puede usar un Vi como un subVi.

Un subVi es un Vi que se usa dentro de otro Vi.

Para usar un Vi como un subVi, este debe poseer un icono

y un panel conector.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 69: Instrumentacion Virtual 2

Icono y Conector Un icono representa un

VI en otro diagrama de

bloque.

El conector muestra las

terminales disponibles

para transferir datos.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 70: Instrumentacion Virtual 2

Pasos para Crear un SubVI

Crear el icono.

Crear el conector.

Asignar las terminales.

Salvar el VI.

Insertar el VI dentro del VI principal.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 71: Instrumentacion Virtual 2

Crear el icono Haga clic derecho sobre el icono en el diagrama de bloque o panel frontal.

Y seleccione la opción de Edición de icono.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 72: Instrumentacion Virtual 2

Definición de terminales

En el panel frontal da un click derecho sobre el icono y aparecerá un

menú.

Seleccione la opción de mostrar terminales.

Seleccione una terminal en blanco y después un control o indicador.

Repita el paso anterior para cada control o indicador del programa.

Cuando termine cada control e indicador, cambie de nuevo a icono.

Salve el VI.

Page 73: Instrumentacion Virtual 2

Inserte un Subvi dentro de un VI

Abra un nuevo VI y desde la pantalla

de bloques seleccione

SELECT A VI…

Localice el VI que acaba de crear y

aparecerá como un icono en la pantalla

de bloques.

Page 74: Instrumentacion Virtual 2

Atajos

Ctrl + H activa/desactiva la ventana de ayuda

Ctrl + B remueve todos los cables rotos del

diagrama de bloques.

Ctrl + T acomoda las pantallas frontal y bloques

en el monitor.

Ctrl + E cambia entre el panel frontal y el de

bloques.

Ctrl + Z deshacer cambios.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 75: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 10

Crear utilizar el ejercicio nueve como subvi y

conectarlo en un nuevo VI con un conversor de

temperatura.

Realizar un conversor de unidades de C a F y

hacerlo SubVi

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 76: Instrumentacion Virtual 2

Sentencias de Control

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 77: Instrumentacion Virtual 2

Ciclo While… Loop

Similar a un ciclo Do o a un Reapeat-Until en los

lenguajes de programación basados en texto, un

While Loop, ejecuta una subdiagrama hasta que la

condición ocurre.

La siguientes ilustración muestra un While Loop en

LV, un diagrama de flujo equivalente a la

funcionalidad de While Loop y un ejemplo de

pseudocódigo de la funcionalidad del While Loop.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 78: Instrumentacion Virtual 2

While

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 79: Instrumentacion Virtual 2

….While

El While Loop está localizado en

la paleta de Structures en el

diagrama de bloques.

Seleccione While Loop desde la

paleta y use el cursor para

arrastrar un rectángulo de

selección alrededor de la

selección del diagrama de bloques

que desea que se repita.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 80: Instrumentacion Virtual 2

While Loop

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 81: Instrumentacion Virtual 2

…While

El While Loop siempre se ejecuta al menos una

vez.

El While Loop ejecuta el sub diagrama hasta que la

terminal de condición, una terminal de entrada,

reciba un valor Booleano especifico.

El comportamiento y apariencia por defecto de la

termina es STOP IF TRUE

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 82: Instrumentacion Virtual 2

While

Cuando un terminal condicional es Continue

if True, el While Loop ejecuta su

subdiagrama hasta que la terminal

condicional reciba un valor FALSE

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 83: Instrumentacion Virtual 2

…..While

La terminal de iteración ( una

terminal de salida), contiene el

número de iteraciones realizadas

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 84: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo de While

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 85: Instrumentacion Virtual 2

….While La cuenta de iteración siempre inicia en cero.

Durante la primera iteracción la terminal de

iteración entrega un 0.

En el siguiente diagrama de bloques, el While Loop

se ejecuta hasta que la salida del subVi sea mayor o

igual a 10 y el control Enable sea True.

La Función And regresa True solo si ambas entradas

son True. De lo contrario, retorna False.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 86: Instrumentacion Virtual 2

Túneles de estructura

Los túneles alimentan datos hacia dentro y hacia

fuera de las estructuras.

Los túneles aparecen como un bloque sólido en el

borde del While Loop.

El bloque es del color del tipo del dato cableado al

túnel.

Los datos pasan fuera del ciclo luego que este

termina.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 87: Instrumentacion Virtual 2

Túnel de estructura

Cuando un túnel pasa datos dentro de un

ciclo, el ciclo se ejecuta solo luego que el

dato llega al túnel.

En el siguiente diagrama de bloques, la

terminal de iteración está conectada al túnel.

El valor en el túnel no ingresara al indicador

Iterations hasta que el ciclo While Loop

termina su ejecución.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 88: Instrumentacion Virtual 2

Túnel

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 89: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 11

Construir un VI que genere continuamente

números aleatorios entre 0 y 1000 hasta que

genere un número que coincida con un número

seleccionado por el usuario.

Determine cuantos números aleatorios generó el

VI antes de encontrar el número.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 90: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 12

A todos los ejercicios anteriores agrégueles un

While Loop, para que solamente terminen su

ejecución con el botón stop.

Nota; tenga cuidado al borrar esta estructura

debido que también lo que este dentro de esta se

borrara.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 91: Instrumentacion Virtual 2

Case Estructura

Es una estructura secuencial donde pueden

colocarse varias acciones del mismo proceso.

Se localiza en la subpaleta de estructura.

Encerramos los nodos o arrastrarnos dentro de la

estructura para que sean afectado en esta sección.

Se utiliza como si usáramos cartas para acomodar

acciones.

Solo es un caso a la vez de ejecución.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 92: Instrumentacion Virtual 2

Selector de Case

Son muchos los tipos de controles que pueden

seleccionar el Case que utilicemos.

Booleano

Cadena

Numérico

Realizar un VI con ejemplos de los tipos de control.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 93: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 13

Construir un VI que con interruptor habilite y deshabilite 4 interruptores que controlan 4 salidas.

Además que muestre el estado de los interruptores.

Solo se pueden encender los leds con los botones.

Solo funcionan los botones con el interruptor de habilitado.

Debe contar con:

Los botones deben tener, presión, temperatura, humedad y nivel

4 leds.

4 botones con indicador.

1 interruptor de 2 posiciones.

1 botón de paro.

Un indicador de texto.

Decoraciones Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 94: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 14

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

31-01-12 E79

Realizar un modulo con cuatro

operaciones suma, resta,

multiplicación, división.

Con un selector de 4 posiciones se

debe seleccionar la operación

deseada.

Se debe mostrar el tipo de operación

en la caratula de la aplicación.

Debe contar con un botón de paro.

Un selector de operación.

Un indicador del resultado.

Dos casillas para la captura de los

números.

Page 95: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 15

Realizar el ejercicio 4 usando While y Case.

Debe tener un menú para seleccionar el tipo de operación que se

este realizando

Una casilla que nos indique el tipo de operación que estemos

realizando.

Solo se puede realizar una operación a la vez.

Debe de contar con un botón de paro.

Decore y combine colores.

Deberá de contar con 10 operaciones matemáticas.

Deberá de contar con 10 operaciones de comparación

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 96: Instrumentacion Virtual 2

Examen

Realizar un VI con las siguientes características Contar con una clave de acceso codificada que de acceso a todas las funciones del VI.

Al digitalizar la clave debe mostrar cualquiera de estas dos leyendas «acceso correcto» ó «acceso incorrecto», según sea el caso.

Acceso correcto.

Debe activar un modulo de calculo del RFC de cualquier persona sin la homoclave, tomando en cuenta las 2 primeras letras del apellido paterno, la primera del apellido materno, la primera letra del primer nombre, los 2 últimos dígitos del año de nacimiento, los 2 dígitos del mes y los 2 dígitos del día de nacimiento, todo en mayúsculas.

El modulo de RFC debe contar con un botón selector para dar inicio al calculo del mismo

Debe mostrar en la casilla del RFC lo siguiente según sea el caso «RFC» o la leyenda «No calculado»

Debe activar con un modulo de calculadora, con las siguientes operaciones suma resta, multiplicación y división, este debe ser un subVi

El modulo de suma debe tener 2 casillas para la captura de datos, una casilla donde muestre el resultado, una casilla que muestre error en alguna operación y un selector para seleccionar las operaciones.

Debe guardar la información de todos los módulos, RFC, operación, resultado, etc

Acceso Incorrecto

Debe tener un led indicador marcado con la leyenda error.

El indicador debe estar parpadeando en color rojo cuando la clave sea incorrecta ha intervalos de medio segundo.

Debe se guardado como E-Apellido paterno-Apellido materno-Nombres-grupo.

Debe tener decoraciones.

Debe tener una presentación estética.

Debe de tener por lo menos tres colores diferentes en su presentación.

Debe ser amigable para el usuario.

No debe perderse en texto.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 97: Instrumentacion Virtual 2

Examen 2

Realizar un VI con las siguientes características Contar con tres claves de acceso codificada que de acceso a todas las funciones del VI deben estar codificadas.

Al digitalizar la clave debe mostrar cualquiera de estas dos leyendas «acceso correcto» ó «acceso incorrecto», según sea el caso.

Las claves deben tener diferentes niveles

Nivel uno.

Debe activar un modulo de calculo del RFC de cualquier persona sin la homoclave, tomando en cuenta las 2 primeras letras del apellido paterno, la primera del apellido materno, la primera letra del primer nombre, los 2 últimos dígitos del año de nacimiento, los 2 dígitos del mes y los 2 dígitos del día de nacimiento, todo en mayúsculas.

