INTRODUCCIÓN A LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL LA INSTRUMENTACIÓN VIRTUAL

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<ul><li><p>INTRODUCCIN A LA INSTRUMENTACIN VIRTUALLA INSTRUMENTACIN VIRTUAL</p></li><li><p>La Instrumentacin</p></li><li><p>La InstrumentacinCuando se habla de instrumentos de medida, es normal pensar en una carcasa rgida, en la que destaca su panel frontal, el cual contiene:BotonesLEDsPerillasVisualizadores </p></li><li><p>La Instrumentacin</p></li><li><p>La Instrumentacin</p></li><li><p>La InstrumentacinEn la cara oculta del panel estn los contactos de esos controles que los unen fsicamente con la circuitera interna.</p></li><li><p>La InstrumentacinLa circuitera interna tiene circuitos integrados y otros elementos que procesan las seales de entrada en funcin del estado de los controles, el resultado se muestra en el panel frontal.</p></li><li><p>Instrumentacin virtualQu es un Instrumento Virtual?</p><p>Es la combinacin de Hardware y Software, usados por la computadora Personal (PC), para cumplir la funcin de un instrumento tradicional </p></li><li><p>Instrumentacin virtualQu es un Instrumento Virtual?</p><p>Es un mdulo software que simula el panel frontal de un instrumento real y, apoyndose en elementos de hardware accesibles por la computadora (tarjetas de adquisicin, tarjetas DSP, instrumentos accesibles va GPIB, VXI, RS-232), realiza una serie de medias como si se tratase de un instrumento real.</p></li><li><p>Instrumentacin virtualHARDWARE</p></li><li><p>Instrumentacin virtualSOFTWARE</p></li><li><p>Instrumentacin virtualAPLICACIN</p></li><li><p>INTRODUCCIN A LA INSTRUMENTACIN VIRTUALSISTEMAS DE MEDIDA</p></li><li><p>Sistema de medidaEl usuario de un sistema automtico de medida debe ser capaz de:Definir el procedimiento de test.Seleccionar los instrumentos implicados en el testSupervisar la ejecucin del testProporcionar los parmetros iniciales del testAnalizar los resultados </p></li><li><p>Sistemas de medidaEstas caractersticas se consiguen mediante una plataforma hardware (Computadora personal) y un software, todo ello a travs de una interfase grfica con el usuario (GUI: Grafical User Interface).</p></li><li><p>Sistemas de medida</p></li><li><p>Sistemas de medidaSistemas de medida aparecen en infinidad de campos de la ingeniera:</p><p>Procesado de sealQumica Analtica instrumentalElectrnica de potenciaMecnica, etc. </p></li><li><p>Sistemas de medidaConociendo el sistema fsico donde se debe realizar las medidas o sobre que magnitudes se debe actuar, podremos realizar nuestro instrumento virtual tan solo con colocar los sensores correctos y una adaptacin a las placas de adquisicin</p></li><li><p>Sistemas de medidaEl software de control de los diferentes instrumentos, podra ser especfico para cada procedimiento de test diferente, con los consiguientes problemas de desarrollo y mantenimiento de la aplicacin.</p><p>La solucin es un software que se adapte fcilmente a las diferentes necesidades de medida; estamos pues hablando de un programa orientado a objetos.</p></li><li><p>Sistemas de medidaEl sistema de software empleado constituye una coleccin de objetos reutilizables que representan:</p><p>Instrumentos fsicosProcedimientos de testActividades de procesado de datos y Elementos de interfase grfico,pudindose construir nuevas clase de objetos a partir de los ya existentes. </p></li><li><p>Sistemas de medidaUn controlador de un instrumento de laboratorio a travs de la interfase paralela IEEE-488 (GPIB) ha de ofrecer un interfaz grfico (GUI) que simule el panel frontal del instrumento fsico.</p><p>Esto significa que desde la pantalla de la PC debe controlarse el instrumento de manera como se hara manualmente.