Struktura př předmě edmětu : 1.
Struktura př předmě edmětu:
Úvod LabVIEW, Front Panel, Block Diagram, Icon Pane Controls, Functions, Tools Palette, Help Otevření, úprava, spuštění VI
Měřic ěřicíí program LabVIEW 2.
Základní kladní funkce a prvky (3)
5.
Základní kladní funkce a prvky (4)
6. 7.
Získá skávání dat a komunikace s př přístroji Tvorba SubVI + doplň doplňky
Graph, Refnum Documentation
Základní kladní funkce a prvky (1)
File I/O Timing
Terminals, nodes Datové typy - Numeric, Boolean, String, Path, Cluster Structures; Global & Local variables Numeric, Boolean;
3.
4.
Základní kladní funkce a prvky (2)
Ikona + SubVIs Containers, Decorations doplňky
Array & Cluster String & Path List & Table; Ring & Enum
Ing. Anna Husáková
Přednáška č.1
1
Přednáška č.1
2
3
Front panel
Front Panel
Úvod do LabVIEW LabVIEW
Panel nástrojů
Uživatelské rozhraní VI´s Indikátory a ovládací prvky pro vstup a výstup hodnot Ovládací prvky – knoflíky, tlačítka, posuvné stupnice, … Indikátory – grafy, LED diody, tabulky, … Obecně se vytváří jako první
Vývojové prostředí od firmy National Instruments pracující s grafickým programovacím jazykem G Programový kód v podobě blokového schématu Zpracovávání programu na základě toku dat (namísto vykonávání instrukcí) Programy = Virtuální měřicí přístroje
Ikona Help
Tabulka
Legenda
Graf
(Virtual Instruments, VI´s) Přednáška č.1
www.ni.com/czech
Přednáška č.1
4
5
Panel nástrojů
Po vytvoření předního panelu Místo pro sestavování grafického zdrojového kódu programu Propojení terminálů objektů z předního panelu pomocí vodičů Provádění nejrůznějších operací s daty pomocí expresních VI (funkcí) a operátorů
Logický ovládací prvek
Numerický indikátor
Logický indikátor
STOP tlačítko
6
Express VI´ VI´s, VI´ VI´s and Functions
Block diagram
Block diagram
Přednáška č.1 Numerický ovládací prvek
Funkce dělení SubVI
Express VI: interaktivní VI konfigurovatelným dialogovým oknem Standardní VI: podprogramy (SubVI´s) mají block diagram i front panel Funkce: základní operační prvek v LabVIEW (nemá front panel a block diagram)
Funkce
Terminál grafu Dráty (tok dat)
Standardní VI Přednáška č.1
7
Přednáška č.1 While Loop (smyčka)
Numerická konstanta
Funkce časovače
Terminál logického ovladače
8
Expresní VI
Přednáška č.1
9
Icon and Connector pane
Controls palette
Tools Palette „plovoucí“ paleta nástrojů používá se pro modifikaci objektů předního panelu i blokového schématu a operace s nimi
Aby bylo možné použít VI jako snadno identifikovatelný subVI (podprogram) Grafická reprezentace programu Text, obrázek, kombinace Konektory - počet souhlasí s počtem indikátorů a ovládacích prvků v podprogramu Max 28 terminálů u jednoho podprogramu
Controls palette pouze u Front panelu obsahuje ovládací prvky a indikátory prvky uspořádány ve skupinách podle typu
Automatický výběr nástroje
(více při tvorbě SubVI´s)
Operace s objekty
Posouvání objektů
Umístění / změna velikosti
Vytváření breakpoint
Popis / text
Vytváří kontrolní body
Spojování dráty
Kapátko (kopie barvy)
Zobrazí menu objektu
Změna barvy objektů
Přednáška č.1
Přednáška č.1
10
Přednáška č.1
11
Function Palette
12
Help
Error list
Context Help
Function palette
Error list
Online help Uzamknout help Jednoduchý popis programu Ctrl + H
pouze u Block diagramu obsahuje funkce a operátory pro vytváření programu také uspořádány ve skupinách
varování závažné chyby detaily
Online help Otevře klasické okno help někde je chyba ! Přednáška č.1
Přednáška č.1
13
Panel ná nástrojů strojů
Základní kladní úkony (1)
Tlačítko pro opakované měření Ukončení programu Pause/Pokračování programu Vlastnosti textu
