LabVIEW TM. Začínáme s LabVIEW

TM

LabVIEW

___

Začínáme s LabVIEW

Leden 2004

Celosvětová technická podpora a informace o produktech: http://www.ni.com/

Sídlo firmy National Instruments: 11500 North Mopac Expresway, Austin, Texas, 78759-3504, USA, tel.: 001 512 683 0100

Pobočka pro Českou republiku a Slovensko: National Instruments (Czech Republic), s.r.o. Národní třída 19 110 00, Praha 1 tel.: (+420) 224 234 942 fax: (+420) 224 235 749 e-mail: [email protected] http://www.ni.com/czech

(C) 2004 National Instruments. Všechna práva vyhrazena.

Obsah_____________________________ O tomto manuálu Symboly a značky......................................................................………………………….........….. ix

Kapitola 1 Začínáme s virtuálními přístroji v LabVIEW Vytvoření virtuálního přístroje……..........................................................................……………... 1-1 Otevření nového VI ze šablony………….........................................................…....…….. 1-2 Přidání ovládacího prvku na čelní panel……....................................................………….. 1-4 Změna typu signálu.............................................................................………….…………1-5 Propojení objektů v blokovém diagramu……...........................................................…..… 1-7 Spouštění VI...........................................................................................…….…………… 1-8 Úprava signálu....................................................................................……………………. 1-9 Zobrazení dvou signálů v grafu..........................................................……………………. 1-11 Úprava otočného knoflíku..…................................................................................………. 1-12 Úprava grafu.……………………………...............................................................……… 1-14 Shrnutí....................................................................................................................……….....……. 1-16 Dialogové okno New a šablony VI……..............................................................………... 1-16 Čelní panel.....................................................................................................…………….. 1-16 Dialogy pro nastavení vlastností........................................................................………….. 1-16 Blokový diagram...............................................................................................………….. 1-17 Expresní VI...................................................................................................…………….. 1-17

Kapitola 2 Analýza a uložení signálu Vytvoření VI ze šablony.................................................................................…………………….. 2-1 Otevření nového VI ze šablony.............................................................………………….. 2-2 Úprava blokového diagramu .....................................................................………………..2-3 Úprava čelního panelu.............................................................................………………… 2-4 Analýza amplitudy signálu............................................................……………………….. 2-5 Přidání varovné kontrolky..............................................................................……………. 2-6 Nastavení varování při překročení mezí.........................................................……………. 2-7 Varování uživatele.........................................................................................…………….. 2-8 Program pro ukládání dat do souboru……..……................................................................ 2-9 Uložení dat do souboru…..…................................................................................……….. 2-9 Přidání tlačítka, při jehož stisknutí uložíme data…………….........................................… 2-10 Uložení dat při požadavku uživatele.........................................................……………….. 2-10 Shrnutí.………………..................................................................................................................... 2-13 Využití nápovědy v LabVIEW..............................................................................……….. 2-13

© National Instruments Corporation

V.


Obsah

Ovládací prvky a indikátory......................................................………………………….. 2-13 Ukládání dat..................................................................................................…………….. 2-14 Chyby a přerušené vodiče..............................................................................…………….. 2-14

Kapitola 3 Přidání dalších funkcí do programu Vytvoření programu z prázdné šablony.............................................................…………………...3-1 Otevření prázdného VI.………...................................................................................…… 3-2 Přidání expresního VI pro simulaci signálu............................................………………….3-2 Úprava signálu..................................................................................…………………….. 3-3 Přizpůsobení čelního panelu........................................................................……………… 3-4 Přidání smyčky do programu.………...........……...............……………………………… 3-5 Nastavení rychlosti běhu programu..............................................................…………….. 3-6 Zobrazení dat v tabulce.……………………...................................................................... 3-7 Shrnutí.……………...................................................................................................................….. 3-9 Využití nápovědy v LabVIEW......................................................................….…………. 3-9 Vytváření kódu v blokovém diagramu……….....…......................................................…. 3-9 Vytváření ovládacích prvků a indikátorů...................................………………….3-9 Používání smyčky While...................…………………......................................... 3-10 Zobrazení dat v tabulce…………………............................................................... 3-10

Kapitola 4 Měření a komunikace s přístroji Měření signálu..................................................................................................…………………… 4-1 Vytvoření úlohy NI-DAQmx.........................................................................…………….. 4-2 Vyzkoušení úlohy........................................................................................……………… 4-4 Vykreslení dat změřených kartou...........................................................…………………. 4-4 Definice úlohy NI-DAQmx.........................................................................……………… 4-5 Vizuální srovnání dvou čtených signálů..........................................……………………… 4-6 Komunikace s přístrojem............................................................................……………………….. 4-6 Výběr přístroje...............................................................................………………………. 4-6 Čtení a zpracování dat z přístroje...............................................…………………………. 4-7 Shrnutí....................................................................................................................……………….. 4-8 Průvodce DAQ Assistant...............................................................................……………. 4-8 Úlohy.............................................................................................................…………….. 4-8 Průvodce VI Instrument I/O Assistant...................................................................……….. 4-9


VI.


Obsah

Kapitola 5 Další možnosti LabVIEW Vyhledávání příkladů.....................................................................................................………….. 5-1 Všechny ovládací prvky a indikátory........................................................................................…... 5-1 Všechny VI a funkce..................................................................................................…………….. 5-2 VI.................................................................................................................……………… 5-3 Funkce........................................................................................................………………. 5-3 Datové typy...................................................................................................................……………5-4 Dynamický datový typ.........................................................................................………… 5-4 Převod z dynamického datového typu na jiný........................................................ 5-4 Převod na dynamický datový typ............................................................…………5-5 Využívání dalších možností LabVIEW...................................................................………………. 5-6

Příloha A Technická pomoc a dokonalé služby


VII.


O tomto manuálu_____________________ Tento manuál je určen k prvnímu seznámení uživatele s grafickým programovacím prostředím a se základními funkcemi LabVIEW, které využijete při vytváření aplikací pro sběr dat a ovládání měřicích přístrojů. Manuál obsahuje i jednoduché úlohy, abyste se v LabVIEW naučili vyvíjet základní aplikace. Provedení příkladů nezabere příliš času a jejich splnění vám pomůže v začátcích s LabVIEW. V každé úloze nebo v příkladech uvidíte obrázky, které vám poskytují doplňkové informace o významu aktuálního kroku nebo postupu. Na konci každé kapitoly je shrnutí hlavních bodů. V těchto shrnutích naleznete opakování a přehled toho, co jste se již naučili. Toto není jediný manuál, na který jste odkázáni. Balíček LabVIEW obsahuje LabVIEW User Manual, další pomoc naleznete v nápovědě k LabVIEW, v jiných referenčních příručkách, poznámkách o aplikaci a v příkladech. Pokud jste při instalaci zvolili možnost Complete, LabVIEW automaticky nainstalovalo PDF verzi všech manuálů. ke kterým se dostanete volbou Help»Search the LabVIEW Bookshelf z hlavního menu LabVIEW. Pozn. K prohlížení souborů v PDF formátu musíte mít na svém počítači nainstalován software Adobe Acrobat Reader with Search and Accessibility verze 5.0.5 a vyšší. Acrobat Reader si můžete stáhnout na stránkách firmy Adobe Systems Incorporated na adrese www.adobe.com. Náměty a připomínky k českému překladu manuálu uvítáme v pražské pobočce National Instruments.

Symboly a značky_________________________________ V tomto manuálu jsou použity následující symboly a značky: »


Symbol » uvádí položky menu nebo tlačítka dialogových oken. Sekvence File»Page Setup»Options vás navádí do rozbalovacího menu File, zde pak ke zvolení položky Page Setup, a k výběru Options v posledním dialogovém okně. IX.


O manuálu

Takto označujeme radu, který by vám měla poskytnou doplňkovou informaci. Takto označujeme poznámku s důležitou informací. tučně

Tučně píšeme položku, která musí být vybrána nebo na ni musí uživatel kliknout – např. položka v menu nebo nabídka v dialogovém okně. Tučně jsou také psána jména parametrů, ovládacích prvků a knoflíků na čelním panelu, názvy dialogových oken, sekcí v dialogových oknech, názvy menu a palet.

kurzíva

Kurzívou píšeme proměnné, zvýraznění, křížový odkaz nebo úvod k důležitému postupu. Tímto písmem píšeme také text, který musíme nahradit hodnotou nebo slovem popsaného významu.

monospace

Takto upozorňujeme na text nebo znaky, které by měl uživatel zadat z klávesnice, části programového kódu, příklady programu a příklady zápisu instrukcí. Tento typ písma je používán také pro zápis názvů disků, cest, složek, programů, podprogramů, názvů zařízení, funkcí, činnosti, proměnné, názvy souborů, přípon a výňatky kódu.

monospace tučně

Tučný text upozorňuje na zprávy a hlášení, která počítač automaticky zobrazuje na obrazovce. Takto také zvýrazňujeme určité řádky kódu, které jsou odlišné od jiných příkladů.


X.


_________________1 Začínáme s virtuálními přístroji v LabVIEW Programy v LabVIEW se nazývají virtuální přístroje nebo VI, protože svým vzhledem a činností jsou obdobou skutečných přístrojů, jako jsou např. osciloskopy a multimetry. Termín VI je tedy obdobou termínu program nebo funkce v jiných programovacích jazycích. K vytváření takových programů obsahuje LabVIEW širokou sadu nástrojů pro čtení, analýzu, zobrazení a ukládání dat a také nástroje pro hledání a odstraňování chyb v programu. V LabVIEW vytváříme uživatelské rozhraní programu pomocí ovládacích prvků a indikátorů – k tomu slouží tzv. čelní panel (Front Panel). Ovládací prvky (Controls) jsou otočné knoflíky, tlačítka, stupnice a další vstupní zařízení. Indikátory (Indicators) se rozumí grafy, LED diody a jiné zobrazovače. Po vytvoření čelního panelu přidáme programový kód, který čelní panel řídí. Programový kód se zapisuje (resp. kreslí) do okna blokového diagramu. LabVIEW využijete i při komunikaci se zařízeními pro sběr dat, zpracování obrazu, vizuální kontrolu, řízení pohybu, PXI, VXI, přes sběrnice GPIB, RS-232 a RS-485.

Vytvoření virtuálního přístroje V následujících příkladech si ukážeme, jak vytvořit VI, které bude generovat signál a zobrazí jej v grafu. Po dokončení příkladů by měl čelní panel VI vypadat podobně jako čelní panel na obrázku 1-1.

Dokončení tohoto příkladu by vám mělo trvat přibližně 40 minut.

© National Instruments Corporation Kapitola 1 Začínáme s virtuálními přístroji v LabVIEW

1-1


Obrázek 1-1. Čelní panel VI Acquiring a Signal

Otevření nového VI ze šablony LabVIEW je dodáváno se šablonami, ze kterých můžete vyjít při vytváření vlastních VI. Tyto šablony vám usnadní začátky s LabVIEW. Postupujte podle následujícího návodu a vytvořte VI, které generuje signál a zobrazí jej na čelním panelu. 1.

Spusťte LabVIEW.

2.

V dialogovém okně LabVIEW (viz obrázek 1-2) otevřete dialogové okno New - klikněte na tlačítko New.

Obrázek 1-2. Dialogové okno LabVIEW © National Instruments Corporation Kapitola 1 Začínáme s virtuálními přístroji v LabVIEW

1-2


3.

Zvolte VI from Template»Tutorial (Getting Started)»Generate and Display v seznamu Create new. Tato šablona generuje a zobrazí signál. Všimněte si, že se v sekci označené Front panel preview zobrazil náhled čelního panelu šablony VI. V sekci označené jako Block diagram preview se zobrazil náhled blokového diagramu šablony. Na obrázku 1-3 je dialogové okno New se šablonou VI Generate and Display.

Obrázek 1-3. Dialogové okno New 4.

Šablonu otevřete kliknutím na tlačítko OK. Stejného výsledku docílíte dvojitým kliknutím na název šablony v seznamu v sekci Create new.

© National Instruments Corporation Kapitola 1 Začínáme s virtuálními přístroji v LabVIEW

1-3


5.

Prohlédněte si čelní panel VI. Uživatelské rozhraní, neboli čelní panel, má šedé pozadí a obsahuje ovládací prvky a indikátory. Lišta s názvem čelního panelu informuje, že toto je čelní panel programu Generate and Display.