El modulo de RFC debe contar con un botón selector para dar inicio al calculo del mismo

Debe mostrar en la casilla del RFC lo siguiente según sea el caso «RFC» o la leyenda «No calculado»

El modulo de suma debe tener 2 casillas para la captura de datos, una casilla donde muestre el resultado, una casilla que muestre error en alguna operación y un selector para seleccionar las operaciones.

Debe guardar la información de todos los módulos, RFC, operación, resultado, etc

Nivel dos

Acceso al modulo de calculo de RFC y

Acceso a una calculadora con las operaciones de (suma, resta, multiplicación, división, raíz, cuadrado y conversor de segundos a horas,-minutos-segundos)

Nivel tres

Acceso al modulo de calculo de RFC y

Acceso a una calculadora con las operaciones de (suma, resta, multiplicación, división, raíz, cuadrado y conversor de segundos a horas,-minutos-segundos)

Acceso a un modulo con tres termómetros que varíen sus temperaturas de en forma independiente en un intervalo de -100 a 100 °C, con dos alarmas cada uno baja a -80 y alta a 75 con un indicador luminoso para cada caso, la razón de cambio de temperatura es de 5 segundos cada sensor.

Acceso Incorrecto

Debe tener un led indicador marcado con la leyenda error.

El indicador debe estar parpadeando en color rojo cuando la clave sea incorrecta ha intervalos de medio segundo.

Debe se guardado como E-Apellido paterno-Apellido materno-Nombres-grupo.

Debe tener decoraciones.

Debe tener una presentación estética.

Debe de tener por lo menos tres colores diferentes en su presentación.

Debe ser amigable para el usuario.

El RFC, nombres, apellidos y fecha de nacimiento deben de escribirse en un archivo de texto.

Las temperaturas deben de capturarse con fecha y hora cada 30 segundos en un archivo de texto.

No debe perderse en texto.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 98: Instrumentacion Virtual 2

Examen

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E71

28-01-11

E72

28-01-11

E74

28-01-11

E75

27-01-11

Page 99: Instrumentacion Virtual 2

Variables locales

Una variable local, es un nodo con la información de un indicador que se puede usar para

cambiar el estado o tomar la información de este.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 100: Instrumentacion Virtual 2

Cambio de estado

Este código es un ejemplo

como se puede hacer el

cambio de estado a otro de un

elemento utilizado un conteo

ciclado.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 101: Instrumentacion Virtual 2

Estructura de Secuencia

En la subpaleta de control de ejecución.

Ejecuta diagramas secuencialmente.

Puede agregar tantas secuencias se necesite

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 102: Instrumentacion Virtual 2

Estructura de secuencia

Es como ver fotografías en secuencia, una detrás de la

otra, lo limita el tiempo de espera que le establecemos.

Al igual que Case se le puede agregar «Frame», para

aumentar el numero de secuencias.

Y se puede acomodar como el Case como si fuera una

baraja

Pero a diferencia esta condicionado al cambio de

«frame» no por un condición externa si no por la

terminación de su proceso interno.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 103: Instrumentacion Virtual 2

Condiciones

Al igual que el Case, el frame necesita forzosamente para

funcionar un ciclo While

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 104: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo «Semáforo simple» Consideremos un semáforo, son acciones secuenciales dependientes del

tiempo.

Estado uno.

La luz roja esta encendida por un lapso de tiempo.

Las luces amarrilla y verde se encuentran apagadas.

Estado dos.

Al termino del tiempo de la luz roja se enciende la luz verde por un tiempo

determinado.

Las luz roja se apaga al mismo tiempo.

La luz amarrilla queda apagada.

Estado tres.

Termina el tiempo de encendido de la luz verde.

Sigue apagada la luz roja.

Enciende la luz amarrilla por un lapso de tiempo determinado.

Se retorna al estado uno.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 105: Instrumentacion Virtual 2

Diagrama

Estado 1 Roja=1 Amarrillo=0

Verde=0

Estado 2 Roja=0

Amarrillo=0 Verde=1

T2=y

Estado 3 Roja=0

Amarrillo=1 Verde=0

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 106: Instrumentacion Virtual 2

Semáforo

Tenemos aquí la imagen del panel

frontal del instrumento virtual.

Simplemente son tres indicadores

que modificamos su colores tanto en

el estado «on» y «off».

Lo importante es cambiar el estado

del indicador.

Por lo tanto tenemos que usar

variables locales para modificar su

ultimo estado de la variable

seleccionada.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 107: Instrumentacion Virtual 2

Diagrama del semáforo

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E E E

Page 108: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicios 16, 17 y 18

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Tarea hacer los diagramas de

estado para los ejercicios

16,17 y 18 E71

01-02-11

E72

31-01-11 E74

E75

31-01-11

Page 109: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 16

Utilizando 8 indicadores realizar Vi con:

Corrimiento a la izquierda a derecha

Con un desplazamiento de ½ segundo por

indicador.

Debe de contar con un botón de paro.

Es continuo.

Realice este ejercicio usando Case y secuencia

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E71

01-02-11

E72

31-01-11

E74

01-02-11

E75

31-01-11

Page 110: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 17

Utilizando 8 indicadores realizar tres Vi con:

Corrimiento a la derecha a izquierda

Con un desplazamiento de ½ segundo por indicador.

Debe de contar con un botón de paro.

Es continuo.

Realice este ejercicio usando Case y secuencia

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E71

02-02-11

E72

02-02-11

E74

03-02-11

E75

01-02-11

Page 111: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 18

Utilizando 8 indicadores realizar Vi con:

Corrimiento ambos lados

Con un desplazamiento de ½ segundo por indicador.

Debe de contar con un botón de paro.

Es continuo.

Realice este ejercicio usando Case y secuencia

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E71

02-03-11

E72

02-03-11

E74

03-02-11

E75

01-02-11

Page 112: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 19

Parte A agregar dos estados mas al semáforo que hicimos en

clase.

Parpadeo de la luz verde.

Parpadeo de la luz amarrilla.

Frecuencia de parpadeo 0.5 segundo

Elaborar el diagrama de estados

Solo cinco etapas ( no mas de 5 case o 5 frame principales).

Se debe realizar un Vi con 19case y otro con 19frame.

Elaborar el diagrama de estados.

Luz verde encendida 1.5 min con 0.5 min de parpadeo

Luz roja encendida 1.5 min

Luz amarrilla encendía 1min con 0.5 min de parpadeo Ing. Juan Carlos Pérez Luján E71 E72 E74 E75

Page 113: Instrumentacion Virtual 2

LabJack, Sistema de adquisición de datos.

La tarjeta U12 de LabJack es

un periférico de medición y

automatización que permite

la conexión de un PC con el

mundo real.

Aunque la U12 LabJack

tiene muchos mecanismos de

protección redundantes, es

posible, en el caso de uso

inadecuado y / o no

razonable, para dañar la

LabJack e incluso el PC al

que está conectado. Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 114: Instrumentacion Virtual 2

Hardware

Las conexiones externas son:

USB

DB25 digital I/O (D líneas)

Status LED

30 terminales tipo clema.

La conexión USB proporciona alimentación y comunicación.

Ninguna fuente de alimentación externa es necesaria.

Los 5 voltios están disponibles en varios lugares son salidas.

No conecte una fuente de alimentación.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 115: Instrumentacion Virtual 2

Terminales Analógicas U12

Su nomenclatura AI0 - AI7

Cuenta con 8 terminales de tornillo para señales de entrada

analógica.

Estos se pueden configurar de forma individual y sobre la marcha-

hasta 8 canales de una sola terminal, 4 canales diferenciales, o

combinaciones entre ellos.

Cada entrada tiene una resolución de 12 bits y una diagonal de la

entrada actual de ± 90 mA o de una sola terminación:

El intervalo de entrada para una sola medida de composición es de

± 10 voltios.

O canales diferenciales pueden hacer uso de la PGA para

proporcionar ganancias de hasta 20, dando una resolución efectiva

de más de 16-bits.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 116: Instrumentacion Virtual 2

Terminales Analógicas U12

En modo diferencial, la tensión de cada AI con respecto

a la tierra debe estar entre ± 10 voltios, pero el rango de

diferencia de voltaje entre el AI 2 es una función de la

ganancia (G) de la siguiente manera:

G=1±20voltios

G=2±10voltios

G=4±5voltios

G=5±4voltios

G=8±2.5voltios

G=10±2voltios

G=16±1.25voltios

G = 20 ± 1 voltio Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 117: Instrumentacion Virtual 2

EDI Easy Digital Input

Realizar el siguiente diagrama de bloques.

Contiene un Until Wiat que sincronizara

la ejecucción.

EDI declara la utilización de una entrada

digital. Easy Digital Input.

Led para visualizar el estado de la

entrada.

Constantes para declarar la salida y el

estado.

Se usa un ciclo While para repetir el

proceso.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 118: Instrumentacion Virtual 2

Desarrollo

Tome un pedazo de cable y conecte uno de sus extremos a la clema

5V, dejando el otro extremo libre.

Ejecute el programa que acaba de hacer.

Observe en la ventana de «Panel frontal» que el indicador esta

apagado, es decir está registrando un cero lógico en la entrada IO0.

Introduzca el extremo libre del cable en una de las clemas IO0 en la

interfaz.