Zvýrazněný průběh programu
Zarovnání objektů
Zahájení krokování
Rozložení objektů
Další krok
Uspořádání
Ukončení krokování
Block diagram
Otevření palet Vkládání ovládacích prvků a indikátorů Změna umístění (zarovnání, uspořádání), velikosti, barvy Úprava vlastností objektů (akce, default value, stupnice…) Popisky (font, barva, velikost,…) Záměna prvků Klávesové zkratky Properties, VI properties
Další tlačítka u blokového diagramu
Změna velikosti objektů Přednáška č.1
16
15
Základní kladní úkony (2)
Otevření VI Front panel
Spouštěcí tlačítko
Přednáška č.1
14
Přednáška č.1
17
Otevření palety funkcí Vkládání funkcí a operátorů Změna umístění, zarovnání, uspořádání Úprava vlastností objektů (popisky, default value…) Spojování prvků vodiči, broken wires, … Properties
Přednáška č.1
18
Příklady
Základní kladní úkony (3)
Př. 1 – matematické funkce
Spuštení a zastavení programu
program pro převod:
po krocích X pomalé s náhledem X běžné X opakované pause, breakpoint, stop
1. °C na °F, MPa na Torry, dny na sekundy 2. m/s na km/hod, km na míle
Vlastnosti ikony
Tvorba ikony Panel nástrojů
Konec první přednášky
Př. 2 – logické funkce program pro přepouštění nádrží
Př. 3 – tvorba ikony
Návrh ikony
tvorba ikony u př. 1 a 2 Přednáška č.1
Přednáška č.1
19
20
Terminá Terminály
Měřic ěřicíí program LabVIEW (druhá ka) (druhá přednáš ednáška)
Uzlové Uzlové body (nodes)
Výstupy z block diagramu do předního panelu (a vstupy opačným směrem)
Ikona
Zobrazení jako ikona a nebo pouze jako datový typ
Přednáška č.2
22
Datové Datové typy Control Indicator
Data Type Single-precision, floating-point numeric Double-precision, floating-point numeric Complex single-precision, floating-point numeric
Structures 0,0 0,0
8-bit signed integer numeric
0
8-bit unsigned integer numeric
0
16-bit signed integer numeric Boolean String Cluster Path Picture
0 FALSE empty string ----
Rozšiřitelný uzel
Rozšířený uzel
Zobrazení stejného VI třemi způsoby Žluté pole = standardní VI Modré pole = expresní VI
Přednáška č.2
23
24
Příklady použ použití ití struktur
Default Value
0,0+i0,0
21
Global a Local Variable - úprava While loop – kontinuální průběh (stop) Sequence structure – počáteční podmínky Case structure – signalizace (vypnutí/zapnutí) For loop, Feedback node - opakování
Stacked sequence structure Flat sequence structure Case structure For loop While loop Formula node Event structure Feedback node Timed loop Variables
----
Přednáška č.2
25
Přednáška č.2
26
Přednáška č.2
27
Front Panel – Numeric Numeric Control & Indicator Vertical / Horizontal Fill Slide Vertical / Horizontal Pointer Slide Knob, Dial Tank Thermometer
Block diagram – Numeric
Time Stamp Control & Indicator Vertical / Horizontal Progress Bar Vertical / Horizontal Graduated Bar Gauge Meter Framed Color Box
Základní numerické funkce Zaokrouhlování Numerické konstanty (prázdné) Tvorba vzorce (funkce) Změna vlastností signálu
Front Panel – Boolean Vertical / Horizontal
Převod datových typů Goniometrické funkce Logaritmické funkce Komplexní čísla Numerické konstanty (nejběžnější)
Rocker Push Button Round / Square LED Cancel Button OK Button
Vertical / Horizontal Slide Switch Vertical / Horizontal Toggle Switch Stop Button
Radio Buttons
Převod signálu do časové roviny Přednáška č.2
Přednáška č.2
28
Přednáška č.2
29
30
Block Diagram – Boolean
logické operátory
negace
log. operátory pro řetězce
implikace
Měřic ěřicíí program LabVIEW (tř ka) (třetí etí přednáš ednáška)
boolean na 0;1
Konec druhé přednášky
číslo na boolean boolean na číslo logické konstanty
Přednáška č.2
31