Pozn. Pokud čelní panel nevidíte, klikněte na Show Front Panel v nabídce Window. 6.

Prohlédněte si blokový diagram VI. Blokový diagram má bílý podklad a obsahuje VI a struktury, které řídí objekty na čelním panelu. Lišta s názvem blokového diagramu informuje, že toto je blokový diagram programu Generate and Display.

Pozn. Pokud blokový diagram nevidíte, klikněte na Show Block Diagram v nabídce Window. 7.

Klikněte na tlačítko Run na liště nástrojů na čelním panelu. Všimněte si, že se v grafu objevil sinusový průběh

8.

Zastavte běh VI kliknutím na tlačítko STOP v liště nástrojů na čelním panelu.

Přidání ovládacího prvku na čelní panel Ovládací prvky na čelním panelu nahrazují podobné prvky na skutečných přístrojích a dodávají data do blokového diagramu programu. Měřicí přístroje mívají knoflíky, kterými lze otáčet a tím měnit vstupní hodnoty. Postupujte podle následujícího návodu a přidejte na čelní panel otočný ovládací knoflík. Tip Volbou Edit»Undo nebo stisknutím kláves (jednou nebo opakovaně) se vždy můžete vrátit zpět o jeden nebo více kroků, které jste provedli. 1.


Pokud paletu Controls, která je na obrázku 1-4, nevidíte na obrazovce na čelním panelu, zvolte Window»Show Controls Palette.

1-4


Kapitola 1

Začínáme s virtuálními přístroji v LabVIEW

Obrázek 1-3. Dialogové okno New 2.

Posuňte myš po ikonách na paletě Controls tak, aby ukazatel byl nad paletou Numeric Controls. Všimněte si, že když přejíždíte kurzorem po jednotlivých ikonách na paletě Controls, v horní části palety v šedém poli se objeví název subpalety, na kterou jste právě najeli kurzorem. Pokud kurzor na kterékoliv paletě na některé ikoně zastavíte, zobrazí se plné jméno této subpalety, indikátoru nebo ovládacího prvku.

3.

Kliknutím na ikonu Numeric Controls se dostanete na paletu Numeric Controls.

4.

Na paletě Numeric Controls vyberte ovládací prvek „knob“ (otočný knoflík) a umístěte jej na čelní panel nalevo od grafu. Otočný knoflík použijeme později v našem příkladě pro nastavení amplitudy signálu.

5.

Vyberte v menu File»Save As a uložte toto VI pod názvem Acquiring a Signal.vi do nějaké snadno dostupné složky.

Změna typu signálu Na blokovém diagramu je modrá ikona označená Simulate Signal. Tato ikona reprezentuje expresní VI Simulate Signal. Při výchozím nastavení toto expresní VI generuje sinusový signál. V následujících bodech se pokusíme výstupní signál změnit na tzv. pilu. 1.

Zobrazte blokový diagram příkazem Window»Show Diagram nebo kliknutím na blokový diagram.

Block

Ikona expresního VI Simulate Signal je zobrazena vlevo. Expresní VI je část blokového diagramu, která slouží k nastavení a vykonání běžných úloh měření. Expresní VI Simulate Signal Expres simuluje signál podle vámi specifikovaného nastavení. 2.


Klikněte pravým tlačítkem na expresní VI Simulate Signal a vyberte v menu položku Properties. Tím zobrazíte dialogové okno Configure Simulate Signal. 1-5


Kapitola 1


3.

V rozbalovacím menu Signal type vyberte Sawtooth. Všimněte si, že průběh na grafu v sekci Result Preview se změnil na pilu. Dialogové okno Configure Simulate Signal by mělo vypadat podobně jako na obrázku 1-5.

Obrázek 1-5. Dialogové okno Configure Simulate Signal 4.

Kliknutím na tlačítko OK uložíte aktuální nastavení a zavřete dialogové okno Configure Simulate Signal.

5.

Posuňte kurzor (ukazatel) nad dvě šipky ukazující směrem dolů v dolní části expresního VI Simulate Signal

6.

Když se objeví šipka ukazující nahoru a dolů (viz obrázek vlevo), uchopte (levé tlačítko myši držte stále stisknuto) dolní okraj expresní funkce a táhněte jej dolů, dokud se neobjeví vstup pojmenovaný Amplitude. Všimněte si, že jste rozšířením expresního VI Simulate Signal zobrazili nový vstup. V blokovém diagramu se objevil vstup Amplitude - nyní můžeme programem nastavit amplitudu pilového signálu. V nastavovacím dialogu Configure Simulate Signal na obrázku 1-5 si povšimněte možnosti nastavení amplitudy. Když je nějaký vstup, v našem případě Amplitude, zobrazen v konfiguračním dialogu i v blokovém diagramu, lze pak tento vstup nastavovat oběma způsoby.


1-6


Kapitola 1


Propojení objektů v blokovém diagramu Abychom mohli otočným knoflíkem nastavovat velikost amplitudy signálu, musíme oba objekty propojit v blokovém diagramu. V následujících krocích propojíme otočný knoflík se vstupem Amplitude expresní funkce Simulate Signal. 1.

Najeďte kurzorem na terminál otočného knoflíku – viz obrázek vlevo, dokud se neobjeví nástroj Šipka (Positioning tool). Všimněte si, že se kurzor změnil na šipku zobrazenou nalevo. Nástroj Šipka se používá k výběru, přesunutí a ke změně velikosti objektů.

2.

Uchopte terminál otočného knoflíku (klikněte na něj levým tlačítkem myši a stále ho držte stisknuté) a posuňte jej tak, aby byl nalevo od expresní funkce Simulate Signal. Otočný knoflík by přitom měl zůstat uvnitř smyčky, která je zobrazena vlevo. Terminály v blokovém diagramu reprezentují ovládací prvky a indikátory z čelního panelu. Terminály jsou vstupní a výstupní rozhraní, která předávají hodnoty mezi čelním panelem a blokovým diagramem.

3.

Klikněte kamkoliv na volnou plochu v blokovém diagramu a tímto způsobem zrušíte výběr otočného knoflíku.

4.

Najeďte kurzorem na šipku na terminálu otočného knoflíku – viz obrázek vlevo. Všimněte si, že se kurzor změnil tvar na cívku s vodičem, neboli na nástroj Cívka – viz nalevo. Nástroj Cívka se používá ke vzájemnému propojování objektů v blokovém diagramu.

Pozn. Kurzor se nezmění, je-li právě vybrán nějaký objekt. 5.

Jakmile se objeví nástroj Cívka, klikněte nejprve na šipku a pak na vstup Amplitude expresního VI Simulate Signal – viz nalevo. Tím dva objekty propojíte. Všimněte si, že se objevil vodič spojující oba objekty. Data tečou po takových vodičích vždy od zdroje dat do vstupu, v našem případě tedy od terminálu k expresnímu VI.

6.


V menu zvolte File»Save a uložte VI.

1-7


Kapitola 1


Spuštění VI Spuštěním VI zahájíte vykonávání programu. V následujících krocích spustíme VI Acquiring a Signal. 1.

Zobrazte čelní panel zvolením Window»Show Front Panel v menu nebo kliknutím na čelní panel.

Tip Rychlé přepnutí mezi čelním panelem a blokovým diagramem (a naopak) lze uskutečnit stisknutím . 2.

Klikněte na tlačítko Run.

3.

Najeďte kurzorem na otočný knoflík. Všimněte si, že kurzor změnil tvar v ruku - viz vlevo. Tento nástroj Ruka se používá ke změnám hodnot na ovládacích prvcích nebo pro výběr textu v ovládacím prvku.

4.

Pomocí nástroje Ruka otočte knoflíkem a nastavte amplitudu pilového signálu. Všimněte si, jak se mění amplituda pilového signálu v závislosti na otáčení knoflíkem. Dále si všimněte, že se vždy po změně amplitudy automaticky nastaví měřítko osy y grafu. Šipka na tlačítku Run na panelu nástrojů má nyní černou barvu a jiný tvar. Tlačítko se takto změní při každém spuštění programu. Za běhu programu nelze upravovat čelní panel ani blokový diagram.

5.

Kliknutím na tlačítko STOP (viz vlevo) zastavte vykonávání programu.

Pozn. Tlačítko Abort Execution na panelu nástrojů vypadá jako nouzový vypínač. Nedoporučujeme jej používat k ukončování běhu programu, neboť při jeho stisknutí se vykonávání programu přeruší okamžitě, bez patřičného ukončení. Tlačítko Abort Execution použijte jen v případě, že vám chyba v programu neumožňuje zastavit zpracovávání programového kódu tlačítkem STOP.


1-8


Kapitola 1


Úprava signálu Následujícím postupem vynásobíme signál konstantou a výsledek zobrazíme v grafu na čelním panelu. 1.

V blokovém diagramu vyberte propojení mezi expresním VI Simulate Signal a grafem Waveform Graph. Můžete k tomu využít nástroj Šipka, nebo na propojení 2x klikněte.

2.

Stiskněte klávesu a smažte tento vodič.

3.

Pokud na obrazovce nevidíte paletu funkcí Functions (tak jako na obrázku 1-6), zobrazte ji vybráním menu Window»Show Functions Palette.

Obrázek 1-6. Paleta funkcí Functions 4.

Na paletě Arithmetic & Comparison vyberte expresní VI Scaling and Mapping (viz vlevo) a umístěte jej do blokového diagramu dovnitř smyčky mezi expresní VI Simulate Signal a terminál Waveform Graph. Pokud mezi expresním VI a terminálem není dostatek prostoru, posuňte terminál Waveform Graph více doprava. Všimněte si, že se po umístění VI do blokového diagramu automaticky otevřel konfigurační dialog Configure Scaling and Mapping.


1-9


Kapitola 1


5.

Vložením hodnoty 10 konstantu násobení 10.

do textového pole Slope (m) nastavte

Dialogové okno Configure Scaling and Mapping vypadá takto:

Obrázek 1-7. Dialogové okno Configure Scaling and Mapping


6.

Kliknutím na tlačítko OK uložíte aktuální nastavení a zavřete dialogové okno Configure Scaling and Mapping.

7.

Najeďte kurzorem na šipku na výstupu expresního VI Simulate Signal, který je označen Sawtooth.

8.

Až se objeví nástroj Cívka, klikněte na šipku a pak klikněte na šipku na vstupu Signals expresního VI Scaling and Mapping. Tímto způsobem propojíte obě expresní VI.

1-10


Kapitola 1


9.

Pomocí nástroje Cívka propojte výstup Scaled Signals expresního VI Scaling and Mapping s terminálem Waveform Graph. Podívejte se pozorně na vodiče propojující expresní VI a terminál. Šipky u expresních VI a na terminálech ukazují směr toku dat vodičem. Váš blokový diagram by měl vypadat podobně, jako blokový diagram na obrázku 1-8.

Obrázek 1-8. Blokový diagram VI Acquiring a Signal 10.

Uložte VI – v menu zvolte File»Save.

Zobrazení dvou signálů v grafu Pro porovnání signálu generovaného expresním VI Simulate Signal se signálem upraveným expresním VI Scaling and Mapping v jednom grafu použijeme funkci Merge Signals. V následujících krocích si ukážeme, jakým způsobem můžeme zobrazit dva signály v jednom grafu. 1.


Posuňte kurzor na šipku na výstupu Sawtooth expresního VI Simulate Signal.

1-11


Kapitola 1


2.

Pomocí nástroje cívka propojte výstup Sawtooth s terminálem Waveform Graph. Funkce Merge Signals (viz obr. vlevo), zde spojuje dva vodiče. Tato funkce sloučí dva samostatné signály tak, aby mohly být zobrazeny v jednom grafu. Váš blokový diagram by měl vypadat podobně, jako blokový diagram na obrázku 1-9.

Obrázek 1-9. Blokový diagram s funkcí Merge Signals 3.

V menu zvolte File»Save a uložte VI. Soubor lze uložit i stisknutím kláves .

4.

Vraťte se na čelní panel, spusťte VI a otočte ovládacím knoflíkem. Všimněte si, že v grafu se nyní vykresluje pilový i upravený signál současně. Maximální hodnota na ose y se automaticky mění tak, aby byla 10 krát větší, než hodnota nastavena na otočném knoflíku. Konstantu 10 jsme už dříve nastavili v expresním VI Scaling and Mapping.

5.