Observe que el LED se enciende, mostrando así que se está

registrando un uno lógico en la entrada IO0.

Detenga la corrida del programa.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 119: Instrumentacion Virtual 2

Desarrollo

Cambie en el código del programa el número del canal

de entrada, por ejemplo, puede seleccionar IO3.

Ejecute el programa nuevamente.

Cambie el cable de la entrada de IO0 y conéctelo a la

entrada IO3.

Observe en el panel frontal que el LED indica el estado

del mismo.

Desconecte el cable.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 120: Instrumentacion Virtual 2

EDO Easy Digital Output Realicemos este nuevo VI

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 121: Instrumentacion Virtual 2

Desarrollo

Ejecute el programa que acaba realizar.

Con el multimetro mida la tensión entre las clemas GND y IO0, debe

estar en 0.0V o muy cercano, correspondiente a un cero lógico.

Cambie el estado del interruptor.

Mida nuevamente con el multimetro la tensión entre las clemas GND y

IO0, está debe ser 5V o yn valor muy cercano a éste, correspondiente a

un uno lógico.

Detenga el programa.

Ahora conecte un LED de cualquier color a las terminales IO0 y GND.

Ejecute el programa y cambie el estado del interruptor.

Detenga el programa.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 122: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 20 Usando el ejercicio 19 cree un nuevo VI.

Implemente el sub necesarios para que sea funcional en la tarjeta labjack.

Material necesario.

Multímetro.

Pinzas de punta.

Cable calibre 22.

Labjack

Resistencias de 330 ohm (3).

Leds rojo, amarrillo verde uno de cada uno

Utilerías de Labjack cargadas en PC.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján E71

08-02-11

E72

09-02-11

E74

08-02-11

E75

08-02-11

Page 123: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 21 Parte B con un selector tener las siguientes opciones.

Trafico

Mantenimiento todas prendidas.

Precaución todas parpadeando.

Revisión todas apagadas

Parte C

Realizar un circuito de potencia para conectar la tarjeta a tres lámparas de alterna.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján E71

09-02.11

E72

14-02-11

E74

11-02-11

E75

14-02-11

Page 124: Instrumentacion Virtual 2

Adquisición de señales analógicas

EAI Easy Analog Input.

Este subVi que usaremos con la tarjeta Labjack y Labview.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Desde el panel de bloques abrimos el menú de funciones

Buscamos las funciones de la tarjeta en Addons

Seleccionemos la función LJ EAI

Page 125: Instrumentacion Virtual 2

Adquisición de señales analógicas

Vamos a diseñar el siguiente VI.

Ejemplo LJ EA1

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E71

14-02-11

E72

14-02-01

E74

14-02-11

E75

14-02-11

Page 126: Instrumentacion Virtual 2

Calibración 1. Terminado el programa anterior

1. Tome un pedazo de cable y conéctelo a las terminales CAL y AI0 de la tarjeta

U12.

2. Ejecute el programa que acaba de hacer.

3. Observe la pantalla frontal del programa y el indicador debe mostrar 2.500 V o

algo aproximado.

4. Detenga el programa

5. Repita lo anterior para las demás terminales hasta la AI7.

6. Desconecte el cable de CAL y conéctelo a una terminal de 5V y pruebe todas

las salidas analógicas. Debe de mostrarse 5.120 V.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

*Información proporcionada por:

M. En C. Jorge C. Guas Noriega

Page 127: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo LJ EAO

Reproduzca el siguiente código

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 128: Instrumentacion Virtual 2

EAO Salidas Analógicas Conecte la tarjeta LJ a la computadora.

Ejecute el programa que acaba de realizar.

Utilice un multímetro para medir la tensión entre las terminales GND y AO0,

cuando el dial se encuentre en cero.

Repita el paso anterior para GND y AO1.

Utilice los controles del panel frontal y sin rebasar el valor de 5V mida las

salidas de las terminales AO0 y AO1.

Nota: si introduce un valor mayor a 5V, se generara un error de entrada/salida y

la aplicación se bloqueara.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 129: Instrumentacion Virtual 2

Conexión entre entradas y salidas analógicas

Ing. Juan Carlos Pérez Luján E71

16-02-11

E72

16-02-11

E74

16-02-11

E75

16-02-11

Page 130: Instrumentacion Virtual 2

Salidas Analógicas Conecte las clemas de AO0 con la clema AI0.

Haga lo mismo con la clema AO1 y la AI1 usando dos pedazos de cable.

Ejecute el programa que acaba de hacer.

En la ventana Frontal establezca en los controles de salida «analógica 0» y

«salida analógica 1», es muy cercano a los establecidos en los controles.

Observe que el valor mostrado por los indicadores «salida 0» y «salida 1» es

muy cercano al establecido en los controles.

Repita los dos puntos anteriores para diferentes valores de tensión entre 0 y 5

volts.

Detenga el programa y desconecte.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 131: Instrumentacion Virtual 2

Graficando una S. Analógica Realice el siguiente VI.

Utilice «Waveform Chart».

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 132: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 22 Usando cuatro estaciones de temperatura crear un VI

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 133: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 22 Usando cuatro estaciones de temperatura crear un VI :

Debe de calibrar la señal del sensor con la temperatura real.

Caracterice los sensores.

Utilice un baño térmico.

Muestree la temperatura de cada sensor en tiempo real.

De el promedio de la temperatura.

De alarmas a diferentes.

Acceso con un usuario y contraseña especifica.

Modulo de conversión de unidades subVi.

Graficar las temperaturas y el promedio.

El Vi podrá ajustar el disparo de las alarmas.

Debe encender un ventilador cuando una de las temperaturas exceda.

Utilice los ejercicios 9 y 10 como referencia.

La información debe estar en un archivo de texto.

Proporcionar una alarma sonora por sensor. 30, 50, 52,55

Proporcionar una alarma luminosa por sensor. 45,55,58,60

Tolerancia del sensor 3°.

Intervalo de 0 a 100°

Remedial Incluir un reporte y desviación de 1°

Ing. Juan Carlos Pérez Luján E71

1-03-11

E72

1-03-11

E74

1-03-11

E75

1-03-11

Page 134: Instrumentacion Virtual 2

Diagrama de bloques

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Señal de sensor y

amplificación

Tarjeta de

adquisición de

datos

LabJack

Alarmas sonoras y

visuales

Baño térmico y

hielo

PC

LABVIEW

Page 135: Instrumentacion Virtual 2

Remedial

1 Calculo del RFC. D

ebe activar un modulo de calculo del RFC de cualquier persona sin la homoclave, tomando en cuenta las 2 primeras letras del apellido paterno, la primera del apellido materno, la primera letra del primer nombre, los 2 últimos dígitos del año de nacimiento, los 2 dígitos del mes y los 2 dígitos del día de nacimiento, todo en mayúsculas.

El modulo de RFC debe contar con un botón selector para dar inicio al calculo del mismo

Debe mostrar en la casilla del RFC lo siguiente según sea el caso «RFC» o la leyenda «No calculado»

Debe activar con un modulo de calculadora, con las siguientes operaciones suma resta, multiplicación y división, este debe ser un subVi

El modulo de suma debe tener 2 casillas para la captura de datos, una casilla donde muestre el resultado, una casilla que muestre error en alguna operación y un selector para seleccionar las operaciones.

Debe guardar la información de todos los módulos, RFC, operación, resultado, etc

2 Captura de edades de 5 alumnos y promediarlos.

3 Modulo con selector de 6 operaciones

Suma, Resta, Multiplicación, división, raíz y

convertir segundos a horas,

minutos, segundos

Mostrar el error

Debe de contar con usuario y contraseña para dos personas.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 136: Instrumentacion Virtual 2

Remedial

Usando cuatro estaciones de medición (temperatura, presión, flujo y posición crear un VI :

Debe de calibrar la señal del sensor con la temperatura real (0 a 80 °C).

Los sensores de presión (50 a 150 psi), flujo(0 a 30m3/min) y posición(0 a 75mm) se simularan, pero deberán conectarse a una tarjeta de adquisición de datos.

Muestre la lectura de cada sensor en tiempo real.

De el promedio de todas las mediciones.

Alarmas en alta al 10% menor del limite superior de cada magnitud, con salida a un led.

Acceso con un usuario y contraseña especifica.

Modulo de conversión de unidades subVi.

Graficar la temperaturas y el promedio.

El Vi podrá ajustar el disparo de las alarmas.

Debe encender un ventilador cuando una de las temperaturas exceda.

La información debe estar en un archivo de texto.

Tolerancia del sensor +-0.5°.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján E71 E72 E74 E75

Page 137: Instrumentacion Virtual 2

Remedial

Control de iluminación de una casa.

4 habitaciones, 2 baños, Sala, Comedor, Cocina, Cochera, Patio trasero.

Solo lo pueden modificar con calve de acceso.

El control debe tener dos modos, manual y automático.

Modo manual.

Cada sitio se puede prender y apagar en forma independiente, con un interruptor.

Modo automático.

Estarán encendiendo en forma aleatoria siguiendo lo siguiente:

Habitación1-Baño1

Habitación3-Comedor

Habitación2-Sala

Habitación4-Cochera

Cocina-Baño2-patio trasero.

Cada punto quedara encendida durante 30 segundos y después se apagara.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 138: Instrumentacion Virtual 2

Remedial

Realizar un Vi que controle un motor a pasos de cuatro bobinas (a,b,c,d) con los siguientes

puntos. Se

debe

simular el

energizado de las bobinas con la

tarjeta Labjack

con leds

.