Front Panel – Array & Cluster
32
Front Panel - String & Path
33
Block Diagram - Array Array Size
Array Cluster Error In / Out Variant
String Control / Indicator Combo Box File Path Control / Indicator
Index Array
Replace Array Subset
Initialize Array
Insert to Array
Build Array
Delete from Array
Search 1D Array
Array Subset
Split 1D Array
Rotate 1D Array
Transpose 2D Array
Reverse 1D Array
Interpolate 1D Array
Sort 1D Array
Threshold 1D Array
Array Max & Min
Array Constant
Interleave 1D Arrays
Array ↔ Cluster
Decimate 1D Array Reshape Array
Přednáška č.3
34
Přednáška č.3
35
Přednáška č.3
36
Block Diagram – String
Block Diagram - Cluster
Front Panel - List & Table
To Upper/Lower Case
Stg length
Additional Stg Functions
Concentrate Stgs Stg Subset Replace Substg Search & Replace Stg Scan from Stg Format into Stg konstanty
Unbundle / Bundle by Name
Format Date/Time Stg
Build Cluster Array
Stg/Number conversions
Index & Bundle Cluster
Spreadsheet Stg ↔ Array
Array
Stg/Array/Path conversions
Build text
Unbundle / Bundle
Match Pattern
Listbox Multicolumn listbox Table Tree Express table
Cluster Constant Cluster ↔ Array
Přednáška č.3
Přednáška č.3
37
Přednáška č.3
38
39
Front Panel - Ring & Enum
Měřic ěřicíí program LabVIEW (čtvrtá ka) tvrtá přednáš ednáška)
Text Ring Menu Ring Enum Pict Ring Pict & Text Ring
Konec třetí přednášky
Přednáška č.3
40
41
Graph
Graph
Chart – Overlaid / Stacked Plot
Label
Waveform Chart / Graph XY Graph Express XY Graph Intensity Chart / Graph Digital Waveform graph 3D Surface Graph 3D Paramtric Graph 3D Curve Graph Controls
42
Plot legend Graph palette
Y-scale Cursor
Grid mark X-scale Cursor legend
Overlaid Plot
Stacked Plot
Scale legend Přednáška č.4
43
Přednáška č.4
44
Přednáška č.4
45
XY - Graph
Digital Graph
Report Generation Easy Text Report Easy Print VI Panel or Documentation New Report Print Report Save Report to File Dispose Report Set Report Font Append
Vstupní data
Report Text Table to Report List to Report Front Panel to Report Control Image to Report Image to Report
Zdrojová data
Digitální graf Binární vyjádření
Report NI DIAdem Report Wizard
Přednáška č.4
Přednáška č.4
46
Další Další funkce pro report VI Documentation Append: Front panel Image VI Block diagram VI description VI Hierarchy VI History VI Icon VI List of Controls VI list of SubVIs
Přednáška č.4
47
Report Generation
48
Report Generation
Advanced Report Generation Append File to Report Clear Report Clear Report Text Get Report Settings Get Report Type Query Available Printers
Přednáška č.4
Přednáška č.4
49
Přednáška č.4
50
51
File I/O
Měřic ěřicíí program LabVIEW (pá ka) (pátá přednáš ednáška)
Write to / Read from Spreadsheet File Write Characters to File Open/Create/Replace File
Konec čtvrté přednášky
Read / Write File File Constants Configuration File Vis Read / Write Lab VIEW Measurement File
Přednáška č.5
52
53
54
File I/O
Advanced File Functions
Advanced File Functions
File Dialog Open File New File EOF Seek Flush File Lock Range Access Rights Path Type Type and Creator File/Directory Info Volume Info
Read characters from File Read lines from File Scan from / Format into File Build / Strip Path Binary File VIs Close File Advanced File Functions Storage VIs
Přednáška č.5
Move, Copy, Delete List Directory New Directory Path to Array of Strings Array of Strings to Path Path to String String to Path Refnum to Path
Přednáška č.5
55
Time and Dialog
Přednáška č.5
56
57
Časovač asovače
Měřen ěřeníí doby prů průběhu programu