Klikněte na tlačítko STOP.

Úprava otočného knoflíku Otočný knoflík mění velikost amplitudy pilového signálu – takže nadpis Amplitude by lépe vystihoval jeho funkci. V následujících krocích si ukážeme, jakým způsobem můžeme upravit vzhled a vlastnosti ovládacího prvku na čelním panelu.


1.

Zobrazte dialogové okno Knob Properties pro nastavení vlastností otočného knoflíku kliknutím pravým tlačítkem myši na otočný knoflík. V menu zvolte položku Properties.

2.

Na záložce Appearance v sekci Label smažte označení Knob a vepište do textového okna název Amplitude. 1-12


Kapitola 1


Vaše dialogové okno Knob Properties by mělo vypadat podobně, jako dialogové okno na obrázku 1-10.

Obrázek 1-10. Dialogové okno Knob Properties 3.

Klikněte na záložku Scale a v sekci Scale Style zatrhněte políčko Ramp Visible. Všimněte si, že se otočný knoflík na čelním panelu ihned aktualizoval podle provedených změn.

4.

Kliknutím na tlačítko OK uložíte aktuální nastavení a zavřete dialogové okno Knob Properties.

5.

Uložte toto VI.

Tip Když vytvoříte vlastní VI, můžete vyzkoušet různé vlastnosti a nastavení. Můžete také zkusit přidat a smazat některé objekty. Nezapomeňte pak poslední změny zrušit a vrátit se zpět volbou Edit»Undo v menu nebo stisknutím .


6.

Zkuste změnit další vlastnosti otočného knoflíku, které najdete v dialogovém okně Knob Properties. Změňte např. barvu Marker Text Color kliknutím na barevné políčko na záložce Scale.

7.

Kliknutím na tlačítko Cancel zabráníte uložení změn, které jste provedli, když jste si jen zkoušeli, co všechno LabVIEW umí. Pokud chcete provedené změny uložit, klikněte na tlačítko OK. 1-13


Kapitola 1


Úprava grafu Graf zobrazil dva signály. Abychom poznali, který je signál je výstupem simulace a který signál je výsledkem násobení, upravíme vzhled grafu. V následujících krocích si ukážeme, jakým způsobem můžeme upravit vzhled indikátoru na čelním panelu. 1.

Najeďte kurzorem na horní hranu legendy grafu. Všimněte si, že i když jsou v grafu dva průběhy, legenda grafu obsahuje pouze jeden průběh.

2.

Až se objeví dvojitá šipka – viz obrázek 1-11, uchopte myší okraj legendy a táhněte jej nahoru, dokud se neobjeví název druhého průběhu.

Obrázek 1-10. Dialogové okno Knob Properties


3.

Pravým tlačítkem myši klikněte na graf, v menu zvolte položku Properties a zobrazte dialogové okno Graph Properties.

4.

Na záložce Plots vyberte v rozbalovacím menu položku Sawtooth a zobrazte barevnou paletu. Kliknutím na barevné políčko Line Color vyberte novou barvu čáry.

5.

V rozbalovacím menu zvolte položku Sawtooth (Scaled).

6.

Zaškrtněte políčko Don’t use waveform names for plot names (Neoznačovat průběhy podle názvů signálů).

7.

V textovém políčku Name smažte aktuální text a zapište místo něj Scaled Sawtooth.

1-14


Kapitola 1


8.

Kliknutím na tlačítko OK uložíte aktuální nastavení a zavřete dialogové okno Graph Properties. Všimněte si, jak se změnila barva vykreslované křivky na čelním panelu


9.

Prozkoumejte další vlastnosti grafu, které najdete v dialogovém okně Graph Properties. Zkuste např. vypnout funkci autoscale na záložce Scales.

10.

Kliknutím na tlačítko Cancel zabráníte uložení změn, které jste provedli, když jste si jen zkoušeli, co všechno LabVIEW umí. Pokud chcete provedené změny uložit, klikněte na tlačítko OK.

11.

Uložte a zavřete toto VI.

1-15


Kapitola 1


Shrnutí__________________________________________ V následujících bodech je shrnutí nejdůležitějších poznatků, které jste se naučili v této kapitole.

Dialogové okno New a šablony VI Dialogové okno New obsahuje mnoho šablon VI pro LabVIEW, včetně šablon použitých v této příručce. Tyto šablony pomáhají při vytváření vlastních VI pro běžná měření a další úlohy. Šablona VI obsahuje expresní VI, funkce a objekty na čelním panelu, které se vám mohou hodit v začátcích při vytváření vlastních jednoduchých měřicích aplikací. Do dialogového okna New se dostanete jedním z následujících způsobů: •

Klikněte na tlačítko New v dialogovém okně LabVIEW.

•

Klikněte na šipku na tlačítku New v dialogovém okně LabVIEW a v rozbalovacím menu New vyberte New.

•

V hlavním menu v blokovém diagramu nebo na čelním panelu zvolte File»New.

Čelní panel Čelní panel je uživatelské rozhraní VI. Na něj umisťujeme ovládací prvky a indikátory, které slouží pro vstup a výstup hodnot. Ovládací prvky a indikátory jsou umístěny na paletě Controls. Ovládací prvky jsou knoflíky, tlačítka, posuvné stupnice a další vstupní elementy pro zadání dat. Ovládací prvky jsou obdobou nastavovacích prvků na skutečném měřicím přístroji a posílají data do blokového diagramu VI. Indikátory jsou grafy, LED diody a další zobrazovací zařízení. Indikátory jsou obdobou výstupů na skutečném měřicím přístroji a zobrazují data, která jsou měřena nebo generována v blokovém diagramu.

Dialogy pro nastavení vlastností Dialogovy pro nastavení vlastností nebo zkrácená menu se používají pro nastavení vzhledu nebo funkce ovládacích prvků a indikátorů na čelním panelu. Pro přístup k vlastnostem ovládacího prvku nebo indikátoru stačí umístit kurzor na daný element, kliknout na něj pravým tlačítkem myši a v menu vybrat položku Properties. Dialogové okno pro nastavení vlastností není přístupné, pokud je VI spuštěno.


1-16


Kapitola 1


Blokový diagram Blokový diagram obsahuje zdrojový kód v grafické podobě. Zdrojový kód definuje chování VI po jeho spuštění. Objekty z čelního panelu mají v blokovém diagramu podobu ikon (terminálů). Vodiče propojují ovládací prvky a indikátory s expresními VI. Po vodičích tečou data směrem od ovládacích prvků k expresním VI, od expresních VI k jiným expresním VI a od expresních VI do indikátorů.

Expresní VI Expresní VI, která lze využít pro běžné úlohy měření, se nacházejí na paletě Functions. Po umístění expresního VI do blokového diagramu se automaticky zobrazí konfigurační dialog. V tomto dialogu se nastavuje chování expresní funkce. Expresní VI se v blokovém diagramu zobrazují modré obdélníky s ikonou. Po zvětšení (roztáhnutí) expresní funkce můžete vidět její vstupy a výstupy. Vstupy přijímají data, výstupy data vysílají. Vstupy a výstupy expresního VI závisí na jeho konfiguraci.


1-17

Začínáme

s LabVIEW

_________________2 Analýza a uložení signálu LabVIEW obsahuje sadu expresních VI pro analýzu signálu. V této kapitole se naučíme, jak používat LabVIEW k jednoduché analýze signálu a jak uložit analyzovaná data na disk.

Vytvoření VI ze šablony____________________________ V následujících příkladech vytvoříme VI, které bude generovat signál. Nastavíme jeho stejnosměrnou složku, budeme zjišťovat překročení mezí a určité údaje zaznamenáme. Po dokončení příkladů by měl čelní panel vašeho VI vypadat podobně, jako čelní panel na obrázku 2-1. Dokončení tohoto příkladu by vám mělo trvat přibližně 40 minut.

Obrázek 2-1. Čelní panel VI Warning Light


2-1


Kapitola 2

Analýza a uložení signálu

Otevření nového VI ze šablony Začneme v dialogovém okně New. V následujících krocích vybereme novou šablonu VI, která generuje, analyzuje a zobrazuje signál. 1.

V dialogovém okně LabVIEW klikněte na tlačítko New a zobrazte dialogové okno New.

Pozn. Dialogové okno New můžete otevřít také kliknutím na šipku na tlačítku New a následným zvolením položky New v rozbalovacím menu New nebo volbou File»New z hlavního menu čelního panelu nebo blokového diagramu. 2.

V seznamu Create new vyberte šablonu VI from Template»Tutorial (Getting Started)»Generate, Analyze, and Display. Toto předem připravené VI simuluje signál a počítá jeho efektivní hodnotu (RMS - root mean square).

3.

Klikněte na tlačítko OK a otevřete šablonu. Šablonu lze otevřít i dvojitým kliknutím na její jméno v seznamu Create new.

4.

Zobrazte blokový diagram stisknutím kláves .

5.

Pokud nevidíte okno Context Help s kontextovou nápovědou (viz obrázek 2-2), zvolte v menu blokového diagramu Help»Show Context Help.

Pozn. Okno s kontextovou nápovědou Context Help můžete také zobrazit stisknutím kláves .

Obrázek 2-2. Okno Context Help 6.

Najeďte kurzorem na expresní Measurements (viz obrázek vlevo).

VI

Amplitude

and

Level

Všimněte si, že když je kurzor na expresní VI, v okně Context Help se zobrazuje kontextová nápověda včetně údajů o aktuální konfiguraci.


2-2


Kapitola 2


Okno s kontextovou nápovědou Context Help ponechte otevřené i v budoucnosti a čtěte užitečné informace, které se v něm zobrazují.

Úprava blokového diagramu Při výchozím nastavení expresního VI Simulate Signal tato funkce generuje sinusový průběh. V konfiguračním dialogu Configure Simulate Signal lze změnit nastavení a generovat i jiné průběhy. V následujících krocích změníme typ generovaného signálu ze sinusového na stejnosměrný signál zarušený bílým šumem. 1.

Otevřete konfigurační dialog Configure Simulate Signal kliknutím pravým tlačítkem myši na expresní VI Simulate Signal a v menu vyberte položku Properties.

2.

V rozbalovacím menu Signal type vyberte položku DC.

3.

Označením políčka Add noise přidejte ke stejnosměrnému signálu šum.

4.

Do textového okna Noise amplitude vepište 0,1, což je námi požadovaná amplituda šumu. Všimněte si náhledu zobrazení náhodného signálu v sekci Result Preview. Dialogové okno Configure Simulate Signal by nyní mělo vypadat podobně, jako dialogové okno na obrázku 2-3.

Obrázek 2-3. Dialogové okno Configure Simulate Signal © National Instruments Corporation

2-3


Kapitola 2


5.

Kliknutím na tlačítko OK uložte aktuální konfiguraci a zavřete dialogové okno Configure Simulate Signal.

6.

Stisknutím kláves zobrazte čelní panel.

7.

Spusťte VI. Všimněte si, že se průběh signálu zobrazil v grafu a na číselném indikátoru se objevila efektivní hodnota signálu.

8.

Klikněte na tlačítko STOP.

9.

Zvolte File»Save As a uložte toto VI pod názvem Analysis.vi do nějaké snadno přístupné složky.

Úprava čelního panelu Pokud nebudete potřebovat indikátor předem připravený na šabloně, můžete jej smazat. V následujících krocích odstraníme z čelního panelu indikátor efektivní hodnoty (RMS). 1.

Posuňte kurzor na indikátor efektivní hodnoty (RMS) – až se objeví nástroj Šipka.

2.

Klikněte na indikátor efektivní hodnoty (RMS) – viz nalevo a stiskněte klávesu .

3.

Zobrazte blokový diagram. Na blokovém diagramu se nyní objevila přerušovaná čára s červeným křížkem – viz vlevo. To je přerušený vodič. Všimněte si i tlačítka Run (viz vlevo). Šipka na tlačítku je také přerušena a VI nelze spustit.

4.

Klikněte na tlačítko Run a zobrazte tak okno s výpisem chyb Error list. Ve výpisu chyb jsou uvedeny všechny chyby v kódu VI a podrobné informace ke každé chybě.

5.

Ve výpisu chyb Errors and Warnings klikněte dvakrát na chybu Wire: has loose ends – tak zvýrazníte přerušený vodič. Všimněte si, jak se v LabVIEW automaticky zobrazuje příčina chyby.

6.