Cambi

o de giro.

Control de velocidad analógico con un potenciómetro de un 10Kohm.

Contador de pulsos.

Control de pasos la

bobina de color

azul

debe

estar

energizada para

cada

paso.

Simple (abcd, abcd, abcd, abcd).

Doble

(abcd, abcd, abcd, abcd).

Medio

(abcd, abcd, abcd, abcd, abcd, abcd, abcd, abcd).

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 139: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 23 Manipulación de información en forma remota

Comunicar dos computadoras por medio del puerto serial.

La computadora 1 será la que manipule una tarjeta de adquisición de datos que

se encuentre montada en la computadora 2.

Se debe manipular dos salidas digitales y dos entradas analógicas.

Se debe poder manipular las salidas digitales desde la PC1.

La tarjeta debe estar montada en la PC2.

Se debe graficar las entradas analógicas desde la PC1 en una sola grafica.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján E71 E72 E74 E75

Page 140: Instrumentacion Virtual 2

Comunicación serial El protocolo de comunicación RS232 es conocido como el puerto serial de

las computadoras, este permite la comunicación entre otros dispositivos

tales como otra computadora, el mouse, impresora, para los

microcontroladores, etc.

La comunicación RS232 es de tipo serial, ya que los bits vienen uno detrás

de otro. El protocolo de comunicación más común de los métodos de

comunicaciones el RS232.

Para la comunicación se utiliza un cable en el cual se encuentra un conector

llamado DB9, se llama así por que tiene la forma de D y tiene 9 patitas o 9

entradas.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 141: Instrumentacion Virtual 2

Serial Utilizaremos el ejemplo que tiene el LabView para implementar la

comunicación serial.

Basic Serial Write and Read.vi, el cual encontramos desde los ejemplos ya

instalados.

Se necesita un cable serial uno a uno.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 142: Instrumentacion Virtual 2

Configuración del puerto

Uno de los detalles que se debe de cuidar para el uso del puerto serial es que

configuración del puerto debe de ser la misma en los dos equipos, ya sea

computadora, plc, pic, etc.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 143: Instrumentacion Virtual 2

Graficas y Tab control Cuando en el panel frontal se tiene demasiados controles, indicadores, graficas,

etc. Se vuelve complicado y cansado la pantalla.

Existen varias herramientas que mejora el aspecto y administración de la

pantalla frontal.

Una de ellas son los contenedores, los cuales ayudan a simplificar las pantallas

del labview.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 144: Instrumentacion Virtual 2

Tab Control

El Tab Control lo encuentras en

contenedores.

Funciona como un archivador

que puede visualizar distintas

condiciones en un mismo

espacio.

Este se debe concetar a

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 145: Instrumentacion Virtual 2

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 146: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 24 comunicación tcp entre varios usuarios

Ejercicio 25 comunicación TCP entre equipos y labjack control de un motor a pasos

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 147: Instrumentacion Virtual 2

Transferencia Iterativa de Datos Cuando este programando sus ciclos, normalmente

puede requerir acceder datos desde iteraciones

previas.

Por ejemplo, si usted está adquiriendo una pieza

del dato en cada iteración de un ciclo y debe

realizar un promedio cada cinco piezas de datos,

debe recordar los datos desde iteraciones previas

del ciclo.

Los registros de desplazamiento (shift registers)

transfieren valores de datos desde una iteración del

ciclo a la siguiente.

Page 148: Instrumentacion Virtual 2

El Nodo Feedback es otro método usando en LabVIEW para retener información desde una

iteración previa.

Otro método

E71 E72 E74 E75

Page 149: Instrumentacion Virtual 2

Registro previo Los registros de desplazamiento son similares a

las variables estáticas en los lenguajes de

programación basados en texto.

Use registros de desplazamiento cuando desee

pasar valores desde iteraciones previas a través

del ciclo a la iteración siguiente.

Un registro de desplazamiento aparece como un

par de terminales, como se muestra a

continuación, directamente opuestos uno con el

otro a los lados verticales del borde del ciclo.

Page 150: Instrumentacion Virtual 2

Terminales del registro La terminal del lado derecho del ciclo contiene una flecha hacia arriba y

almacena el dato a la terminación de una iteración.

LabVIEW transfiere el dato conectado al lado derecho del registro a la siguiente

iteración.

Luego que el ciclo se ejecuta, la terminal en el lado derecho del ciclo retorna el

último valor almacenado en el registro de desplazamiento.

Page 151: Instrumentacion Virtual 2

Creando Cree un registro de desplazamiento

haciendo clic derecho en el borde

izquierdo o derecho de un ciclo y

seleccionando Add Shift Register

desde el menú rápido.

Page 152: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo 26 shift register

E71 E72 E74 E75

Page 153: Instrumentacion Virtual 2

Registros de Desplazamiento Apilados Los registros de desplazamiento apilados le

permiten acceder datos desde iteraciones previas

del ciclo.

Los registros de desplazamiento apilados

recuerdan valores desde múltiples iteraciones

previas y llevan estos valores a las iteraciones

siguientes.

Para crear registros de desplazamiento apilados,

haga clic derecho en el terminal izquierdo y

seleccione Add Element desde el menú rápido.

Page 154: Instrumentacion Virtual 2

Apilado del registro

Los registros de desplazamiento apilados pueden ocurrir solo en el lado izquierdo del ciclo

ya que el terminal derecho transfiere el dato generado solo desde la iteración actual a la

iteración siguiente, como se muestra en la siguiente figura.

Page 155: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo

E71 E72 E74 E75

Page 156: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E71 E72 E74 E75

Page 157: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 27 Copie el siguiente código.

Observe su funcionamiento.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 158: Instrumentacion Virtual 2

Ciclo For

Un For Loop, mostrado a continuación, ejecuta un subdiagrama un número fijo de veces. La

siguiente ilustración muestra un For Loop en LabVIEW, un diagrama de flujo equivalente

de la funcionalidad del For Loop y un ejemplo de pseudocódigo de la funcionalidad del For

Loop.

Page 159: Instrumentacion Virtual 2

FOR LOOP

Page 160: Instrumentacion Virtual 2

El For Loop está localizado en la paleta Functions»All Functions» Structures.

También puede colocar un While Loop en el diagrama de bloques, hacer clic derecho en el borde del While Loop y seleccionar Replace with For Loop desde el menú rápido para cambiar un While Loop por un For Loop.

El valor en el terminal de cuenta (una terminal de entrada), mostrado a continuación, indica cuantas veces se repite el subdiagrama.

El terminal de iteración (un terminal de salida), mostrado a continuación, contiene el número de iteraciones realizadas.

Page 161: Instrumentacion Virtual 2

For

La terminal de cuenta siempre inicia en

cero. Durante la primera iteración, la

terminal de iteración entrega 0.

Page 162: Instrumentacion Virtual 2

For

El For Loop difiere del While Loop en

que el For Loop se ejecuta un número

fijo de veces. Un While Loop para su

ejecución del subdiagrama solo si existe

el valor en el terminal condicional.

Page 163: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo 28 Calcula el promedio de un numero determinado de muestras con un intervalo

seleccionado

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

E71 E72 E74 E75

Page 164: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio 29

Contador

El contador con un pulso deberá de ir incrementando en cuenta de uno.

Al llegar el conteo a 10 deberá de decrementar en uno.

Cuando llegue a cero deberá de reiniciar el contador ascendente y comenzar de nuevo

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 165: Instrumentacion Virtual 2

30 Control de iluminación de una casa.

4 habitaciones, 3 baños, Sala, Comedor, Cocina, Cochera, Patio trasero.

Solo lo pueden modificar con calve de acceso.

El control debe tener dos modos, manual y automático.

Modo manual.

Cada sitio se puede prender y apagar en forma independiente, con un

interruptor.

Modo automático.

Estarán encendiendo en forma aleatoria siguiendo lo siguiente:

Habitación1-Baño1 Habitación3-Comedor

Habitación2-Sala Habitación4-Cochera

Cocina-Baño2-patio trasero.

Cada punto quedara encendida durante 30 segundos y después se apagara.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 166: Instrumentacion Virtual 2

For El siguiente For Loop genera un número aleatorio cada

segundo durante 100 segundos y muestra los números

aleatorios en un indicador numérico.

Page 167: Instrumentacion Virtual 2

Conversión Numérica

LabVIEW puede representar tipos de datos numéricos como enteros con signo y sin signo, valores numéricos de punto flotante o valores numéricos complejos. Normalmente, cuando usted cablea diferentes tipos de representación a las entradas de una función, la función regresa una salida en el formato más largo o amplio. LabVIEW selecciona la representación que emplee más bits. Si el número de bits es el mismo, LabVIEW selecciona sin signo sobre con signo. Por ejemplo, si usted cablea un DBL y un I32 a una función Multiply, el resultado es un DBL, como se muestra en la Figura siguiente. El entero con signo de 64 bits es coercionado ya que este emplea menos bits que el valor numérico de punto flotante y precisión doble. La entrada menor de la función Multiply muestra un punto gris, llamado punto de coerción, que indica la ocurrencia de la coerción de un número.

Page 168: Instrumentacion Virtual 2
Page 169: Instrumentacion Virtual 2

Sin embargo, el terminal de cuenta del For Loop trabaja de

manera opuesta. Si usted cablea un valor numérico de

precisión doble y punto flotante al terminal de cuenta de 64

bits, LabVIEW convierte el valor numérico largo a un

entero con signo de 32 bits. Aunque la conversión es

contraria a la conversión estándar normal, esta es

necesaria, ya que un For Loop solo se puede ejecutar un

número entero de veces.