Tick Count (ms) Wait (ms) Wait until next ms multiple Format Date/Time String Get Date/Time String Get Date/Time In seconds Date/Time to seconds Seconds to Date/Time One/Two/Three Button Dialog Wait for Front Panel Activity Generate front panel activity Přednáška č.5
Přednáška č.5
58
Přednáška č.5
59
60
Time and Dialog
Měřic ěřicíí program LabVIEW (šestá ka) está přednáš ednáška)
Simple Error Handler General Error Handler Clear errors Find First Error Merge Errors Time Delay Elapsed Time Prompt User for Input Display Message to User Error Cluster From Error Code
Konec páté přednášky
Přednáška č.5
61
62
63
Data Acquisition (zí (získá skávání dat) Měřicí sestava využívající DAQ kartu
Univerzá Univerzální lní DAQ zař zařízení zení
Data Acquisition (zí (získá skávání dat) Měřicí sestava s přístrojem
DAQ zařízení (karta)
měřicí přístroj
Generování nebo získávání dat z více kanálů Měření nejrůznějších typů dat (v závislosti na software a senzorech) Připojení přes PCI (PCMCIA) slot k počítači Ke kartě přísluší konektorový blok a software Ovládání pomocí řadičů a vhodných příkazů aplikačního software NI-DAQ řadiče (drivers) = soubor VIs pro konfiguraci zařízení, získávání dat a ovládání zařízení
počítač
senzory
kabel
rozhraní počítač senzory
konektorový blok
DAQ zařízení (karta) Přednáška č.6
Přednáška č.6
64
65
NI-DAQmx Traditional NI-DAQ Specifické VIs pro ovládání: • Analogových vstupů • Analogových výstupů • Digitalních I/O • Čítačových operací
NI-DAQmx „Řadiče nové generace“: • VIs pro vykonávání úkolů • Soubor VIs pro všechny typy měření
Rozhraní pro programování analogových vstupů/výstupů, digitalních I/O, ovládání stovek multifunkčních DAQ zařízení Obsahuje Measurement & Automation Explorer, DAQ Assistant a VI Logger Lite software
Tradiční NI-DAQ
Tradiční NI-DAQ – konfigurace v MAX (Measurement & Automation Explorer) NI-DAQmx – použití DAQ Assistant (LabVIEW Î Function Palette Î NI Measurements Î DAQmx Î Data Acquisition)
Measurement & Automation Explorer
69
DAQ Assistant Výběr zařízení,
Přímo z MAX bez nutnosti mít LabVIEW Testování komunikace s přístrojem Provádění jednoduchých měření
70
Přednáška č.6
68
Test panel
Přednáška č.6
Instalace LabVIEW a řadičů (NI-DAQmx/Trad. NI-DAQ) Instalace hardwaru Konfigurace hardwaru
Přednáška č.6
67
Measurement & Automation Explorer
1. 2. 3.
Používá se v případě, že: zařízení není podporováno NI-DAQmx softwarem (např. AT E série multifunkčních karet) Pokud používáte starší verzi programů National Instruments LabVIEW, LabWindows/CVI nebo Measurement Studio než verze 7.0 Pokud máte starší programy využívající NI-DAQ 6.9x
Přednáška č.6
66
Instalace a konfigurace hardwaru
NINI-DAQmx vs. Tradič Tradiční NINI-DAQ
Získá skávání dat v LabVIEW
Přednáška č.6
se kterým chceme • komunikovat, • řídit ho • sbírat data • …
Přednáška č.6
71
Přednáška č.6
72
Vytvoř Vytvoření ení měřic ěřicíí aplikace
Traditional NINI-DAQ
Front panel
NINI-DAQmx Funkce pro čtení/ zápis dat, provádění úkolů, trigger, časování měření, konfiguraci zařízení, kalibraci, nastavení rozsahu, ….
Analog Input Analog Output Digital I/O Counter Calibration & Configuration Signal Conditioning Channel Constant
Paleta I/O – specifikace přístroje, se kterým chceme komunikovat Trad. NI-DAQ Chanell control DAQmx Name Controls
Přednáška č.6
Přednáška č.6
73
74
Postup vytvá vytváření ení aplikace
Kaná Kanály
Nastavení kanálů + vytvoření úkolů Nastavení časování Nastavení triggeru Čtení / zápis dat
Task = soubor jednoho nebo více virtuálních kanálů s nastaveným časováním, triggerem a dalšími vlastnostmi. Task reprezentuje měření, které chceme provádět – můžeme jej nastavit a poté automaticky používat v aplikaci.