Stisknutím klávesy vymažte přerušený vodič.

Tip Stisknutím kláves smažete v blokovém diagramu všechny přerušené vodiče najednou.


2-4


Kapitola 2


7.

Volbou Windows»Show Error List v menu zobrazte okno s výpisem chyb Error list. Nyní by ve výpisu Errors and Warnings neměla být žádná chyba.

Pozn. Okno s výpisem chyb Error list zobrazíte také stisknutím kláves . 8.

Kliknutím na tlačítko Close toto okno zavřete. Všimněte si, že šipka na tlačítku Run už není přerušená.

Analýza amplitudy signálu Expresní VI Amplitude and Level Measurements nabízí možnost analyzovat signál včetně schopnosti analyzovat napěťovou charakteristiku signálu. V následujících krocích změníme nastavení expresního VI tak, abychom zjistili maximální rozkmit signálu (peak to peak amplitude). 1.

Zobrazte dialogové okno Configure Amplitude and Level Measurements. Pravým tlačítkem myši klikněte na expresní VI Amplitude and Level Measurements a v menu vyberte položku Properties.

Tip Dialogové okno Configure Amplitude and Level Measurements můžete zobrazit také dvojitým kliknutím levým tlačítkem myši na expresní VI. 2.

Zrušte zaškrtnutí políčka RMS v sekci Amplitude Measurements.

3.

Klikněte na tlačítko Help - viz vlevo, v pravém dolním rohu dialogového okna Configure Amplitude and Level Measurements – tak zobrazíte kapitolu nápovědy pro toto konkrétní expresní VI. Kapitola nápovědy popisuje expresní VI – jeho vstupy, výstupy a možnosti nastavení. Ke každému expresnímu VI existuje odpovídající kapitola nápovědy přístupná stisknutím tlačítka Help.


4.

V kapitole nápovědy Amplitude and Level Measurements najděte výstupní parametr, jehož popis v nápovědě udává, že se jedná o měření maximálního rozkmitu signálu (peak to peak).

5.

Minimalizujte okno LabVIEW Help a vraťte se do dialogového okna Configure Amplitude and Level Measurements.

2-5


Kapitola 2


6.

Vyberte vstup nebo výstup, který jste se rozhodli použít. Všimněte si, jak se vybraná volba Peak to Peak zobrazila v sekci Results včetně odpovídajícího výsledku.

7.

Kliknutím na tlačítko OK zavřete dialogové okno Configure Amplitude and Level Measurements a vraťte se do blokového diagramu. Všimněte si, že se výstup RMS expresního VI Amplitude and Level Measurements změnil na Peak to Peak (viz obrázek vlevo).

Přidání varovné kontrolky Jestliže ve vaší aplikaci potřebujete optickou signalizaci upozorňující na překročení určitých mezí aktuální naměřenou hodnotou, použijte varovnou kontrolku. V následujících krocích přidáme do VI varovnou kontrolku. 1.

Ze subpalety LEDs na paletě Controls vyberte kulatou LED diodu – viz obrázek 2-4 a umístěte ji na čelní panel nalevo od grafu.

Obrázek 2-4. Paleta LEDs


2.

Zobrazte dialogové okno Button Properties. Pravým tlačítkem myši klikněte na LED diodu a v menu vyberte položku Properties.

3.

Změňte popisek LED diody na Warning (varování).

4.

Kliknutím na tlačítko OK uložte aktuální nastavení a zavřete dialogové okno Button Properties. Tuto LED kontrolku použijeme v našem příkladu později pro signalizaci, že hodnota překročila nastavenou mez.

5.

Zvolte File»Save As a uložte toto VI pod názvem Warning Light.vi do nějaké snadno přístupné složky.

2-6


Kapitola 2


Nastavení varování při překročení mezí V expresním VI Comparison upřesníme meze, při jejichž překročení se má varovná kontrolka rozsvítit. V následujících krocích se naučíme, jak porovnat změřený maximální rozkmit signálu s námi nastavenými mezemi. 1.

V blokovém diagramu zvolte z palety Arithmetic & Comparison» Express Comparison expresní VI Comparison a umístěte jej napravo od expresního VI Amplitude and Level Measurements.

2.

V konfiguračním dialogu Configure Comparison v sekci Compare Condition zvolte možnost > Greater than.

3.

V sekci Comparison Inputs vyberte Use constant value (porovnávání s konstantou) a do textového pole Constant value zapište hodnotu 0,195.

4.

Zavřete konfigurační dialog a vraťte se do blokového diagramu. Všimněte si, jak se v označení expresního VI Comparison projevila změna nastavení provedená v předcházejících krocích – viz nalevo. Označení Greater Than vystihuje funkci expresního VI – porovnání větší než.

5.

Propojte výstup Peak to Peak z expresního VI Amplitude and Level Measurements se vstupem Operand 1 expresního VI Comparison.

6.

Posuňte kurzor na vodič spojující výstup Peak to Peak se vstupem Operand 1.

7.

Až se objeví nástroj Šipka, klikněte pravým tlačítkem myši na vodič spojující výstup Peak to Peak se vstupem Operand 1 a v menu zvolte Create»Numeric Indicator. Všimněte si, že se v blokovém diagramu nově objevil terminál Peak to Peak - viz vlevo. Pokud terminál Peak to Peak překrývá jiné vodiče spojující ostatní expresní VI, přesuňte pro větší přehlednost expresní VI a terminál Peak to Peak někam jinam nebo celkově změňte uspořádání. Můžete např. posunout terminál Peak to Peak do volného místa nad expresními VI.


2-7


Kapitola 2


Varování uživatele Po nastavení mezí pro rozsvícení varovné kontrolky musíme tuto varovnou kontrolku připojit k expresnímu VI Comparison. V následujících krocích se naučíme, jak opticky signalizovat překročení zadaných mezí aktuální hodnotou rozkmitu signálu. 1.

Posuňte v blokovém diagramu terminál kontrolky Warning doprava od expresního VI Comparison. Terminál Warning přitom musí zůstat uvnitř smyčky – viz obrázek 2-5.

2.

Propojte výstup Result expresního VI Comparison s terminálem Warning. Váš blokový diagram by měl vypadat podobně, jako blokový diagram na obrázku 2-5.

Obrázek 2-5. Blokový diagram VI Warning Light 3.

Zobrazte čelní panel. Všimněte si, že se na čelním panelu nově objevil číselný displej označený Peak to Peak. Tento indikátor zobrazuje maximální rozkmit signálu.

4.

Spusťte VI. Všimněte si, že se varovná kontrolka Warning rozsvítí, pokud aktuální hodnota rozkmitu přesahuje hodnotu 0,195.


5.

Kliknutím na tlačítko STOP zastavte VI.

6.

Volbou File»Save v menu uložte VI. 2-8


Kapitola 2


Program pro ukládání dat do souboru Pomocí expresního VI Write LabVIEW Measurement File můžeme uložit data, která jsme naším příkladem vygenerovali. V následujících krocích si ukážeme, jak vytvořit VI, které bude ukládat hodnoty rozkmitu a další informace do datového souboru LabVIEW. 1.

V blokovém diagramu zvolte z palety Output expresní VI Write LabVIEW Measurement File a umístěte jej dolů a doprava od expresního VI Amplitude and Level Measurements. Všimněte si, že v textovém poli File name je zobrazen název výstupního souboru test.lvm a také úplná cesta k souboru test.lvm. Soubory s příponou .lvm jsou datové soubory LabVIEW (LabVIEW measurement data file), které se při výchozím nastavení ukládají do složky LabVIEW Data. Složka LabVIEW Data byla automaticky vytvořena ve složce Dokumenty určené operačním systémem. Chcete-li si data uložená v souboru test.lvm prohlédnout, otevřete soubor s cestou a názvem uvenými v textovém poli File name.

2.

V konfiguračním dialogu Configure Write LabVIEW Measurement File v sekci If a file already exists (akce pro případ, že soubor již existuje) zvolte možnost Append to file. Jestliže zvolíte možnost Append to file, LabVIEW připojí data na konec stávajícího souboru test.lvm, takže dříve zapsaná data zůstanou v tomto souboru zachována.

3.

Zvolte možnost One header only v sekci Segment Headers.

4.

Do textového pole File Description vložte text: Sample of peak to peak values.

5.

Zavřete dialogové okno Configure Write LabVIEW Measurement File a vraťte se do blokového diagramu.

Uložení dat do souboru Pokud spustíte toto VI, LabVIEW uloží data do souboru test.lvm. Následujícím postupem vytvoříme soubor test.lvm.


1.

Připojte výstup Peak to Peak expresního VI Amplitude and Level Measurements ke vstupu Signals expresního VI Write LabVIEW Measurement File.

2.

V menu zvolte File»Save As a uložte toto VI pod názvem Data.vi do nějaké snadno přístupné složky.

3.

Zobrazte čelní panel a spusťte VI.

4.

Klikněte na tlačítko STOP na čelním panelu. 2-9


Kapitola 2


5.

Pokud si chcete prohlédnout obsah uloženého souboru LabVIEW Data\test.lvm, otevřete soubor v libovolné aplikaci pro zpracování tabulek nebo textu.

6.

Až si obsah souboru prohlédnete, zavřete jej a vraťte se k VI Save Data.

Přidání tlačítka, při jehož stisknutí uložíme data Abychom mohli uložit jen některé údaje, musíme nastavit expresní VI Write LabVIEW Measurement File tak, aby ukládalo hodnoty rozkmitu jen po stisknutí tlačítka. V následujících krocích přidáme do VI tlačítko a nastavíme jej tak, fungovalo jako kolébkový spínač. 1.

Na čelní panel vložte kolébkový spínač (rocker) z palety Buttons & Switches. Umístěte jej napravo od grafu.

2.

V dialogovém okně Button Properties změňte popis tlačítka na Write to File.

3.

Na záložce Operation zvolte ze seznamu Button Behavior položku Latched When Pressed (při stisku zůstane sepnuto). Záložka Operation slouží k nastavení chování tlačítka po stisknutí tlačítka uživatelem. Pokud chcete vidět odezvu po kliknutí na tlačítko, klikněte na něj v sekci Preview Selected Behavior.

4.

Zavřete dialogové okno Button Properties.

5.

Uložte toto VI.

Uložení dat při požadavku uživatele V následujících krocích vytvoříme VI, které zaznamená údaje do souboru po stisknutí tlačítka na čelním panelu.


1.

Dvakrát klikněte na expresní VI Write LabVIEW Measurement File v blokovém diagramu, čímž se otevře konfigurační dialog Configure Write LabVIEW Measurement File.

2.

V textovém políčku File name přejmenujte soubor test.lvm na Selected Samples.lvm – tím uložíte data do jiného souboru.

3.

Zavřete dialog Configure Write LabVIEW Measurement File.

4.

Pravým tlačítkem myši klikněte na vstup Signal expresního VI Write LabVIEW Measurement File. V menu zvolte Insert Input/Output a přidejte vstup Comment. 2-10


Kapitola 2


5.

Pravým tlačítkem myši klikněte na vstup Comment expresního VI Write LabVIEW Measurement File. V menu pak výběrem Select Input/Output»Enable přidejte vstup Enable. V jedné z předchozích úloh jsme se naučili, jak přidat vstupy a výstupy roztažením expresního VI pomocí šipky dolů. Všimněte si, že nyní postupujeme jiným způsobem. Vstupy a výstupy expresního VI se při jejich přidávání objevují v předem daném pořadí. Pro přidání konkrétního vstupu nejprve přidejte libovolný vstup a teprve pak jej změňte na vámi požadovaný vstup.

6.

Posuňte terminál Write to File nalevo od expresního VI Write LabVIEW Measurement File.

7.

Připojte terminál Write to File ke vstupu Enable expresního VI Write LabVIEW Measurement File. Váš blokový diagram by měl vypadat podobně, jako blokový diagram na obrázku 2-6.

Obrázek 2-6. Blokový diagram VI Save Data


8.

Zobrazte čelní panel a spusťte VI. Klikněte několikrát na tlačítko Write to File.

9.

Na čelním panelu klikněte na tlačítko STOP. 2-11


Kapitola 2


10.

Pokud si chcete prohlédnout obsah souboru Selected Samples.lvm, otevřete ho v libovolné aplikaci pro zpracování tabulek nebo textu. Všimněte si odlišností v záznamech v souboru Selected Samples.lvm a test.lvm. V souboru test.lvm jsou zaznamenány všechny údaje, které byly vygenerovány VI Save Data VI, kdežto v souboru Selected Samples.lvm jsou jen údaje zaznamenané po stisknutí tlačítka Write to File.