Page 170: Instrumentacion Virtual 2
Page 171: Instrumentacion Virtual 2

Temporizando un VI

Cuando un ciclo termina de ejecutar una iteración, inmediatamente inicia la ejecución de la siguiente, a menos que alcance una condición de paro. Muy frecuentemente, usted requiere controlar la frecuencia o temporización de la iteración. Por ejemplo, si está adquiriendo datos, y desea adquirirlos una vez cada 10 segundos, necesita de una forma para temporizar las iteraciones del ciclo para que ellas ocurran una vez cada 10 segundos.

Page 172: Instrumentacion Virtual 2

Funciones de Espera

Una función de espera se coloca dentro de un ciclo para permitir que el VI duerma por una

cantidad determinada de tiempo. Esto permite que su procesador conduzca otras tareas

durante el tiempo de espera. Las funciones de espera usan el reloj de milisegundos del

sistema operativo

Page 173: Instrumentacion Virtual 2

La función Wait Until Next ms Multiple, mostrada a la izquierda, monitorea un contador en milisegundos y espera hasta que este alcance un múltiplo de la cantidad que usted especifica. Use esta función para sincronizar actividades. Coloque esta función en un ciclo para controlar su velocidad de ejecución. Para que esta función sea efectiva, su tiempo de ejecución del código debe ser menor al tiempo especificado para esta función. La velocidad de ejecución para la primera iteración del ciclo es indeterminada.

Page 174: Instrumentacion Virtual 2

La función Wait (ms), mostrada a la izquierda, espera hasta que el contador de milisegundos

cuente en una cantidad igual a la entrada que usted especifica. Esta función garantiza que la

velocidad de ejecución del ciclo es al menos la cantidad en la entrada que usted especifica.

Page 175: Instrumentacion Virtual 2

Tiempo que pasó (elapsed time)

En algunos casos, es útil determinar cuanto tiempo se ha enlazado luego de algún punto en su VI. El VI Elapsed

Time Express, mostrado a la izquierda, indica la cantidad de tiempo que se ha enlazado luego del tiempo

especificado de inicio. Este VI le permite llevar registro del tiempo mientras el VI continúa la ejecución. Esta función

no le provee tiempo al procesador para realizar otras tareas.

Page 176: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio

Realizar varios vi’s para ver la diferencia entre cada uno de los temporizadores.

Realizar cierto ciclo con un código y temporizarlo con las distintas funciones y ver las

diferencias.

Page 177: Instrumentacion Virtual 2

Use un registro de desplazamiento sin inicializar para preservar el estado

de la información entre subsecuentes ejecuciones de un VI. La siguiente

figura muestra un registro de desplazamiento sin inicializar.

Page 178: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio

Realizar el promedio de los 3 últimos números (simulate signal, random number, cualquier

número), utilizando shift registers y feedback nodes.

Page 179: Instrumentacion Virtual 2

Manejo de arreglos

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 180: Instrumentacion Virtual 2

Arreglos Un arreglo consiste de elementos y dimensiones.

Los elementos son los datos que conforman el arreglo.

La dimensión es la longitud, altura o profundidad de un arreglo.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 181: Instrumentacion Virtual 2

Arreglos Un arreglo puede tener una o más dimensiones y tantos como 231, pero solo un

elemento por dimensión, permitidos por memoria.

Se puede construir arreglos con tipos de datos numéricos, booleanos, rutas,

cadenas, formas de onda y clusters.

Considere el uso de arreglos cuando trabaje con una con una colección de datos

similares y cuando realice evaluaciones repetitivas.

Los arreglos son ideales para almacenar datos que se recolecta desde forma de

onda o datos generados en ciclos, donde cada iteración de un ciclo produce un

elemento del arreglo.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 182: Instrumentacion Virtual 2

Datos Relacionados

Algunas veces es benéfico agrupar datos relacionados entre sí. Los arreglos y los clusters se

usan para este propósito. Los arreglos combinan datos del mismo tipo en una estructura de

dato, y los clusters combinan datos de múltiples tipos en una estructura de dato. Las

definiciones de tipo se usan frecuentemente para definir arreglos y clusters personalizados.

Page 183: Instrumentacion Virtual 2

Arreglos

Un arreglo consiste de elementos y dimensiones. Los elementos son los datos que conforman el arreglo. Una dimensión es la longitud, altura o profundidad de un arreglo. Un arreglo puede tener una o más dimensiones y tantos como (2 a la 31) – 1 elementos por dimensión, permitidos por memoria. Usted puede construir arreglos con tipos de datos numéricos, Booleanos, rutas, cadenas, formas de onda y clusters. Considere el uso de arreglos cuando trabaje con una colección de datos similares y cuando realice evaluaciones repetitivas. Los arreglos son ideales para almacenar datos que usted recolecta desde formas de onda o datos generados en ciclos, donde cada iteración de un ciclo produce un elemento del arreglo.

Page 184: Instrumentacion Virtual 2

Restricciones

Usted no puede crear arreglos de arreglos. Sin embargo, puede usar un arreglo

multidimensional o crear un arreglo de clusters donde cada cluster contiene uno a más

arreglos. También, no puede crear arreglos de controles de subpanel, controles tab,

controles .NET, controles ActiveX, mapas o gráficos multiploteo XY.

Page 185: Instrumentacion Virtual 2

Creando Controles e Indicadores de Arreglos

Page 186: Instrumentacion Virtual 2

Panel frontal

Page 187: Instrumentacion Virtual 2

Arreglos de Dos-Dimensiones

Los ejemplos anteriores usan arreglos 1D. Un arreglo 2D almacenan elementos en una

grilla. Esto requiere un índice de columna y uno de fila para localizar un elemento, los

cuales ambos se basan en cero. La siguiente figura muestra un arreglo 2D de 8 columnas por

8 filas, el cual contiene 8 × 8 = 64 elementos.

Page 188: Instrumentacion Virtual 2

Ejemplo array de 2 dimensiones

Page 189: Instrumentacion Virtual 2

Inicializando Arreglos

Puede inicializar un arreglo o dejarlo sin inicializar. Cuando un arreglo se inicializa, usted

define el número de elementos en cada dimensión y el contenido de cada elemento. Un

arreglo sin inicializar posee dimensiones más no elementos. La Figura siguiente muestra un

control de arreglo 2D sin inicializar. Observe que los elementos están todos oscurecidos.

Esto indica que el arreglo está sin inicializar.

Page 190: Instrumentacion Virtual 2

Arreglo sin inicializar e inicializado

Page 191: Instrumentacion Virtual 2

Creando Constantes de Arreglos

Para crear una constante de arreglo en el diagrama de

bloques, seleccione una constante de arreglo en la paleta

Functions, coloque el armazón de arreglo en el diagrama

de bloques y ponga una constante de cadena, constante de

número o constante de cluster en el armazón del arreglo.

Puede usar una constante de arreglo para almacenar datos

constantes o como base en la comparación con otro

arreglo. Las constantes de arreglo también son útiles para

pasar datos hacia un subVI.

Page 192: Instrumentacion Virtual 2

Entradas de Arreglos

Si habilita el auto-indexado en un arreglo cableado a un

terminal de entrada en un For Loop, LabVIEW fija el

terminal de cuenta para el tamaño del arreglo, así usted no

requiere cablear el terminal de cuenta. Ya que puede usar

los For Loops para procesar un elemento a la vez en los

arreglos, por defecto LabVIEW habilita el auto-indexado

para cada arreglo que cablee a un For Loop. Deshabilite el

auto-indexado si no requiere procesar un elemento a la vez

del arreglo.

Page 193: Instrumentacion Virtual 2
Page 194: Instrumentacion Virtual 2

Salidas de Arreglos

Cuando auto-indexa un túnel en un arreglo de salida, este

arreglo de salida recibe un nuevo elemento desde cada

iteración del ciclo. Por tanto, los arreglos de salida auto-

indexados siempre son iguales en tamaño al número de

iteraciones. El cable desde el túnel de salida hacia el

indicador de arreglo se vuelve más grueso a medida que

cambia a un arreglo en el borde del ciclo, y el túnel de

salida contiene corchetes cuadrados representando un

arreglo, como se muestra en la Figura

Page 195: Instrumentacion Virtual 2
Page 196: Instrumentacion Virtual 2

Creando Arreglos de Dos Dimensiones

Puede usar dos For Loops, uno dentro de otro, para crear arreglos 2D. El For Loop exterior

crea los elementos en las filas y el For Loop interior crea los elementos en las columnas,

como se muestra en la Figura

Page 197: Instrumentacion Virtual 2
Page 198: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio Concepto: Manipulando Arreglos

Objetivo

Manipular arreglos usando varias Funciones de LabVIEW.

Lo que se tiene que realizar:

Hacer un arreglo de una sola dimension con un ciclo for

Hacer un arreglo de una sola dimension con un ciclo while

Hacer un arreglo de 2 dimensiones con un ciclo for

Investigar para que sirve cada una de las funciones que se encuentran en la paleta de array en la paleta de funciones.

Page 199: Instrumentacion Virtual 2

Ejercicio intensity chart y graph

En el panel frontal agregue una intensity chart y una graph, vea que tipo de datos se le

tienen que enviar y grafique algun numero aleatorio, tambien grafique el resultado de una

funcion seno con 2 ciclos for anidados, vea que es lo que pasa y experimente con los

controles e indicadores disponibles, ademas de las funciones de arreglo.

