Upload
internet
View
110
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Instrumentação Virtual
Anderson P. CorreiaAnderson P. CorreiaMestrando em Sistemas MecatrônicosMestrando em Sistemas Mecatrônicos
Prof. Dr. Carlos Llanos.Prof. Dr. Carlos Llanos.OrientadorOrientador
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
1/501/50
ObjetivoObjetivo
Esta apresentação tem por objetivo facilitar a familiarização com a instrumentação virtual utilizando a ferramenta LabView para demonstar os conceitos.
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
2/502/50
Introdução;
Instrumentação Virtual;
LabVIEW;
Aquisição de Dados;
Exemplos de Aplicações;
Referências;
SumárioSumário
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
3/503/50
IntroduçãoIntrodução
Nas práticas laboratoriais onde são realizados diversos experimentos, utiliza-se vários equipamentos para a obtenção de dados relativos ao sistema ou processo em estudo. Com a utilização da instrumentação virtual possibilitou-se a concentração de uma maior quantidade de ferramentas num mesmo ambiente, o que facilita a analise e o estudo dos dados .
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
4/504/50
Instrumentação VirtualInstrumentação Virtual
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Instrumentação Virtual
5/505/50
Instrumentação virtualInstrumentação virtual
O que é instrumetação virtual?
Solução de medição e automação baseadas em PC sendo personalizável pelo usuário.
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
6/506/50
Instrumentação virtualInstrumentação virtual
Vantagens da instrumentação virtual
Solução de medição e automação baseadas em PC sendo personalizável pelo usuário.
Desvantagens da instrumentação virtual
Necessidade de se a configurar os instrumentos no PC.
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
7/507/50
Instrumentação virtualInstrumentação virtual
Onde é aplicada a instrumentação virtual ?
É aplicada quando tenho que testar, monitorar ou controlar algum processo.
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
8/508/50
9/509/50
Instrumentação virtualInstrumentação virtual
•GPIB – Instrumentos de medição tradicionais (Múltimetros, Osciloscópios);
•Instrumentação Modular – Instrumentos dentro de um chassi (Múltimetros, Placas de Aquisição de Dados de alta velocidade);
•Placas de Aquisição de Dados – EA’s, ED’s, SA’s SD’s,
•PAC - I/O distribuídos, PLC da National Instruments;
•Sistemas de aquisição de Imagens – Controle de qualidade nas empresas;
•Controle de movimento – Controle de motores de passo, servo motores;
•PXI – Computador industrial combarramento PCI;10/5010/50
Instrumentação virtualInstrumentação virtual
11/5011/50
Instrumentação virtualInstrumentação virtual
•NI LabVIEW – Linguagem de programação da NI;
•Lab Windows / CVI – É um ambiente de programação ANSI C que possui diversas extensões para medição e automação e cálculos matemáticos;
•Mensurement Studio – É uma ferramenta voltada para quem utiliza Visual C e Visula Basic;
12/5012/50
LabVIEWLabVIEW
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Instrumentação Virtual
13/5013/50
O LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) é uma linguage de programação desenvolvida pela National Instruments, utiliza uma linguagem de programação totalmente gráfica com ícones e fios para se programar (Linguagem chamada G) .
LabVIEWLabVIEW
14/5014/50
Características da LinguagemCaracterísticas da Linguagem
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Linguagem gráfica
15/5015/50
Características da LinguagemCaracterísticas da Linguagem
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ciclo de execução
Direção de execução
16/5016/50
Janela de Templetes
Apresentação do ambiente LabViewApresentação do ambiente LabView
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
17/5017/50
Diagrama de blocos Painel frontal
Apresentação do ambiente LabViewApresentação do ambiente LabView
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
18/5018/50
Para projetar programas no LabView o usuário conta com dois ambientes, o Painel Frontal e Diagrama de Blocos.
No Painel Frontal o programador conta com a palheta de ferramentas Chamas Controls e é nesta janela que são desenhados ícones com formato de um painel de instrumentos (botões, chaves, indicadores, oscilogramas).
O Diagrama de Blocos representa graficamente os processos aos quais são submetidas as variáveis e parâmetros apresentados no painel local.