11.



2-12


Kapitola 2



Využití nápovědy v LabVIEW LabVIEW se dodává s rozsáhlou dokumentací pro začínající i zkušené uživatele. Pomoc najdete v manuálech, v okně s kontextovou nápovědou Context Help, v nápovědě LabVIEW (LabVIEW Help), v příkladech a v aplikačních poznámkách (Application Notes). Pokud jste při instalaci zvolili možnost Complete, LabVIEW automaticky nainstalovalo PDF verze všech manuálů. K těm se dostanete volbou Help»Search the LabVIEW Bookshelf z hlavního menu LabVIEW. Pozn. Všechny manuály k LabVIEW a poznámky o aplikaci jsou dostupné také v PDF formátu. K prohlížení souborů v PDF formátu musíte mít na svém počítači nainstalován software Adobe Acrobat Reader with Search and Accessibility verze 5.0.5 a vyšší. Acrobat Reader si můžete stáhnout na stránkách firmy Adobe Systems Incorporated na adrese www.adobe.com. Okno s kontextovou nápovědou Context Help zobrazuje základní informace o objektech v LabVIEW, pokud na daný objekt najedete kurzorem. Okno Context Help otevřete volbou Help»Show Context Help v menu nebo stisknutím kláves . Nápověda k LabVIEW LabVIEW Help obsahuje popis expresních VI, ovládacích prvků, indikátorů, palet, menu a funkcí. Soubor s nápovědou dále obsahuje návody, jak využít nejdůležitější funkce v LabVIEW. Informace o expresních VI se zobrazí po kliknutí na tlačítko Help (viz obrázek vlevo) v konfiguračním dialogu při nastavování expresního VI. Do nápovědy k LabVIEW se dostaneme volbou Help»VI, Function, & How-To Help v m enu nebo stisknutím kláves .

Ovládací prvky a indikátory Ovládací prvky a indikátory čelního panelu lze individuálně nastavit podle požadované funkce programu. V následujících bodech je shrnutí různých postupů z této kapitoly, jak používat ovládací prvky a indikátory: • Můžeme vytvořit program, který automaticky vykoná nějakou úlohu až po splnění zadaných podmínek, např. rozsvítí varovnou kontrolku při překročení určité meze. • Ve svých programech můžete pomocí tlačítka a vstupu Enable nechat uživatele vybrat, zda se má dané expresní VI spustit, nebo ne. Chování tlačítka lze změnit na záložce Operations v dialogovém okně Button Properties na jeden ze šesti možných způsobů. © National Instruments Corporation

2-13


Kapitola 2


Ukládání dat Expresní VI Write LabVIEW Measurement File ukládá data z programu do datového souboru. Soubor s příponou .lvm (LabVIEW measurement data file) je textový soubor s hodnotami oddělenými tabelátorem. K Jeho prohlížení můžete použít libovolnou aplikaci pro zpracování tabulek nebo textu. Expresní VI, které generuje data, přidává k údajům i informace o čase a datu, kdy byla data vygenerována. LabVIEW ukládá datové soubory do složky LabVIEW Data umístěné ve složce Dokumenty dané operačním systémem. V této složce snadno najdete soubory s daty, které LabVIEW uložilo. Pozn. Více informací o ukládání a načítání dat ze souborů s příponou .lvm, najdete v nápovědě.

Chyby a přerušené vodiče Šipka na tlačítku Run je přerušena, pokud VI, které právě vytváříte nebo upravujete, obsahuje chyby v kódu. Pokud je šipka na tlačítku Run stále přerušena i po dokončení blokového diagramu, VI nemůže být spuštěno. Seznam chyb zobrazíte kliknutím na tlačítko Run s přerušenou šipkou nebo příkazem Window»Show Error List. Informace získané z výpisu chyb pak využijete při hledání chyb v blokovém diagramu. Příčinu problému zvýrazníte dvojitým kliknutím na chybu ve výpisu Errors and Warnings. Přerušený vodič vypadá jako černá čárkovaná čára s červeným X uprostřed. Přerušený vodič se může vyskytnout v blokovém diagramu z mnoha příčin, např. když je smazán připojený prvek. Pokud jsou v blokovém diagramu přerušené vodiče, VI nemůže být spuštěno. Umístíte-li nástroj Cívka na přerušený vodič, zobrazí se proužek s vysvětlením, proč je vodič přerušený. Pokud umístíte nástroj Cívka na přerušený vodič, objeví se tato informace i v okně kontextové nápovědy Context Help. Okno s výpisem chyb Error list se zobrazí po kliknutí pravým tlačítkem myši na přerušený vodič, pokud v menu zvolíte položku List Errors. Pokud se chcete dozvědět více informací o příčině přerušení vodiče, klikněte na tlačítko Help.


2-14


_________________3 Přidání dalších funkcí do programu Při vytváření programu můžeme využít některou ze šablon, které LabVIEW nabízí. Může se ale stát, že šablonu vhodnou pro naši úlohu nenjademe. V této kapitole se naučíme vytvářet VI bez použití šablony.

Vytvoření programu z prázdné šablony V následujících příkladech otevřeme prázdné VI a přidáním expresních VI a další struktur do blokového diagramu vytvoříme nové VI. Naše VI bude generovat signál, snižovat počet vzorků signálu a zobrazovat výsledné údaje v tabulce na čelním panelu. Po dokončení úloh by měl váš čelní panel vypadat podobně, jako čelní panel na obrázku 2-6.


Obrázek 3-1. Čelní panel VI Reduce Samples


3-1


Kapitola 3

Další možnosti VI

Otevření prázdného VI Jestliže jste pro požadovanou úlohu nenašli vhodnou šablonu, začněte s prázdným VI a přidejte expresní funkce podle požadované funkce programu. V následujících krocích otevřeme prázdné VI. 1.

Otevřete prázdné VI kliknutím na šipku na tlačítku New v dialogovém okně LabVIEW a zvolením položky Blank VI v menu. Stejného výsledku docílíte stisknutím . Všimněte si, že se objevil prázdný čelní panel a blokový diagram.

Pozn. Prázdné VI lze otevřít i z dialogového okna New volbou položky Blank VI ze seznamu Create new nebo také volbou File»New VI z hlavního menu na čelním panelu nebo na blokovém diagramu. 2.

Jestliže nevidíte paletu Functions, klikněte pravým tlačítkem myši kamkoliv do prázdného místa v blokovém diagramu. Tímto způsobem dočasně zobrazíte paletu Functions. Kliknutím na připínáček (viz vlevo) v levém horním rohu palety Functions připevníte paletu na obrazovku.

Pozn. Pokud kliknete pravým tlačítkem myši do prázdného místa v blokovém diagramu resp. na čelním panelu, otevře se paleta Functions, resp. Controls.

Přidání expresního VI pro simulaci signálu V následujících krocích najdeme vhodné expresní VI a přidáme jej do blokového diagramu. 1.

Jestliže nemáte zobrazeno okno s kontextovou nápovědou Context Help, zobrazte jej stisknutím . Kontextovou nápovědu Context Help zobrazíte rovněž stisknutím tlačítka Show Context Help Window – viz vlevo

2.

Na paletě Functions zvolte paletu Input a najeďte kurzorem na expresní VI na této paletě. Všimněte si, že se v okně Context Help zobrazují informace o funkci jednotlivých expresních VI.


3.

Pomocí informací získaných v okně Context Help najděte expresní VI, jehož výstupem je sinusový signál.

4.

Vyberte expresní VI a umístěte jej do blokového diagramu. Objeví se konfigurační dialog Configure Simulate Signal.

5.

Posunujte kurzor na různé možnosti nastavení v dialogovém okně Configure Simulate Signal, např. Frequency (Hz), Amplitude, a Samples per second (Hz). 3-2


Kapitola 3


Přečtěte si informace, které se k těmto volbám vztahují. Objevují se v okně Context Help. 6.

Nastavte expresní VI Configure the Simulate Signal tak, aby generovala sinusový signál o frekvenci 10,7 Hz s amplitudou 2.

7.

Všimněte si, jak se zadané údaje projevily v ukázce signálu zobrazeném v okně Result Preview.

8.

Zavřete dialogové okno Configure Simulate Signal.

9.

Posuňte kurzor na expresní VI Simulate Signal a přečtěte si informace, které se objeví v okně Context Help. Všimněte si, že v okně s kontextovou nápovědou Context Help se nyní zobrazila konfigurace expresního VI Simulate Signal.

10.

Uložte toto VI pod názvem Reduce Samples.vi do nějaké snadno přístupné složky.

Úprava signálu V následujících krocích se pomocí nápovědy LabVIEW Help pokusíme najít expresní VI, které sníží počet vzorků signálu. 1.

Zobrazte nápovědu volbou Help»VI, Function, & How-To Help.

2.

Klikněte na záložku Search a do textového políčka Type in the word(s) to search for napište sample compression. Tato slova jsme vybrali podle požadované funkce hledaného VI – komprimovat neboli snížit počet vzorků signálu.

3.

Vyberte kapitolu nápovědy Sample Compression VI a zobrazte kapitolu s popisem stejnojmenného VI.

4.

Po přečtení popisu expresního VI přeneste VI do blokového diagramu kliknutím na tlačítko Place on the block diagram.

5.

Přesuňte kurzor do blokového diagramu. Všimněte si, jak se expresní VI připojilo ke kurzoru a pohybuje se společně s ním.


6.

Umístěte expresní VI Sample Compression do blokového diagramu napravo od expresního VI Simulate Signal.

7.

Nastavte expresní VI Sample Compression tak, aby snížilo počet vzorků signálu 25 krát.

8.

Zavřete dialogové okno Configure Sample Compression.

9.

Pomocí nástroje Cívka propojte výstup Sine expresního VI Simulate Signal a vstup Signals expresního VI Sample Compression. 3-3


Kapitola 3


Přizpůsobení čelního panelu V předcházejících příkladech jsme na čelní panel přidali ovládací prvky a indikátory z palety Controls. Ovládací prvky a indikátory však můžeme přidávat i v okně blokového diagramu. V následujících krocích budeme vytvářet ovládací prvky a indikátory. 1.

Vytvořte číselný displej (indikátor) tím, že kliknete pravým tlačítkem myši na výstup Mean expresního VI Sample Compression a zvolíte Create»Numeric Indicator.

2.

Vytvořte vstup Enable. Pravým tlačítkem myši klikněte na výstup Mean expresního VI Sample Compression a v menu zvolte Insert Input/Output.

3.

Vytvořte na vstupu Enable spínač – pravým tlačítkem myši klikněte na vstup Enable a zvolte Create»Control.

4.

Pravým tlačítkem myši klikněte na vodič spojující výstup Sine expresního VI Simulate Signal a vstup Signals expresního VI Signal Compression a zvolte Create»Graph Indicator. Všimněte si, že tímto způsobem vytváříte ovládací prvky a indikátory z okna blokového diagramu. K takto vytvořeným ovládacím prvkům a indikátorům LabVIEW automaticky doplňuje terminály s odpovídajícím názvem a formátem.

5.

Pomocí nástroje Cívka připojte výstup Mean expresního VI Sample Compression k terminálu Sine. Všimněte si, že se automaticky použila funkce Merge Signals.

6.

Rozmístěte objekty v blokovém diagramu tak, aby blokový diagram vypadal podobně jako na obrázku 3-2.

Tip Jestliže kliknete pravým tlačítkem myši na vodič a v menu zvolíte položku Clean Up Wire, LabVIEW automaticky uspořádá vodiče za vás.


3-4


Kapitola 3


Obrázek 3-2. Blokový diagram VI Reduce Samples 7.

Zobrazte čelní panel. Všimněte si, že se na čelním panelu objevily ovládací prvky a indikátory, které odpovídají objektům vytvořeným v blokovém diagramu.

8.

Uložte toto VI.

Přidání smyčky do programu Námi vytvořené VI se vykoná vždy jen jednou – vygeneruje jeden průběh a pak se jeho běh zastaví. Aby program běžel, dokud není splněna určitá podmínka, musíme do blokového diagramu přidat smyčku While (While Loop). V následujících krocích přidáme smyčku While. 1.