Page 200: Instrumentacion Virtual 2

TARJETA DAQ

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Page 201: Instrumentacion Virtual 2

SEÑALES ANALÓGICAS ENTRADA

SEÑALES ANALÓGICAS DE SALIDA

SEÑALES DIGITALES ENTRADA Y SALIDA

CONTADORES

OTRAS SEÑALES..

NATIONAL INSTRUMENTS GENERALMENTE UTILIZA LAS PRIMERAS 4 TIPOS DE SEÑALES EN

SUS TARJETAS DAQ

LAS TARJETAS DAQ PUEDEN TENER LO SIGUIENTE

Page 202: Instrumentacion Virtual 2

LAS SEÑALES ANALÓGICAS GENERALMENTE SON UTILIZADAS PARA MEDIR

FENÓMENOS FÍSICOS QUE CONTINUAMENTE VARÍAN ENTRE VALORES,

COMO LO ES LA TEMPERATURA, PRESIÓN, FLUJO.

SEÑALES ANALÓGICAS DE ENTRADA

Page 203: Instrumentacion Virtual 2

1. CANALES

2. MUESTRAS

3. BUSQUEDAS

4. MULTIPLEXOR

5. ATERRIZAMIENTO

6. VOLTAJE DIFERENCIAL Y REFERENCIADO

7. GANANCIA

8. RANGO

9. RESOLUCIÓN

10. FRECUENCIA DE MUESTREO

11. FORMAS DE ONDA

12. TRIGGERING

TERMINOS A UTILIZAR CUANDO TRABAJAMOS CON SEÑALES

ANALÓGICAS Y DAQ.

Page 204: Instrumentacion Virtual 2

ES LA CONEXIÓN ELÉCTRICA A UNA SEÑAL.

MUESTRA ES LA CONVERSIÓN DE UNA SEÑAL ELÉCTRICA A UN VALOR

DIGITAL.

CANAL y MUESTRA

Page 205: Instrumentacion Virtual 2

ES LA CONEXIÓN DE UNA O MAS MUESTRAS, EN UNA O MAS CANALES, HABLANDO DEL MISMO TIEMPO (O CERCA DE EL MISMO TIEMPO EN LA ADQUISICIÓN).

ALGUNAS TARJETAS DAQ PUEDEN TENER CERCA DE UNOS CUANTOS MICROSEGUNDOS DE RETRASO ENTRE

CANALES.

PARA REDUCIR ESTE TIEMPO HAY QUE UTILIZAR SISTEMAS DAQ CON MUESTREO SIMULTANEO.

BUSQUEDA (SCAN)

Page 206: Instrumentacion Virtual 2

SON USADOS PARA UTILIZAR UN SOLO AMPLIFICADOR DE

INSTRUMENTACIÓN EN VEZ DE UTILIZAR UNO POR CANAL SE UTILIZA UN

MULTIPLEXOR PARA PODER AHORRAR DINERO EN COMPONENTES.

MULTIPLEXORES

Page 207: Instrumentacion Virtual 2

PGIA (programable gain

instrumentation amplifier) multiplica un voltaje por un factor programado

por el usuario

Page 208: Instrumentacion Virtual 2

INTERNAMENTE SE UTILIZA DE LA SIGUIENTE MANERA

Page 209: Instrumentacion Virtual 2

SI NO SABES DONDE UNA SEÑAL ES ATERRIZADA, PRIMERO, TOMA UN MULTÍMETRO, SELECCIONA

MEDICIÓN EN RESISTENCIA, LUEGO MIDE LA RESISTENCIA ENTRE LA TIERRA DE LA SEÑAL Y LA

TIERRA DE LA TARJETA DAQ. LA TIERRA DE LA DAQ ES LA MISMA QUE LA TIERRA DE LA PC. SI EL MULTÍMETRO

INDICA CUALQUIER RESISTENCIA (NO UN CIRCUITO ABIERTO) ENTONCES SI ESTAMOS ATERRIZADOS. SI EL

MULTÍMETRO INDICA CIRCUITO ABIERTO, INVIERTE LAS SEÑALES DEL MULTÍMETRO. SI EN CUALQUIERA DE LOS 2

CASOS MARCA ABIERTO, NUESTRA SEÑAL ESTA FLOTANDO PERO SI MARCA RESISTENCIA ENTONCES

ESTÁ BIEN ATERRIZADO.

TRUCO PARA CHEQUEO DE SEÑAL DE TIERRA

Page 210: Instrumentacion Virtual 2

LA TIERRA DE LA SEÑAL QUE ESTAS MIDIENDO,

PUDE SER UN VOLTAJE DIFERENTE QUE LA

TIERRA DE NUESTRA DAQ. ESTO PUEDE CAUSAR

INCONGRUENCIAS EN LA MEDICIÓN FINAL,

COMO EXISTE DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE

TIERRAS OCASIONA LO QUE SE LLAMA GROUND

LOOP

Page 211: Instrumentacion Virtual 2

EN PALABRAS TÉCNICAS ES LA RESISTENCIA QUE TENEMOS EN LA EQUIVALENCIA DE

THEVENING. A MENOS IMPEDANCIA MAS FUERTE ES LA FUENTE DE LA SEÑAL. HAY QUE

MANTENER EL MENOR RANGO DE IMPEDANCIA ENTRE LA FUENTE Y NUESTRO SISTEMA DAQ PARA PODER TENER MEJORES MEDICIONES Y

MENOR ERROR.

IMPENDANCIA DE LA FUENTE DE SEÑAL

Page 212: Instrumentacion Virtual 2

GENERALMENTE ESTO NO ES UN PROBLEMA, LAS FUENTES TIPICAS DE SEÑAL COMO RTD, GALGAS, TERMOPARES, TERMISTORES TIENEN UNA MUY BAJA IMPEDANCIA COMPARADA CON LA DE LAS DAQ, LAS CUALES ESTÁN

DISEÑADAS PARA TENER IMPEDANCIAS DE G OHM.

Page 213: Instrumentacion Virtual 2

SON LAS DIFERENTES FORMAS DE CONECTAR UNA SEÑAL ANALÓGICA AL

DAQ. UNA CONEXIÓN DIFERENCIAL ES LA QUE LA QUE LA SEÑAL VIENE CON

SU PROPIA REFERENCIA ES DECIR TENEMOS 2 CABLES POR SEÑAL.

CONEXIONES DIFERENCIALES Y REFERENCIADAS

Page 214: Instrumentacion Virtual 2

UNA CONEXIÓN REFERENCIADA ES LA CUAL EN LA QUE TENEMOS VARIAS

SEÑALES ANALÓGICAS COMPARTIENDO LA MISMA REFERENCIA CON UN

CABLE POR SEÑAL Y UN COMÚN PARA TODAS LAS SEÑALES ANALÓGICAS.

Page 215: Instrumentacion Virtual 2

LA SEÑAL DE ENTRADA TIENE BAJO NIVEL

(MENOS DE 1 VOLT)

LA MEDICIÓN A REALIZAR ESTÁ CONECTADO A

MAS DE 3 METROS

LA SEÑAL DE ENTRADA REQUIERE DIFERENTE

REFERENCIA A TIERRA

LA SEÑAL VIAJA A TRAVÉS DE LUGARES CON

RUIDO (ELÉCTRICO)

CUANDO USAR MEDICIÓN DIFERENCIAL (RECOMENDACIÓN)

Page 216: Instrumentacion Virtual 2

RSE (REFERENCIADO A TIERRA)

NRSE (NO REFERENCIADO A TIERRA)

RSE Y NRSE

Page 217: Instrumentacion Virtual 2

SIGNIFICA QUE EL NEGATIVO DE LA SEÑAL ESTÁ CONECTADA A LA TIERRA

DE LA COMPUTADORA

RSE

Page 218: Instrumentacion Virtual 2

SIGNIFICA QUE LA TIERRA DE LA SEÑAL NO ES LA MISMA QUE LA DE LA

COMPUTADORA

NRSE

Page 219: Instrumentacion Virtual 2

ES LA MENOR DIFERENCIA EN UN VALOR MEDIDO POR NUESTRO SISTEMA

(EL MÍNIMO CAMBIO QUE PUEDE DETECTAR).

RESOLUCIÓN

Page 220: Instrumentacion Virtual 2

ES SIMPLEMENTE EL NÚMERO DE VECES POR SEGUNDO QUE EL ADC MIDE

EL VALOR DE ENTRADA. COMUNMENTE LLAMADO:

(PARTICIPACIÓN GRUPAL)

TIEMPO DE ESCANEO

Page 221: Instrumentacion Virtual 2

LLAMADO FRECUENCIA DE MUESTREO

Page 222: Instrumentacion Virtual 2

ES UN EFECTO EL CUAL SE DA CUANDO LA FRECUENCIA DE MUESTREO NO

ES AL MENOS 2 VECES MAYOR A LA FRECUENCIA DE LA SEÑAL A

MUESTREAR O CONVERTIR.

ALIASING

Page 223: Instrumentacion Virtual 2
Page 224: Instrumentacion Virtual 2

EL ALIASING DA COMO RESULTADO OTRA SEÑAL DE MENOR FRECUENCIA A LA SEÑAL ACTUAL. NO EXISTE MODO DE REPONER O

REPARAR CON ALGO EN LA COMPUTADORA CUANDO YA SE HA HECHO LA CONVERSIÓN. EXISTEN DAQS CON FILTROS ANTI-

ALIASING.

