Instrumentación Virtual con LabVIEW

¿Qué es la Instrumentación Virtual?

• El concepto de instrumentación virtual nace a partir del uso del computador personal (PC) como "instrumento" de medición de tales señales como temperatura, presión, caudal, etc.

• Es decir, el PC comienza a ser utilizado para realizar mediciones de fenómenos físicos representados en señales de corriente (Ej. 4-20 mA) y/o voltaje (Ej. 0-5Vdc). Sin embargo, el concepto de "instrumentación virtual" va más allá de la simple medición de corriente o voltaje, sino que también involucra el procesamiento, análisis, almacenamiento, distribución y despliegue de los datos e información relacionados con la medición de una o varias señales específicas. Es decir, el instrumento virtual no se conforma con la adquisición de la señal, sino que también involucra la interfaz hombre-máquina, las funciones de análisis y procesamiento de señales, las rutinas de almacenamiento de datos y la comunicación con otros equipos.

¿Cómo construir un instrumento virtual?

• Para construir un instrumento virtual, sólo requerimos de un PC, una tarjeta de adquisición de datos con acondicionamiento de señales y el software apropiado, los tres (3) elementos clave en la conformación de un instrumento virtual, teniendo un chasis de acondicionamiento de señales como elemento opcional.

• Decimos que el "acondicionamiento de señales" es opcional, porque dependiendo de cada señal y/o aplicación, se puede o no requerir amplificación, atenuación, filtraje, aislamiento, etc. de cada señal. Si la señal está en el rango de los +/- 5Vdc y no se requiere de aislamiento o filtraje, la misma puede ser conectada directamente a la tarjeta de adquisición de datos.

¿Qué es LabVIEW?

• LabVIEW de National Instrument, es una herramienta de programación gráfica, altamente productiva, para la construcción de sistemas de adquisición de datos, instrumentación y control. LabVIEW nos da la capacidad de crear rápidamente una interfaz de usuario que nos proporciona la interactividad con el sistema.

• La programación G es el corazón de LabVIEW, y difiere de otros lenguajes de programación como C o Basic, en que éstos están basados en texto, mientras que G es una programación gráfica.

• Los programas en G, o VIs (“Virtual Instruments”) constan de una interfaz interactiva de usuario y un diagrama de flujo de datos que hace las funciones de código fuente.

Figura Nº1: El acondicionamiento de señales es un componente importante en un sistema de adquisición de datos.

Figura Nº 2: Tarjeta de adquisición de datos USB - 6008

Objetivos

• Comprender los componentes de un instrumento virtual• Introducir LabVIEW y las funciones comunes de LabVIEW • Construir una aplicación simple de adquisición de datos

Panel frontal• Controles = entradas• Indicadores = salidas

Diagrama de bloque• Programa de acompañamiento

para el panel frontal• Componentes “cableados”

entre si

Programas de LabVIEW se llaman instrumentos virtuales (VIs)

Panel frontal de VIBarra de herramientas del panel frontal

Leyenda del gráfico

ControlBooleano

Gráfico deForma de onda

Icono

Leyenda deLa grafica

Leyenda de la escala

VI Diagrama de bloque

Cableadodedatos

Terminal grafica

SubVI

EstructuraWhile loop

Barra deHerramientasDel diagrama de Bloque

Funcion de dividir

Constantenumerico

Funcion de tiempo

Terminal de controlbooleano

VIs Expreso, VIs y Funciones• VIs Expreso: VIs interactivos con pagina de dialogo

configurable• VIs estándar: VIs modulares y personalizables mediante

cableado• Funciones: Elementos fundamentales de operación de

LabVIEW; no hay panel frontal o diagrama de bloque

VI ExpresoVI Expreso VI EstandarVI Estandar

FuncionFuncion

Paleta de controles y funciones

Paletas de control (Ventana del panel frontal)

Paleta de funciones (Ventana de diagrama de bloque)

Herramienta de operación

Herramienta de posicionamiento

y redimensión

Herramienta de etiquetado

Herramienta de cableado

Herramienta de menú (atajo)

• Paleta flotante• Utilizado para operar y modificar

objetos en el panel frontal y en el diagrama de bloques.

Herramienta de desplazamiento

Herramienta de punto de paro

Herramienta de prueba

Herramienta para copia de color

Herramienta para colorear

Paleta de Herramientas

Herramienta de selección automatica

Botón de ejecución (Run)

Botón de ejecución continua(Continuous Run)

Cancelación de ejecución(Abort Execution)

Botón de pausa/continuación

Configuración de textos(Text Settings)

Alineamiento de objetos(Align Objects)

Distribución de objetos(Distribute Objects)

Reordenamiento

Redimensionamiento de objetosde panel frontal (Resize Objects)

Botón de ejecución resaltada(Highlight Execution) Botón de entrada al ciclo(Step Into)

Botón sobre (Step Over)

Botón de salida del ciclo(Step Out)

Botones adicionales en el diagrama de la barra de herramientas

Barra de herramientas de Estado

Abra y Ejecute un Instrumento Virtual

Buscador de Ejemplos

Terminales de

Control

Ventana de Diagrama de Bloques

Ventana de Panel Frontal

Terminales de

Indicador

Creando un VI