Zobrazte čelní panel a spusťte VI. Všimněte si, že VI se provede jen jednou a pak se zastaví. Na čelním panelu není žádné tlačítko STOP pro zastavení běhu programu.


2.

Zobrazte blokový diagram a z palety Execution Control vyberte smyčku While.

3.

Posuňte kurzor do levého horního rohu blokového diagramu a zde umístěte levý horní roh smyčky While.

3-5


Kapitola 3


4.

Klikněte myší a držte tlačítko stisknuté. Posunujte kurzor současně doprava a dolů, dokud nemáte uvnitř smyčky všechny expresní VI a vodiče – viz obrázek 3-3.

Obrázek 3-3. Vkládání expresních VI do smyčky While Všimněte si, že ke smyčce While (viz vlevo) se vytvořilo i tlačítko STOP připojené k rozhodovacímu terminálu smyčky. Smyčka While je nastavena tak, aby se vykonávání programu zastavilo po stisknutí tlačítka STOP uživatelem. 5.

Zobrazte čelní panel a spusťte VI. Všimněte si, že program se nyní vykonává, dokud nestisknete tlačítko STOP. Dokud není stisknuto tlačítko STOP, jsou prováděny všechny instrukce, které se nachází uvnitř smyčky While.

Nastavení rychlosti běhu programu Vykreslování průběhu v grafu lze zpomalit přidáním časového zpoždění do blokového diagramu. V následujících krocích nastavíme rychlost vykonávání programu.


1.

Vyberte expresní VI Time Delay z palety Execution Control a vložte jej dovnitř smyčky While.

2.

Do textového políčka Time delay (seconds) vepište hodnotu 0,25. Tato časová konstanta určuje rychlost zpracování. Smyčka se provede čtyřikrát za sekundu.

3.

Zavřete dialogové okno Configure Time Delay.

4.

Uložte toto VI.

5.

Zobrazte čelní panel a spusťte VI. 3-6


Kapitola 3


6.

Klikněte na spínač Enable a všimněte si změny vykreslování grafu. Všimněte si, že při sepnutém spínači Enable se v grafu zobrazuje i redukovaný signál. Není-li spínač Enable sepnut, graf redukovaný signál nezobrazuje.

7.

Zastavte program kliknutím na tlačítko STOP.

Zobrazení dat v tabulce V následujících krocích zobrazíme v tabulce na čelním panelu několik středních hodnot signálu. 1.

Na paletě Text Indicators na čelním panelu vyberte indikátor Express Table a umístěte jej napravo od grafu.

2.

Zobrazte blokový diagram. Všimněte si, že terminál Table se automaticky vložil s připojenou expresní funkcí Build Table.

3.

Vyberte expresní VI Build Table a terminál Table (pokud už nejsou tyto objekty vybrány) – klikněte do prázdného prostoru v blokovém diagramu nalevo od expresního VI Build Table a terminálu Table. Držte levé tlačítko myši stisknuté a posuňte kurzorem současně doprava a dolů tak, abyste okolo expresního VI Build Table a terminálu Table vytvořili obdélník – viz vlevo. Pohybující se okrajová čárkovaná čára zvýraznila expresní VI Build Table terminál Table a vodič, který oba objekty spojuje.

4.

Přetáhněte oba objekty dovnitř smyčky While napravo od terminálu Mean. Všimněte si, že smyčka While se automaticky přizpůsobila (změnila velikost) expresnímu VI Build Table a terminálu Table.

5.


Pomocí nástroje Cívka připojte terminál Mean expresního VI Sample Compression ke vstupu Signals expresního VI Build Table.

3-7


Kapitola 3


Váš blokový diagram by měl nyní vypadat podobně jako blokový diagram na obrázku 3-4.

Obrázek 3-4. Blokový diagram VI Reduce Samples 6.

Zobrazte čelní panel a spusťte VI.

7.

Klikněte na tlačítko Enable. Tabulka nyní zobrazuje střední hodnoty každých 25 vzorků sinusového signálu. Všimněte si, že když není spínač Enable sepnutý, v tabulce se střední hodnoty nezobrazují.


8.

Zastavte běh VI.

9.

Vyzkoušejte si různá nastavení vlastností tabulky v dialogovém okně Table Properties. Zkuste např. změnit počet sloupců na jeden.

10.


3-8


Kapitola 3



Využití nápovědy v LabVIEW Další informace o expresních VI najdete v okně s kontextovou nápovědou Context Help a v nápovědě LabVIEW. V obou zdrojích je vysvětlena funkce expresních VI a jak je správně nakonfigurovat. V následujících bodech jsou zrekapitulovány různé způsoby použití nápovědy a dalších pomocných zdrojů, jak jste se je naučili používat v této kapitole: •

Okno s kontextovou nápovědou Context Help zobrazuje základní informace o objektu v LabVIEW, nad kterým se nachází kurzor. Kontextová nápověda je dostupná pro tyto objekty: VI, struktury, palety a pro položky v dialogových oknech.

•

Po umístění expresního VI do blokového diagramu se v okně Context Help zobrazí stručný popis a informace o jejím nastavení.

•

Expresní VI a další objekty z blokového diagramu vyhledáte v nápovědě LabVIEW Help. Kliknutím na tlačítko Place on the block diagram pak vložíte objekt do blokového diagramu.

•

V nápovědě LabVIEW Help jsou tři záložky – Contents (Obsah), Index (Rejstřík) a Search (Vyhledávání). Na záložce Contents (Obsah) najdete přehled témat a strukturu nápovědy. Na záložce Index (Rejstřík) vyhledáte radu zadáním klíčového slova a na záložce Search (Vyhledávání) je pro vás připraveno tzv. fulltextové vyhledávání slova nebo fráze.

Vytváření kódu v blokovém diagramu V LabVIEW je k dispozici mnoho ovládacích prvků, indikátorů, expresních VI, které lze použít pro sestavení programu. Můžete používat ovládací prvky a indikátory, řídit ukončování běhu VI a zobrazovat generovaná data v tabulce.

Vytváření ovládacích prvků a indikátorů Jestliže kliknete pravým tlačítkem myši na vstup či výstup expresního VI nebo na vodič a pak v menu vyberete položku Create, vytvoříte snadno ovládací prvek nebo indikátor, který bude v blokovém diagramu automaticky připojen. © National Instruments Corporation

3-9


Kapitola 3


Používání smyčky While Pro opakované vykonávání části kódu můžete využít smyčky While. Kód uvnitř smyčky While se bude opakovat až do splnění určité podmínky. Pokud umístíte nebo posunete prvek k okraji smyčky, smyčka ihned změní své rozměry tak, aby prvek zůstal uvnitř. Paleta Execution Control obsahuje prvky, pomocí nichž lze nastavit počet spuštění programu nebo řídit rychlost jeho běhu.

Zobrazení dat v tabulce Indikátor Tabulka lze využít pro zobrazení naměřených nebo vypočtených dat. Z požadovaných dat vytvoříte tabulku pomocí expresního VI Build Table.


3-10


_________________4 Měření a komunikace s přístroji V této kapitole se seznámíme s expresními funkcemi, které budeme používat pro měření a komunikaci s měřicími přístroji na počítači s operačním systémem Windows. O použití pod jinými operačními systémy než Windows se dočtete v návodu LabVIEW Measurements Manual.

Měření signálu___________________________________ V následujících příkladech použijeme expresní VI DAQ Assistant k vytvoření měřicí úlohy NI-DAQmx task. Další způsoby, jak vytvořit úlohu NI-DAQmx, najdete nápovědě Taking an NI-DAQmxMeasurement in LabVIEW. Tuto nápovědu zobrazíte volbou Help»Taking an NI-DAQmx Measurement in LabVIEW. Pozn. V následujících úlohách budeme pracovat s měřicí kartou od firmy National Instruments, která využívá ovladač NI-DAQmx. Na stránkách firmy National Instruments www.ni.com/daq najdete seznam kompatibilních zařízení. Pokud nemáte nainstalovaný ovladač NI-DAQmx a kompatibilní zařízení, podívejte se do manuálu LabVIEW Measurements Manual, kde je návod k použití tradičního ovladače (Traditional NI-DAQ) pro aplikace sběru dat. V následujícím cvičení vytvoříme měřicí úlohu NI-DAQmx, která bude průběžně měřit napětí a získané údaje zobrazí v grafu.



4-1


Kapitola 4

Sběr dat a komunikace s přístrojem

Vytvoření úlohy NI-DAQmx V terminologii používané ovladačem NI-DAQmx je úlohou (task) myšlen jeden nebo několik kanálů, časování, spouštění a další vlastnosti. Úloha reprezentuje měření nebo generování signálu, které chcete provést. Můžete např. vytvořit úlohu měření teploty na jednom nebo na více kanálech měřicí karty. V následujících krocích vytvoříme a nastavíme úlohu (task) měření napětí měřicí kartou.


1.

Otevřete nové VI.

2.

Z palety Input vyberte expresní VI DAQ Assistant – viz obrázek vlevo, a umístěte jej do blokového diagramu. Pomocník DAQ Assistant automaticky otevře dialogové okno Create New.

3.

Kliknutím na tlačítko Analog Input zobrazte možnosti nastavení analogových vstupů.

4.

Vytvořte novou úlohu a zvolte Voltage (analogový vstup napětí). V dialogovém okně se nyní zobrazil seznam kanálů na každém nainstalovaném DAQ zařízení. Počet kanálů v seznamu závisí na počtu kanálů, kterými disponuje DAQ zařízení.

5.

V okně se seznamem kanálů My Physical Channels zvolte číslo fyzického kanálu, ke kterému máte připojen signál – např. ai0. Poté klikněte na tlačítko Finish. DAQ Asistent otevře nové okno – viz obrázek 4-1, ve kterém se zobrazí možnosti nastavení zvoleného kanálu.

4-2


Kapitola 4


Obrázek 4-1. Nastavení měřicí úlohy pomocí DAQ Asistenta


6.

V sekci Input Range (vstupní rozsah) na záložce Settings vložte hodnotu 10 do políčka Max (maximum) a hodnotu -10 do políčka Min (minimum).

7.

Zvolte možnost Acquire N Samples (změření konečného počtu vzorků) na záložce Task Timing.

8.

Do políčka Samples To Read (počet vzorků) vložte hodnotu 1000.

4-3


Kapitola 4


Vyzkoušení úlohy Pokud se chcete ujistit o správném nastavení kanálu, můžete úlohu hned vyzkoušet. Následujícími kroky se přesvědčíme, zda správně měříme signál. 1. Klikněte na tlačítko Test – viz nalevo. Objeví se dialogové okno Analog Input Test Panel. 2.

Klikněte jednou nebo dvakrát na tlačítko Start a přesvědčete se, že měříte správné hodnoty. Pak se vraťte do okna DAQ Assistant kliknutím na tlačítko OK.

3.

Kliknutím na tlačítko OK se vrátíte do blokového diagramu.

4.

Uložte toto VI pod názvem Read Voltage.vi do nějaké snadno přístupné složky.

Vykreslení dat změřených kartou S použitím úlohy z předchozího odstavce můžeme nyní zobrazit data získaná z DAQ zařízení. V následujících krocích vykreslíme data v grafu a přejmenujeme signál. 1.

Klikněte pravým tlačítkem myši na výstup data v blokovém diagramu a vyberte Create»Graph Indicator.

2.

Zobrazte čelní panel.

3.

Spusťte VI třikrát nebo čtyřikrát a sledujte graf. Všimněte si, že se v legendě grafu objevil název Voltage.

4.

Zobrazte blokový diagram.

5.

Přejmenujte kanál kliknutím pravým tlačítkem myši na expresním VI DAQ Assistant a zvolením položky Properties.

6.

Kliknutím pravým tlačítkem myši na kanál Voltage v seznamu Channel List a volbou Rename zobrazte dialogové okno Rename a channel or channels. Zde můžete zadat nový název kanálu.

Tip Jiný způsob přejmenování kanálu je následující: vyberte kanál, který chcete přejmenovat a zobrazte dialogové okno Rename a channel or channels stisknutím klávesy . 7.

V textovém okně New Name vložte název First Voltage Reading a klikněte na tlačítko OK.

8.

Kliknutím na tlačítko OK potvrďte provedené změny a vraťte se do blokového diagramu.

9.

Zobrazte čelní panel a spusťte VI. Všimněte si, že se v legendě grafu objevil název First Voltage Reading.