Page 225: Instrumentacion Virtual 2

SIMPLEMENTE ES UNA SECUENCIA DE DATOS ANÁLOGOS O DIGITALES QUE

YA FUERON MUESTREADOS.

WAVEFORM

Page 226: Instrumentacion Virtual 2

SIGNIFICA UNA SEÑAL DE INICIO PARA LA DAQ (LA USB SI TIENE UN

TRIGGER PFI0).

ESTA SEÑAL INDICA A LA DAQ EL INICIO DE ALGO CUANDO EL VOLTAJE

EXCEDE (BORDE DE DISPARO POSITIVO O NEGATIVO).

TRIGGERING

Page 227: Instrumentacion Virtual 2

Comunicación a Través de Múltiples Ciclos

Variables

Variables Globales Funcionales

Condiciones de Ejecución

Sincronizando Transferencia de Datos

Page 228: Instrumentacion Virtual 2

Variables

En LabVIEW, es el flujo de datos en lugar del orden secuencial de comandos quien determina el orden de ejecución de los elementos del diagrama de bloques. Por tanto, usted puede crear diagramas de bloques que poseen operaciones simultáneas. Por ejemplo, puede ejecutar dos For Loops simultáneamente y desplegar los resultados en el panel frontal, como se muestra en el siguiente diagrama de bloques.

Page 229: Instrumentacion Virtual 2
Page 230: Instrumentacion Virtual 2

Sin embargo, si usted usa cables para pasar datos entre

diagramas de bloques paralelos, ellos ya no operarán en

paralelo. Los diagramas de bloques en paralelo pueden

ser dos ciclos paralelos en el mismo diagrama de bloques

sin ninguna dependencia del flujo de datos o dos VIs

separados que son llamados al mismo tiempo. El

diagrama de bloques en la Figura no ejecuta los dos

ciclos en paralelo debido al cable entre los dos subVIs.

Page 231: Instrumentacion Virtual 2

Los cables crean una dependencia de dato, ya que el

segundo ciclo no se inicia hasta que el primer ciclo termine

y pase el dato a través de su túnel. Para asegurarse que los

dos ciclos se ejecuten concurrentemente, remueva el cable.

Para pasar datos entre los subVIs, use otra técnica, tal

como una variable.

Page 232: Instrumentacion Virtual 2

En LabVIEW, las variables son elementos del diagrama de bloques que le permiten acceder o almacenar datos en otra localización. La localización actual del dato varía dependiendo del tipo de variable. Las variables locales almacenan datos en controles e indicadores del panel frontal. Las variables globales y variables compartidas en procesos simples almacenan datos en depósitos especiales que usted puede acceder desde múltiples VIs. Las variables globales funcionales almacenan datos en registros de desplazamiento de while loops. Independiente de donde la variable almacena los datos, todas las variables le permiten saltar el flujo normal de datos al pasar datos desde un lugar a otro sin conectarlos con un cable. Por esta razón, las variables son útiles en las arquitecturas paralelas, pero también poseen ciertos inconvenientes, tal como condiciones de ejecución.

Page 233: Instrumentacion Virtual 2

Usando Variables en un VI Simple

Las variables locales transfieren datos dentro de un solo VI. Creando Variables Locales Haga clic derecho

en un objeto existente del panel frontal o en un terminal del diagrama de bloques y seleccione

Create»Local Variable desde el menú rápido para crear una variable local. Aparece un icono de la

variable local para el objeto en el diagrama de bloques.

También puede seleccionar una variable local desde la paleta Functions y colocarla en el diagrama de bloques. El nodo de variable local, mostrado a

continuación, todavía no está asociado con un control o indicador.

Page 234: Instrumentacion Virtual 2

Creando Variables Globales

Use variables globales para acceder y pasar datos entre varios VIs que se ejecutan simultáneamente. Las variables globales son objetos incluidos de LabVIEW. Cuando crea una variable global, LabVIEW automáticamente crea un VI global especial, el cual posee un panel

frontal pero no tiene diagrama de bloques. Adicione controles e indicadores al panel frontal del VI global para definir los tipos de

datos que contienen las variables globales.

En efecto, este panel frontal es un contenedor desde el cual varios Vis pueden acceder a los datos.

Page 235: Instrumentacion Virtual 2

Por ejemplo, suponga que posee dos VIs ejecutándose simultáneamente. Cada VI contiene un While Loop y escribe puntos de datos a una gráfica de forma de onda. El primer VI contiene un control Booleano para terminar ambos VIs. Usted debe usar una variable global para terminar ambos ciclos con un solo control Booleano. Si ambos ciclos estuvieran en un solo diagrama de bloques dentro del mismo VI, podría usar una variable local para terminar los ciclos.

Page 236: Instrumentacion Virtual 2

Seleccione una variable global, mostrada a continuación, desde la paleta Functions y

colóquela en el diagrama de bloques.

Page 237: Instrumentacion Virtual 2

Haga doble clic en el nodo de la variable global para mostrar el panel frontal del VI global. Coloque controles e indicadores en este panel frontal de la misma forma que lo

hace en un panel frontal estándar.

LabVIEW usa etiquetas propias para identificar las variables globales, así etiquete los controles e indicadores

del panel frontal con etiquetas propias descriptivas.

Page 238: Instrumentacion Virtual 2

Puede crear varios VIs globales simples, cada uno con un objeto de panel frontal, o puede crear un VI global con múltiples objetos de panel frontal. Un VI global con múltiples objetos es más eficiente ya que usted puede agrupar entre sí variables relacionadas. El diagrama de bloques de un VI puede incluir varios nodos de variables globales que están asociados con controles e indicadores en el panel frontal de un VI global. Estos nodos de variables globales pueden ser ya sea copias del primer nodo de variable global que usted colocó en el diagrama de bloques del VI global, o nodos de variable global de VIs globales que colocó en el VI actual. Usted coloca VIs

Page 239: Instrumentacion Virtual 2

globales en otros VIs de la misma forma que coloca subVIs en otros VIs. Cada vez que

coloque un nuevo nodo de variable global en un diagrama de bloques, LabVIEW crea un

nuevo VI asociado solo con este nodo de variable global y las copias de este

Page 240: Instrumentacion Virtual 2

Panel frontal de una variable global

Page 241: Instrumentacion Virtual 2

Luego que termine de colocar objetos en un panel frontal de un VI global, guárdelo y regrese al diagrama de bloques del VI original. Entonces debe seleccionar el objeto en el VI global que desea acceder. Haga clic derecho en el nodo de la variable global y seleccione el objeto de panel frontal desde el menú rápido Select Item. El menú rápido lista todos los objetos del panel frontal en el VI global que poseen etiquetas propias.

Page 242: Instrumentacion Virtual 2

También puede usar la herramienta Labeling para hacer clic en el nodo de la variable global

y seleccionar el objeto del panel frontal desde el menú que se despliega.

Page 243: Instrumentacion Virtual 2

Si desea usar esta variable global en otros VIs, seleccione Functions»All Functions»Select a VI. Por defecto, la variable global está asociada con el primer objeto del panel frontal con una etiqueta propia que usted haya colocado en el VI global. Haga clic derecho en el nodo de la variable global que colocó en el diagrama de bloques y seleccione un objeto del panel frontal desde el menú rápido Select Item para asociar la variable global con el dato desde otro objeto de panel frontal

Page 244: Instrumentacion Virtual 2

Creando Variables Compartidas en Procesos Simples

Usted debe usar un archivo de proyecto para usar una

variable compartida. Para crear una variable compartida en

proceso simple, haga clic derecho en My Computer en la

ventana Project Explorer y seleccione New» Variable.

Aparece la caja de diálogo Shared Variable, como se

muestra en la Figura siguiente

Page 245: Instrumentacion Virtual 2
Page 246: Instrumentacion Virtual 2

En Variable Type, seleccione Single Process. Dele a la variable un nombre y un tipo de dato. Luego que cree la variable global, esta automáticamente aparece en una nueva librería en su archivo de

proyecto. Guarde la librería. Puede adicionar variables globales a esta librería de acuerdo a las necesidades. Usted puede arrastrar y

liberar la variable desde la lista en laventana Project Explorer, directamente al diagrama de bloques. Use el menú rápido para

conmutar entre escritura y lectura. Use los clusters de error en la variable para imponer el flujo de datos.

Page 247: Instrumentacion Virtual 2

Usando con Cuidado las Variables

Las variables locales y globales son conceptos avanzados en LabVIEW.Ellas no son parte inherente del modelo de ejecución de

flujo de datos deLabVIEW. Los diagramas de bloques pueden convertirse en más difíciles deleer cuando usa variables locales y

globales, así usted debe usarlas con cuidado. El mal uso de las variables locales y globales, tal como usarlas en lugar de un panel

conector o usarlas para acceder valores en cada marco de una estructura de secuencia, puede conducir a comportamientos

inesperados en los VIs. El uso excesivo de variables locales y globales, tal como usarlas para evitar cables largos a través del

diagrama de bloques o usarlas en lugar del flujo de datos, reduce el desempeño.

Page 248: Instrumentacion Virtual 2

Las variables se usan frecuentemente de forma innecesaria. El ejemplo en la Figura de la siguiente diapositiva muestra una aplicación de luz de tráfico implementada como una máquina de estados. Cada estado actualiza la luz para el

siguiente estado de la secuencia de luz. En el estado mostrado, el tráfico de este y oeste poseen una luz verde, mientras el tráfico norte y sur poseen una luz roja. Este estado espera por 4 segundos, como se muestra con la

función Wait (ms).