Terminál, pin na kterém měřím nebo generuji analogový nebo digitální signál Každý má své jedinečné jméno (charakterizaci)
Kroky pro vytvoření: 1. Vytvoření úkolu (task) a kanálu pomocí DAQ Assistantu 2. Konfigurace kanálu, časování, trigger (nepovinné) 3. Zápis / čtení dat 4. Odstranění úkolu
Virtuální kanál Soubor vlastností, které zahrnují jméno, fyzický kanál, vstupní terminál, typ měření, informace o měření (rozsah, jednotky, …) Přednáška č.6
Příklad měř eníí DC signá měřen signálu
(kroky 2 a 3 se opakují, pokud to měření vyžaduje – např. zaznamenám data, překonfiguruji trigger a provedu nové měření)
Přednáška č.6
76
78
Příklad – NINI-DAQmx Měření s využitím NI-DAQmx
Měření s využitím Trad. NI-DAQ
Schéma zapojení amenomomeru (měření rychlosti větru)
Přednáška č.6
77
Příklad – Tradič Tradiční NINI-DAQ
DC signál – stejnosměrný signál (napětí, teplota,otáčky, proud,…)
75
Tasks – úkoly meř meření ení
Fyzický kanál 1. 2. 3. 4.
Přednáška č.6
Device – číslo přiřazené kartě během konfigurace
Physical channel – určení fyzického kanálu použité karty
Channel – analogový vstupní kanál anemometru
Min / Max Value – očekávaný rozsah napětí (0 až 10V)
High / low limit – hodnoty očekávaného rozsahu napětí
DAQmx Create Virtual Channel – používá fyzický kanál pro vytvoření Virtuálního analogového vstupního napěťového kanálu
AI Sample Channel – funkce pro získání hodnot prostřednictvím karty
DAQ Read – čte vzorek z kanálu
Scaling – přepočet napětí na rychlost větru
+ přepočet napětí na rychlost větru
Schéma měřicího řetězce
Přednáška č.6
79
Přednáška č.6
80
Přednáška č.6
81
Komunikace s př přístroji (VISA)
VISA Driver Development Wizard
Měřen ěřeníí – VISA (DMM – digital multimetr)
VISA = Virtual Instrument Software Architecture
DMM – Druh přístroje, se kterým komunikujeme MEAS:DC? – instrukce přístroji (zaslání měřeného signálu)
Umožňuje komunikovat s přístroji přes sběrnice GPIB, USB, PXI, VXI, sériový port
VISA Write – zapisuje (posílá) instrukci do přístroje
Přístroj musí mít nainstalovaný ovladač příp. je možné ovladač vytvořit pomocí VISA Driver Development Wizard (zadání názvu přístroje a výrobce a PXI ID čísla)
Read buffer – naměřená data
VISA Read – čte odezvu přístroje (měřená data)
Nastavení komunikace, kroků měření a charakteru výsledných dat – pomocí Instrument I/O Assistant Přednáška č.6
Přednáška č.6
82
Přednáška č.6
83
84
Icon and Connector pane
Měřic ěřicíí program LabVIEW (sedmá ka) (sedmá přednáš ednáška)
Aby bylo možné použít VI jako snadno identifikovatelný subVI (podprogram) Grafická reprezentace programu Text, obrázek, kombinace Konektory - počet souhlasí s počtem indikátorů a ovládacích prvků v podprogramu Max 28 terminálů u jednoho podprogramu
Konec šesté přednášky
(více při tvorbě SubVI´s) Přednáška č.1
85
Ikona / Terminá Terminály
86
Terminá Terminály ikony
87
Tvorba SubVI´ SubVI´s 1. Označit program / část programu 2. Edit Î Create SubVI 3. Pojmenovat a uložit SubVI Vytvořen SubVI Původní program
Přednáška č.7
88
Přednáška č.6
89
Přednáška č.6
90
Tvorba ikony Vlastnosti ikony
Konec sedmé přednášky
Panel nástrojů
Návrh ikony
Přednáška č.6
91
92