10 © National Instruments Corporation

Uložte toto VI. 4-4


Kapitola 4


Definice úlohy NI-DAQmx Nyní můžeme přidat ještě jeden kanál a porovnávat hodnoty naměřené na každém z nich. Můžeme také měřit průběžně až do ukončení programu uživatelem. Postup je následující: 1.

Zobrazte blokový diagram a přidejte jeden nový měřicí kanál. Klikněte dvakrát na expresní VI DAQ Assistant, aby se zobrazil jeho konfigurační dialog.

2.

Kliknutím na tlačítko Add Step (viz nalevo) otevřete dialogové okno Add Channels To Task.

3.

V seznamu My Physical Channels zvolte jeden volný fyzický kanál.

4.

Kliknutím na tlačítko OK se vraťte do okna DAQ Assistant.

5.

Přejmenujte kanál na Second Voltage Reading.

6.

Na záložce Task Timing zvolte možnost Acquire Continuously (měření nekonečného počtu vzorků). Nastavení parametrů časování a spouštění v DAQ Asistentovi se vztahuje na všechny kanály v seznamu Channel List.

7.

Potvrďte provedené změny nastavení a kliknutím na tlačítko OK se vraťte do blokového diagramu.

8.

Okolo expresního VI DAQ Assistant a grafu napojeného na výstup data vytvořte smyčku While. Váš blokový diagram by měl nyní vypadat podobně jako blokový diagram na obrázku 4-2.

Obrázek 4-2. Blokový diagram VI Read Voltage © National Instruments Corporation

4-5


Kapitola 4


Vizuální srovnání dvou čtených signálů Nyní máme v grafu dva průběhy napětí, a proto ho upravíme, abychom od sebe oba průběhy odlišili. V následujících krocích v grafu upravíme barvu vykreslovaného průběhu. 1.

Na čelním panelu roztáhněte legendu grafu tak, aby se zobrazila legenda k oběma průběhům.

2.

Spusťte VI. Všimněte si, že v grafu se nyní objevily dva průběhy, legenda se automaticky aktualizovala a zobrazuje názvy obou průběhů.

3.

Zobrazte barevnou paletu, ze které si vyberte novou barvu čáry. Pravým tlačítkem myši klikněte na First Voltage Reading a v menu vyberte položku Color. Vyberte nějakou dobře viditelnou barvu, např. žlutou. Změňte barvu i u druhého průběhu Second Voltage Reading.

4.

Uložte toto VI.

Komunikace s přístrojem__________________________ Ovladač přístroje (Instrument Driver) zjednodušuje programové ovládání měřicího přístroje a zkracuje dobu vývoje aplikace, protože omezuje nutnost znát komunikační protokol každého měřicího přístroje. Je-li to možné, využijte existujícího ovladače přístroje. Firma National Instruments zdarma poskytuje tisíce ovladačů pro různé měřicí přístroje. Na WWW stránkách NI existují speciální stránky věnované právě ovladačům – www.ni.com/idnet. Jestliže zde ovladač právě pro váš přístroj nenajdete, můžete pro komunikaci s přístrojem použít expresní VI Instrument I/O Assistant. V následujících krocích se naučíme komunikovat s měřicím přístrojem.

Výběr přístroje Ještě před začátkem komunikace s přístrojem musíme správně vybrat a určit přístroj, se kterým budeme komunikovat. V následujících krocích pomocí expresního VI Instrument I/O Assistant vybereme měřicí přístroj. 1.

Zkontrolujte, jestli je váš přístroj zapnutý. Pokud ne, zapněte jej, jinak nebude schopen komunikovat s expresním VI Instrument I/O Assistant.

2.

Z palety Input vyberte expresní VI Instrument I/O Assistant a vložte jej na prázdný blokový diagram.

3.

Klikněte na tlačítko Show Help – viz vlevo, které se nachází v pravém horním rohu dialogového okna Instrument I/O Assistant. Všimněte si nově zobraqzeného okna nápovědy napravo od dialogového okna. Horní okno s nápovědou obsahuje postupy, jak používat Instrument I/O Assistant.


4-6


Kapitola 4


V dolním okně je pak kontextová nápověda, kde se zobrazují informace o ovládacích prvcích a indikátorech v dialogovém okně. 4.

Postupujte podle nápovědy v horním okně a vyberte měřicí přístroj, se kterým chcete komunikovat.

5.

Nastavte vlastnosti přístroje, je-li to nutné.

6.

Kliknutím na tlačítko Hide Help (viz vlevo) minimalizujte okno s nápovědou. Tlačítko se nachází v pravém horním rohu dialogového okna Instrument I/O Assistant.

Čtení a zpracování dat z přístroje Po výběru a nastavení přístroje mu pošleme požadavek na zaslání dat. V tomto cvičení se naučíme používat expresní VI Instrument I/O Assistant ke čtení a zpracování dat z přístroje. V následujících krocích budeme komunikovat s měřicím přístrojem. 1.

Klikněte na tlačítko Add Step a zvolte Query and Parse (dotaz a zpracování odpovědi).

2.

Do textového pole Enter a command vložte příkaz *IDN?. Požadavek *IDN? by měl být úspěšně rozpoznán většinou přístrojů. Odpovědí je řetězec znaků a čísel, který popisuje přístroj. Pokud přístroj na tento požadavek neodpoví, podívejte se do návodu k přístroji a zvolte některý z příkazů, kterým přístroj rozumí.

3.

Klikněte na tlačítko Run Sequence. Instrument I/O Assistant pošle příkaz přístroji a ten by měl vrátit své identifikační údaje.

4.

Rozdělte přijatý ASCII řetězec na jméno přístroje a ostatní údaje. Instrument I/O Assistant umí rozdělovat textové (ASCII) i binární data na kratší položky.

5.

Chcete-li se dozvědět více informací o rozdělování dat, klikněte v dialogovém okně Instrument I/O Assistant na tlačítko Parsing help - viz nalevo.

6.

Pojmenujte položku v textovém okně Token name. Položka (Token) je část dat, např. jedna změřená hodnota.

7.

Vraťte se do blokového diagramu kliknutím na tlačítko OK. Všimněte si, že expresní VI Instrument I/O Assistant vytvořilo výstup s názvem stejným, jaký jste vložili do textového okna Token name - viz nalevo.


4-7


Kapitola 4



Průvodce DAQ Assistant Průvodce DAQ Assistant slouží k nastavení kanálů nebo běžných měřicích úloh. Pomocí DAQ Asistenta interaktivně vytváříme měřicí kanály nebo úlohy. Po vložení expresního VI DAQ Assistant do blokového diagramu nastavíte kanály a úlohy pro měření a generování signálů pomocí zařízení s ovladačem NI-DAQmx. Ovladač NI-DAQmx je programovací rozhraní pro komunikaci s měřicími kartami. Pomocí expresního VI DAQ Assistant můžete ovládat pouze zařízení podporované ovladačem NI-DAQmx. Další informace o DAQ Asistentu najdete v naučné nápovědě (help tutorial) s názvem Taking an NI-DAQmx Measurement in LabVIEW. Nápovědu spustíte z menu volbou Help»Taking an NI-DAQmx Measurement in LabVIEW. Na WWW stránkách firmy National Instruments www.ni.com/daq najdete seznam zařízení podporovaných ovladačem NI-DAQmx. Jestliže vaše zařízení není tímto ovladačem podporováno, postupujte dále podle manuálu LabVIEW Measurements Manual, ve kterém je popsáno použití tradičního ovladače Traditional NI-DAQ pro sběr dat.

Úlohy V terminologii používané ovladačem NI-DAQmx je úlohou (task) myšlen jeden nebo několik kanálů, časování, spouštění a další vlastnosti. Úloha reprezentuje měření nebo generování signálu, které chcete provést. Lze např. nakonfigurovat parametry měření pro několik analogových kanálů najednou. Po vytvoření úlohy nemusíte nastavovat vlastnosti každého kanálu zvlášť, stačí použít celou úlohu. Do existující úlohy můžete samozřejmě přidávat nebo v ní naopak mazat kanály. Další informace o kanálech a úlohách najdete v sekci Creating a Typical Measurement Application v kapitole 5 Channels Versus Tasks manuálu LabVIEW Measurements Manual.


4-8


Kapitola 4


Průvodce Instrument I/O Assistant Ovladač přístroje (Instrument driver) je sada naprogramovaných funkcí, které lze využít ke komunikaci s měřicím přístrojem.Jednotlivé funkce slouží ke konfiguraci, čtení či zápisu dat nebo ke spuštění měření. Firma National Instruments nabízí stažení tisíců ovladačů přístrojů zcela zdarma. Ovladač ke svému přístroji hledejte na WWW stránkách www.ni.com/idnet. Jestliže ani zde není ovladač k vašemu přístroji k nalezení, použijte ke komunikaci s ním expresní VI Instrument I/O Assistant. Pomocí expresního VI Instrument I/O Assistant můžete komunikovat po sériovém rozhraní, Ethernetu nebo po GPIB sběrnici a graficky pak rozdělit přijatou odpověď. Pomocníka I/O Assistant spustíte tak, že jej vložíte do blokového diagramu a on se sám otevře, nebo na něj dvakrát klikněte, pokud již v blokovém diagramu je. Další informace o možnostech komunikace s externími zařízeními najdete v nápovědě Instrument I/O Assistant Help.


4-9


_________________5 Další možnosti LabVIEW V předcházejících kapitolách jsme se seznámili s většinou funkcí vývojového prostředí LabVIEW, které potřebujete při vytváření běžných měřicích aplikací. S postupným získáváním zkušeností s programováním zjistíte, že v určitých situacích potřebujete další funkce a složitější řízení programu. V následující kapitole se seznámíte s některými postupy, které byste měli znát, jestliže chcete využívat další možnosti LabVIEW. Podrobnější informace naleznete v příručce LabVIEW User Manual.

Vyhledávání příkladů______________________________ Dialogové okno New obsahuje mnoho šablon pro LabVIEW, ze kterých můžete vyjít při vytváření vlastních VI. Tyto šablony jsou jen malou částí stovek příkladů VI, které jsou součástí dodávky vývojového prostředí. Kterýkoliv z dodávaných příkladů můžete upravit tak, aby vyhovoval vaší aplikaci, nebo z něj jen vybrat požadované části a vložit je do vlastního VI. Kromě příkladů dodávaných na instalačním CD LabVIEW jsou zdarma k dispozici další stovky příkladů na WWW stránkách NI Developer Zone www.ni.com/zone. K vyhledávání příkladů slouží nástroj NI Example Finder. NI Example Finder je výchozím místem ke všem nainstalovaným příkladům a k příkladům na stránkách NI Developer Zone. NI Example Finder spustíte volbou Help»Find Examples z hlavního menu čelního panelu nebo blokového diagramu. Jiný způsob spuštění nástroje NI Example Finder je kliknutí na šipku na tlačítku Open v dialogovém okně po spuštění LabVIEW a zvolení položky Examples v menu.

Všechny ovládací prvky a indikátory Ovládací prvky a indikátory, umístěné v subpaletách pod paletou nejvyšší úrovně Controls, jsou jen částí úplné sady vestavěných ovládacích prvků a indikátorů dostupných v LabVIEW. Subpaleta All Controls obsahuje všechny ovládací prvky a indikátory, které můžete umístit na čelní panel. Na subpaletě All Controls podle funkce, nikoliv podle směru toku dat (ovládací prvky a indikátory).


5-1


Kapitola 5

Další možnosti LabVIEW

Zatímco tedy paleta nejvyšší úrovně Controls obsahuje dvě subpalety Numeric Controls a Numeric Indicators, na subpaletě All Controls jsou všechny číselné ovládací prvky i indikátory umístěny na subpaletě Numeric. V následujících krocích změníme zobrazené palety a zobrazíme subpalety pod subpaletou All Controls pod paletou nejvyšší úrovně Controls: 1.

Kliknutím na tlačítko Options (viz nalevo) na panelu nástrojů palety Controls Controls/Functions Palettes zobrazíte stránku dialogového okna Options.

2.

V rozbalovacím menu Palette View zvolte položku Advanced.

3.

Kliknutím na tlačítko OK potvrďte změny. Další informace o použití úplné sady dodávaných ovládacích prvků a indikátorů dostupných v LabVIEW najdete v kapitole 4 – Building the Front Panel v příručce LabVIEW User Manual.