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
19/5019/50
• Painel frontal
• Palheta das ferramentas de Controle
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
20/5020/50
• Diagrama de Blocos
• Controladores numéricos
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
21/5021/50
• Diagrama de Blocos
• Botões e chaves
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
22/5022/50
• Diagrama de Blocos
• Controle textual
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
23/5023/50
• Diagrama de Blocos
• Indicadores numéricos
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
24/5024/50
• Diagrama de Blocos
• Leds
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
25/5025/50
• Diagrama de Blocos
• Indicadores textuais
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
26/5026/50
• Diagrama de Blocos
• Indicadores gráficos
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
27/5027/50
• Diagrama de Blocos
• Todos controles
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
28/5028/50
• Diagrama de Blocos
• Palheta das ferramentas de Função
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
29/5029/50
•Fios de Ligação
A-) Fio fino – Escalar;
B-) Fio grosso – Array 1D;
C-) Fio duplo – Array 2D;
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
30/5030/50
NuméricoNumérico
BoleanoBoleano
TextoTexto
DinâmicoDinâmico
NuméricoNumérico 1D Array1D Array 2D Array2D Array
•Tipo de Variáveis
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
31/5031/50
Real ComplexoSingle (SLG) 8 bits Complex Single - CSG 8 bitsDouble (DBL) 16 bits Complex Double - CDB 16 bitsExtended (EXT) 32 bits Complex Extended - CXT 32 bits
InteiroInteger ( + e - ) Unsigned ( + )
I8 8 bits U8 8 bitsI16 16 bits U16 16 bitsI32 32 bits U32 32 bits
• Sub-VI
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
32/5032/50
No LabVIEW é possível transformar ou (empacotar) os programas gerados e utilizá-los em outras aplicações
• Structures
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
33/5033/50
For LoopFor Loop While LoopWhile Loop CaseCaseEvent Event
StructureStructureFormula Formula
NodeNode
abs (x) retorna valor absolutoacos (x) calcula o co-seno inverso de x em radianosacosh (x) calcula o co-seno hiperbólicoasin (x) calcula o seno inverso de x em radianosasinh (x) calcula o seno hiperbólico inverso de x em radianosatan (x,y) calcula a tangente inversa de y/x em radianoscos (x) calcula o co-seno de x em radianoscosh (x) calcula o co-seno hiperbólico de x em radianoscot (x) calcula a co-tangente x em radianoscsc (x) calcula a co-secante de x em radianosexp (x) calcula o valor de e elevado a xLn (x) calcula o logaritmo natural de xLog (x) calcula o logaritmo de x na base 10Log2 (x) calcula o logaritmo de x na base 2max (x,y) compara x com y e retorna o maior valormin (x,y) compara x com y e retorna o menor valormod (x,y) calcula o cociente de x/yrando gera um numero aleatório entre 0 e 1sic (x) calcula a secante de x em radianossing (x) retona 1 se x > o; o se x = 0 e -1 se x < 0;sin (x) calcula o seno de x radianossinc (x) calcula o seno de x dividido po x em radianossinh (x) calcula o seno hiperbólico de x em radianossqrt (x) calcula a raiz quadrada de xtan (x) calcula a tangente de x em radianostanh (x) calcula a tangente hiperbólica de x em radianos
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
•Funções do Formula Node
34/5034/50
Ferramentas do LabViewFerramentas do LabView
•Variáveis locais
Nas variáveis locais os dados são armazenados em alguns dos controladores ou indicadores existentes do Painel Frontal do VI criado
•Variáveis Globais
As variáveis globais são tipos especiais de VI, que unicamente dispões do Painel Frontal, no qual se define o tipo de dado da variável e o nome de identificação indispensável para que possamos nos referir a ela depois.
35/5035/50
Aquisição de DadosAquisição de Dados
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Instrumentação Virtual
36/5036/50
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Aquisição de dadosAquisição de dados
37/5037/50
Para se trabalhar com sistemas de aquisição de dados é necessário se conhecer :
•Resolução;
•Razão de Amostragem;
•Linearidade;
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Aquisição de dadosAquisição de dados
38/5038/50
EntradaEntrada
CondicionamentoCondicionamento Anti-AliasingAnti-Aliasing
HH
SS
ADAD
DADA
PROCESSAMENTO PROCESSAMENTO DIGITALDIGITAL
ReconstruçãoReconstruçãoBufferBuffer
AmostragemAmostragem
SaídaSaída
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Aquisição de dadosAquisição de dados
39/5039/50
Aquisição de dadosAquisição de dados
40/5040/50
Aquisição de dadosAquisição de dados
41/5041/50
Exemplos de AplicaçãoExemplos de Aplicação
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Instrumentação Virtual
42/5042/50
Exemplos de Repetição;
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Exemplos de aplicaçõesExemplos de aplicações
•While;•While register;•For;•Flat
43/5043/50
• Transformação de unidade de temperatura de graus Celsius em Fahrenheit.
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Exemplos de aplicaçõesExemplos de aplicações
44/5044/50
• Leitura de um sinal analógico de uma placa de aquisição de dados.
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Exemplos de aplicaçõesExemplos de aplicações
45/5045/50
•Exemplo de comunicação RS-232
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Exemplos de aplicaçõesExemplos de aplicações
46/5046/50
•Exemplo de simulação com FPGA
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Exemplos de aplicaçõesExemplos de aplicações
47/5047/50
ReferênciasReferências
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Instrumentação Virtual
48/5048/50
• LabView Development Guidelines
• LabView Mensurements Manual
• LabView User Manual
ReferênciasReferências
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
50/5050/50
• http://164.41.17.231/~anderson/Introduction_LabVIEW/
Universidade de BrasíliaCampus Universitário Darcy Ribeiro
Obrigado !!!!Obrigado !!!!
50/5050/50