Page 249: Instrumentacion Virtual 2
Page 250: Instrumentacion Virtual 2

El ejemplo mostrado en la Figura siguiente cumple exactamente con la misma tarea, pero de forma más eficiente y usando un mejor diseño. Observe que este ejemplo es mucho más fácil de leer y

entender que el ejemplo anterior, en gran parte reduciendo el uso de variables. Colocando los indicadores en el While Loop fuera de la

estructura Case, los indicadores pueden actualizarse después de cada estado sin el uso de una variable. Este ejemplo es menos difícil de modificar para mayor funcionalidad, tal como la adición de señales

de giro a izquierda, que el ejemplo anterior

Page 251: Instrumentacion Virtual 2
Page 252: Instrumentacion Virtual 2

Inicializando Variables

Verifique que las variables locales y globales contengan valores de datos conocidos antes de ejecutar el VI. De lo contrario, las variables pueden contener datos que causen comportamiento incorrecto del VI. Si no inicializa la variable antes que el VI la lea por primera vez, la variable contiene el valor por defecto del objeto de panel frontal asociado. La Figura sig. muestra un error común en el uso de variables. Una variable compartida sincroniza las condiciones de paro para los dos ciclos. Este ejemplo opera la primera vez que se ejecuta, ya que el valor por defecto de un Booleano es False. Sin embargo, cada vez que este VI se ejecuta el control Stop escribe un valor True en la variable. Por consiguiente, la segunda vez y subsecuentes veces que este VI se ejecuta, el ciclo inferior se para luego de solo una sola iteración a menos que el primer ciclo actualice la variable lo suficientemente rápido.

Page 253: Instrumentacion Virtual 2

error

Page 254: Instrumentacion Virtual 2

solución

Page 255: Instrumentacion Virtual 2

Variables Globales Funcionales

Usted puede usar registros de desplazamiento sin inicializar en For Loops o While Loops para sostener datos durante todo el tiempo que el VI no esté fuera de memoria. El registro de desplazamiento sostiene el último estado del mismo. Coloque un While Loop dentro de un subVI y use los registros de desplazamiento para almacenar datos que pueden ser leídos o escritos. El uso de esta técnica es similar al uso de una variable global. Este método es normalmente llamado una variable global funcional. La ventaja de este método sobre una variable global es que usted puede controlar el acceso de

Page 256: Instrumentacion Virtual 2

los datos en el registro de Desplazamiento. La forma general de una variable global

funcional incluye un registro de desplazamiento sin inicializar con una iteración simple For

o While Loop, como se muestra en la Figura siguiente

Page 257: Instrumentacion Virtual 2
Page 258: Instrumentacion Virtual 2

Aunque puede usar las variables globales funcionales para implementar variables globales simples, como se muestra en el ejemplo anterior, ellas son especialmente útiles cuando se implementa estructuras más complejas de datos, tales como una pila o un buffer de fila. También puede usar las variables globales funcionales para proteger el acceso a recursos globales, tales como archivos, instrumentos y dispositivos de adquisición de datos, que usted no puede representar con una variable global.

Page 259: Instrumentacion Virtual 2

Condiciones de Ejecución

Una condición de ejecución es una situación donde la

temporización de eventos o el calendario de tareas puede

afectar involuntariamente una salida o un valor de dato.

Las condiciones de ejecución son un problema común para

programadores que ejecutan múltiples tareas en paralelo y

comparten datos entre ellas. Considere el siguiente ejemplo

en las Figuras siguientes

Page 260: Instrumentacion Virtual 2
Page 261: Instrumentacion Virtual 2

Los dos ciclos incrementan ambos una variable compartida durante cada iteración. Si usted ejecuta este programa, el resultado esperado luego de presionar el botón Stop es que Total Count sea igual a la suma de Count 1 y Count 2. Si ejecuta el programa por un corto periodo de tiempo, usted generalmente ve el resultado esperado. Sin embargo, si ejecuta el programa por un periodo largo de tiempo, Total Count es menor que la suma de Count 1 y Count 2, ya que este programa contiene una condición de ejecución.

En un computador de un solo procesador, las acciones en un programa multi-tarea como este actualmente ocurren de forma secuencial, pero LabVIEW y el sistema operativo conmutan rápidamente las tareas para que así efectivamente se ejecuten al mismo tiempo. Las condiciones de ejecución en este ejemplo ocurren cuando conmutar de una tarea a otra

Page 262: Instrumentacion Virtual 2

ocurre en un cierto tiempo. Observe que ambos ciclos realizan las siguientes

operaciones:

• Leer una variable compartida.

• Incrementar el valor leído.

• Escribir el valor incrementado a la variable compartida.

Ahora considere que sucede si las operaciones de los ciclos fueran

ejecutadas en el siguiente orden:

1. Loop 1 lee la variable compartida.

2. Loop 2 lee la variable compartida.

3. Loop 1 incrementa el valor que lee.

4. Loop 2 incrementa el valor que lee.

5. Loop 1 escribe el valor incrementado a la variable compartida.

6. Loop 2 escribe el valor incrementado a la variable compartida.

Page 263: Instrumentacion Virtual 2

En este ejemplo, ambos ciclos escriben el mismo valor a la variable, y el incremento del primer ciclo es efectivamente sobrescrito por Loop 2. Esto genera una condición de ejecución, la cual puede causar serios problemas si usted intenta que el programa calcule una cuenta exacta

Page 264: Instrumentacion Virtual 2

En este ejemplo particular, existen pocas instrucciones

entre cuando la variable compartida es leída y cuando es

escrita. Por tanto, para el VI es menos probable que

conmute entre los ciclos en un mal instante. Esto explica

por que este VI se ejecuta bien por un corto periodo de

tiempo y solo pierde unas pocas cuentas para periodos

largos.

Page 265: Instrumentacion Virtual 2

Las condiciones de ejecución son difíciles de identificar y depurar, ya que el resultado depende del orden en el cual el sistema operativo ejecuta las tareas programadas y el tiempo de los eventos externos. La forma en la cual las tareas interactúan entre ellas y con el sistema operativo, así como el tiempo arbitrario de los eventos externos, convierten a este orden en esencialmente aleatorio. Frecuentemente, el código con una condición de ejecución puede regresar el mismo resultado miles de veces en las pruebas, pero incluso puede regresar un resultado diferente, lo cual puede ocurrir cuando el código esté en uso.

Page 266: Instrumentacion Virtual 2

La mejor forma para evitar una condición de ejecución es usar las siguientes

técnicas:

Controlar y limitar los recursos compartidos.

Identificar y proteger las secciones críticas dentro de su código.

Especificar el orden de ejecución.

Page 267: Instrumentacion Virtual 2

Entrega de evidencia

7 de abril

Disco con todos los ejercicios que se han realizado.

Reportes de las practicas

Reporte de proyecto final

E74 Arturo Carbajal

E72 Mario

E71 María José

E75 ALFREDO

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 268: Instrumentacion Virtual 2

Notas para mejorar

Hacer un conversor de binario a decimal con arreglos.

Utilizar time loop para generar ciclos.

Comunicación en paralelo.

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 269: Instrumentacion Virtual 2

Examen

Ing. Juan Carlos Pérez Luján

Page 270: Instrumentacion Virtual 2

Presentación del problema

Escribe aquí tu pregunta.

(Ésta es la pregunta que responde tu experimento .)

Page 271: Instrumentacion Virtual 2

Información general del proyecto

Escribe aquí una breve introducción o resumen

de tu proyecto.

Page 272: Instrumentacion Virtual 2

Investigación

Resume aquí tu investigación con entre tres y cinco puntos

principales:

• 1er punto principal

• 2º punto principal

• 3er punto principal

• 4º punto principal

• 5º punto principal

Page 273: Instrumentacion Virtual 2

Variables

Variables controladas: éstos son los aspectos que no

cambian en todos los experimentos.

Variable independiente: la única variable que cambias y

pruebas a propósito.

Variable dependiente: la medición de los cambios

observados a causa de la variable independiente. Es

importante decidir cómo se va a medir el cambio.

Page 274: Instrumentacion Virtual 2

Hipótesis

Tomando como base la investigación que has realizado, escribirás una

respuesta o una solución (tu suposición más fundamentada) para tu

pregunta. Asegúrate de escribir tu hipótesis antes de comenzar el

experimento.

Page 275: Instrumentacion Virtual 2

Materiales

Escribe una lista detallada de los artículos necesarios para

realizar los experimentos.

Especifica las cantidades utilizadas.

Page 276: Instrumentacion Virtual 2

Procedimiento

Enumera todos los pasos seguidos para realizar el

experimento.

No olvides numerar los pasos.

Agrega fotografías de tus experimentos.

Page 277: Instrumentacion Virtual 2

Datos u observaciones

Resulta más fácil comprender los datos si se colocan en una

tabla o en un gráfico. Crea un gráfico en Microsoft Excel e

impórtalo aquí.

Asegúrate de que todos los datos están claramente etiquetados.

Page 278: Instrumentacion Virtual 2

Conclusión

Escribe un breve resumen de los descubrimientos en función de los

resultados de los experimentos. Es necesario indicar si los datos

refuerzan la hipótesis y explicar las razones para que lo hagan o no.

Page 279: Instrumentacion Virtual 2

Obras citadas

No olvides incluir las fuentes de información en formato

impreso y electrónico y clasificarlas en orden alfabético.