Všechny VI a funkce Expresní VI a struktury, umístěné na subpaletách pod paletou nejvyšší úrovně Functions, jsou jen částí všech obsažených VI, funkcí a struktur dostupných v LabVIEW. Subpaleta All Functions obsahuje všechna VI, funkce a struktury, které lze vložit do blokového diagramu. Struktury umístěné na subpaletě All Functions jsou podobné strukturám na paletě Execution Control. Příkladem může být smyčka While – pokud ji vyberete ze subpalety Execution Control a vložíte ji do blokového diagramu, objeví se v blokovém diagramu i tlačítko stop připojené k řídicímu terminálu smyčky. Pokud ovšem použijete smyčku While ze subpalety Structures, tlačítko Stop se při vložení do blokového diagramu neobjeví. V následujících krocích změníme nastavení tak, aby se jako paleta nejvyšší úrovně Functions zobrazovaly subpalety pod subpaletou All Functions. Pozn. Jestliže jste už změnili zobrazení palet podle návodu v odstavci Všechny ovládací prvky a indikátory v této kapitole, subpalety pod subpaletou All Functions se již zobrazují v nejvyší úrovni palety Functions. Nemusíte proto provádět kroky popsané v následujících odstavcích.


5-2


Kapitola 5


1.

Na panelu nástrojů palety Functions klikněte na tlačítko Options (viz vlevo), čímž zobrazíte stránku Controls/Functions Palettes dialogového okna Options.

2.

V rozbalovacím menu Palette View zvolte položku Advanced.

3.

Kliknutím na tlačítko OK potvrďte změny.

V LabVIEW jsou barevně odlišeny ikony VI, funkcí a expresních VI. Ikony VI mají bílá pozadí, pozadí ikon funkcí je světle žluté a ikony expresních VI se zobrazí v blokovém diagramu jako rozšiřitelné uzly s ikonou obklopenou světle modrým polem. Na rozdíl od expresních VI se většina funkcí a VI zobrazuje v blokovém diagramu jako ikona, kterou nelze rozšířit.

VI Po vložení VI do blokového diagramu jej LabVIEW považuje za tzv. subVI (podprogram). Pokud na subVI dvakrát kliknete, objeví se místo jeho konfiguračního dialogu (jako u expresních VI) jeho čelní panel a blokový diagram. Na čelním panelu se zobrazují ovládací prvky a indikátory, které již znáte. V blokovém diagramu jsou pak vodiče, ikony objektů z čelního panelu, funkce a mohou v něm být i subVI. V pravém horním rohu čelního panelu i blokového diagramu vidíte ikonu otevřeného aktuálního VI. Stejná ikona reprezentuje toto VI po vložení do blokového diagramu. Můžete si samozřejmě vytvořit vlastní VI a použít jej jako subVI. Další informace o vytváření VI a jejich nastavení jako subVI najdete v kapitole 7 Creating VIs and SubVIs v manuálu LabVIEW User Manual. Dokonce i nastavení expresního VI lze uložit jako subVI. Další informace o vytvoření subVI z expresních VI najdete v kapitole 5 - Building the Block Diagram v manuálu LabVIEW User Manual.

Funkce Funkce jsou základními stavebními kameny LabVIEW. Funkce nemají čelní panely ani blokové diagramy, ale pouze konektory. Jestliže na funkci dvakrát kliknete, nestane se téměř nic – jen bude vybrána.


5-3


Kapitola 5


Datové typy______________________________________ Při vytváření blokového diagramu VI jste si určitě všimli, že terminály objektů z čelního panelu mají odlišné barvy. Barva a symbol každého terminálu udávají datový typ ovládacího prvku a indikátoru. Stejným způsobem jsou barevně odlišeny datové typy vodičů, vstupů a výstupů. Barvy vstupů a výstupů expresních VI označují, jaký datový typ může být k VI připojen. Terminály ovládacích prvků mají tlustší okraj než terminály indikátorů. Dalším znakem, který od sebe oba prvky odlišuje, je šipka. Je-li šipka na pravém okraji terminálu, jde o ovládací prvek. Je-li vlevo, označuje indikátor. Datové typy udávají, které objekty nebo vstupy a výstupy lze vzájemně propojit. Má-li např. spínač zelený okraj, může být připojen na kterýkoliv zeleně zbarvený vstup expresního VI. Otočný knoflík má oranžový okraj a proto může být připojen na kterýkoliv oranžově zbarvený vstup. Nelze ale připojit otočný knoflík na zeleně zbarvený vstup. Všimněte si, že vodiče mají stejnou barvu jako terminály. Další informace o datových typech najdete v kapitole 5 - Building the Block Diagram v manuálu LabVIEW User Manual.

Dynamický datový typ Dynamický datový typ obsahuje data generovaná nebo čtená expresním VI. Dynamický datový typ vypadá jako tmavě modrý terminál – viz vlevo. Dynamický datový typ lze připojit na vstup resp. výstup většiny expresních VI. Dynamický datový typ můžete připojit na kterýkoliv indikátor nebo vstup, který používá datové typy numeric, waveform nebo Boolean. Dynamický datový typ tak můžete připojit k indikátoru, který nejlépe zobrazí daná data. Indikátory jsou např. grafy, diagramy, tabulky nebo číselné displeje. Většina ostatních VI a funkcí neumožňuje použití dynamického datového typu. Pokud tedy budete chtít použít dodávané VI nebo funkci k analýze nebo úpravě dat obsažených v dynamickém datovém typu, musíte ho převést na jiný vhodný datový typ.

Převod z dynamického datového typu na jiný K převodu dynamického datového typu na numerický, Boolean, waveform nebo na pole použijte expresní VI Convert from Dynamic Data. Po vložení expresního VI Convert from Dynamic Data do blokového diagramu se objeví konfigurační dialog Configure Convert from Dynamic Data. © National Instruments Corporation

5-4


Kapitola 5


V konfiguračním dialogu Configure Convert from Dynamic Data se zobrazují možnosti nastavení formátu výstupních dat z expresního VI Convert from Dynamic Data. Jestliže jste z měřicí karty načetli např. sinusový průběh, zvolte v dialogovém okně Configure Convert from Dynamic Data datový typ Single waveform. Pak můžete propojit výstup Waveform expresního VI Convert from Dynamic Data s funkcí nebo s VI, na jehož vstup lze připojit datový typ waveform. Pokud jste načetli více hodnot teploty z několika různých kanálů měřicí karty, zvolte položky 1D array of scalars – most recent values a Floating point numbers (double). Pak propojte výstup Array expresního VI Convert from Dynamic Data s funkcí nebo s VI, na jehož vstup lze připojit datový typ pole čísel (numeric array). Jestliže propojíte dynamický datový typ s indikátorem pole, LabVIEW vloží automaticky do blokového diagramu expresní VI Convert from Dynamic Data. Dvakrát klikněte na expresní VI Convert from Dynamic Data a v konfiguračním dialogu Configure Convert from Dynamic Data nastavte způsob převodu dat na pole.

Převod na dynamický datový typ K převodu datových typů číslo (numeric), Boolean, waveform a pole (array) na dynamický datový typ použijte expresní VI Convert to Dynamic Data. Po vložení expresního VI Convert to Dynamic Data do blokového diagramu se zobrazí konfigurační dialog Configure Convert to Dynamic Data. V tomto konfiguračním dialogu vyberte druh dat, který chcete převést na dynamický datový typ. Jestliže např. měříte sinusový průběh pomocí VI Analog Input a chcete změřený signál analyzovat pomocí expresního VI Signal Analysis, v dialogovém okně Configure Convert to Dynamic Data zvolte možnost Single waveform. Pak připojte výstup Dynamic Data Type k expresnímu VI, na jehož vstup lze připojit dynamický datový typ.


5-5


Kapitola 5


Využívání dalších možností LabVIEW________________ Expresní VI, struktury, ovládací prvky a indikátory, které se nacházejí na subpaletách pod paletami Functions a Controls, nabízí funkce potřebné pro programování obvyklých aplikací měření. Následující seznam popisuje aplikace, ve kterých budete potřebovat VI, funkce, struktury, ovládací prvky a indikátory umístěné na subpaletách pod paletami All Functions a All Controls.


1.

Programové ovládání vlastností a metod prostředí LabVIEW, VI, ovládacích prvků a indikátorů – v LabVIEW můžete změnit chování VI nebo po jeho spuštění či zavolání. Lze také měnit vzhled či rozmístění ovládacích prvků a indikátorů, nebo měnit chování prostředí LabVIEW. Další informace o těchto možnostech najdete v kapitole 17 - Programatically Controlling VIs v manuálu LabVIEW User Manual.

2.

Volání programů vytvořených v jiném vývojovém prostředí – z LabVIEW lze volat aplikace vytvořené v jiných programovacích jazycích, např. C++. Další informace o těchto možnostech najdete kapitole 20 - Calling Code from Text-Based Programming Languages v manuálu LabVIEW User Manual.

3.

Komunikace s jinými aplikacemi vytvořenými v LabVIEW přes počítačovou síť – váš program v LabVIEW může spouštět i VI na jiném počítači v síti. Další informace o těchto možnostech najdete v kapitole 18 - Networking in LabVIEW v manuálu LabVIEW User Manual.

4.

Zobrazení VI na Webu – čelní panel VI můžete zobrazit na internetu a pak VI ze vzdáleného počítače spouštět, a ovládat na dálku. Další informace o těchto funkcích najdete v kapitole 18 Networking in LabVIEW v manuálu LabVIEW User Manual.

5.

Ukládání dat do souborů v různých formátech – kromě vlastního formátu LabVIEW measurement data file můžete ukládat data i do souborů v jiných formátech. Další informace o těchto možnostech najdete v kapitole 14 - File I/O v manuálu LabVIEW User Manual.

6.

Přizpůsobení menu — nastavte si, které položky se mají zobrazovat v menu po spuštění VI. Můžete si vytvořit i své vlastní menu. Další informace o těchto možnostech najdete v kapitole 16 - Customizing VIs v manuálu LabVIEW User Manual.

5-6


________________A Technická pomoc a dokonalé služby Na WWW stránkách firmy National Instruments www.ni.com naleznete technickou pomoc i dokonalé služby. • Podpora — technická podpora on-line. Zde najdete následující informace: – Databáze odpovědí — odpověď na vaši otázku vyhledáte v rozsáhlé databázi vyřešených případů technické pomoci. Databáze technické pomoci je dostupná v angličtině, japonštině a ve španělštině na WWW stránkách www.ni.com/support. Na těchto stránkách jsou informace o většině produktů přístupné pro zaregistrované uživatele zdarma. Najdete zde i nejnovější verze ovladačů a různé aktualizace, návody a průvodce na řešení problémů, prohlášení o shodě, příklady programů, naučné manuály a poznámky o aplikacích, ovladače přístrojů, diskusní fóra, významový slovník apod. – Pomoc od odborníka — Spojte se s zaměstnanci NI nebo s dalšími odborníky v oboru měření a automatizace. Na WWW stránkách www.ni.com/support na vás čeká návod, jak správně položit otázku a jak se spojit se systémovým expertem přes telefon, e-mail nebo diskusní fórum. • Školení — navštivte stránku www.ni.com/custed s nabídkami školení, samostudia, stáhněte si video sekvence nebo interaktivní CD. Přihlaste se na některé ze školení vedené zkušeným instruktorem pobočky NI. • Systémová integrace — jestliže jste v časové tísni, máte omezené technické a materiální zdroje nebo nejste zdatným programátorem, pomůžou vám naši systémoví integrátoři (NI Alliance Program). Pro další informace zavolejte na místní pobočku firmy National Instruments nebo se podívejte na adresu www.ni.com/alliance. Pokud jste prohledali WWW stránky www.ni.com a nenašli jste požadované informace, spojte se s zaměstnanci místní pobočky National Instruments. Telefonní číslo na pobočku pro Českou republiku a pro Slovensko najdete na začátku tohoto manuálu. Kontaktní údaje na všechny pobočky NI po celém světě najdete na WWW stránkách www.ni.com/niglobal – zde jsou i odkazy na WWW stránky poboček s aktuálními informacemi v místních jazycích. Pokud WWW stránka pobočky existuje, bývají na ní informace o seminářích, výstavách, mimořádných nabídkách, telefonní čísla, e-mailové adresy, apod.


A-1


LabVIEW TM. Začínáme s LabVIEW

Recommend Documents