</p></li><li><p>Sistemas de medida</p></li><li><p>Sistemas de medidaLa versatilidad de disponer de un software de programacin grfica permite emplear las funciones de los instrumentos de laboratorio accesibles va GPIB.A dichos controladores de instrumento se les ha aadido algunas libreras propias del paquete de software y, de este modo, se han realizado diferentes instrumentos virtuales pues de hecho, fsicamente no existen. </p></li><li><p>INTRODUCCIN A LA INSTRUMENTACIN VIRTUALPROGAMACIN ESTRUCTURADA Y MODULAR</p></li><li><p>ProgramacinEn cualquier lenguaje de alto nivel, los planteamientos generales son los mismos sea cual sea el lenguaje escogidoUn programa siempre se basar en la construccin de un algoritmo y el empleo de unas Estructuras de Datos</p></li><li><p>ProgramacinPor algoritmo entendemos la descripcin exacta del orden determinado en que se ha de ejecutar un sistema de operaciones para resolver todos los problemas de un mismo tipo.</p></li><li><p>ProgramacinLas caractersticas del algoritmo son:</p><p>Definidad (de todas las acciones a realizar paso a paso sin ambigedad)Generalidad (todos los problemas de un mismo tipo) yEfectividad (funcionamiento correcto en todos los casos).</p></li><li><p>ProgramacinLa implementacin del algoritmo nos lleva a codificar cada una de las acciones que lo constituyen a instrucciones de un lenguaje determinado.</p></li><li><p>Programacin estructuradaEs nuestro objetivo obtener programas lo ms claro, simples y fiables posible.</p><p>Un criterio que podemos aplicar consiste en intentar que el texto del programa (estructura esttica) nos d una idea clara de la evolucin seguida por el programa cuando se ejecuta (estructura dinmica).</p></li><li><p>Programacin estructuradaA tal fin limitaremos el conjunto de estructuras a:</p><p>SecuencialCondicionalIterativa Cualquier programa lo construimos a partir de estas tres estructuras. </p></li><li><p>Programacin estructuradaCada accin, si no es elemental, puede a su vez descomponerse en otras que s lo sean</p></li><li><p>Programacin estructuradaLa estructura secuencial</p><p>Un proceso ser secuencial cuando conste de una serie de acciones elementales, que se ejecutarn en el orden que se ha escrito. </p></li><li><p>Programacin estructuradaLa estructura secuencial</p><p>As, para realizar el proceso PAN CON TOMATE las acciones que realizaremos sern:Inicio_secuenciaAccin 1 Cortar el panAccin 2 Abrir el tomateAccin 3 Untar el panAccin 4 Poner aceite.Fin_secuencia.</p></li><li><p>Programacin estructuradaLa estructura condicional.</p><p>La emplearemos cuando dos acciones alternativas y excluyentes dependen de una condicin.</p></li><li><p>Programacin estructuradaLa estructura condicional.</p><p>En lenguaje natural diremos SI hace sol ENTONCES ir a la playa SINO me quedo en casaIF hace sol THEN ir a la playa ELSE me quedo en casa</p></li><li><p>Programacin estructuradaLa estructura iterativa</p><p>Son acciones que implican la repeticin sistemtica de un proceso. Pero existe diferencias entre ellas.</p></li><li><p>Programacin estructuradaLa estructura iterativa</p><p>Mientras haya luz recoge las sillas del jardnPon las papas en la cazuela hasta que este llenaCopia cien veces la leccin</p></li><li><p>Programacin modularLa programacin modular es un mtodo de diseo y tiende a dividir el problema total en aquellas partes que poseen personalidad propia. </p></li><li><p>Programacin modularFrecuentemente debe repetirse una cierta secuencia de sentencias en varios lugares dentro de un programa.</p><p>Para ahorrar el programador el tiempo y el esfuerzo necesario para copiar estas sentencias, muchos lenguajes de programacin ofrecen una posibilidad de subrutina (subprograma). </p></li><li><p>Programacin modularLa subrutina sirve como instrumento para abreviar el texto y, mas significativamente, como un medio para hacer peticiones y estructurar un programa en componentes cerrados y lgicamente coherentes.La particin es esencial en la comprensin de un programa, particularmente si es tan complejo que el texto tiene una longitud tal que sea imposible recorrerlo de un vistazo.</p></li><li><p>Programacin modularLa estructura en subrutinas es indispensable tanto para la documentacin como para la verificacin del programa.As, es deseable a menudo formular una secuencia de sentencias como procedimiento, aun cuando esta secuencia se presente solo una vez y entonces no exista la motivacin de acotar el texto.</p></li><li><p>Programacin modularDe este modo un SUBPROGRAMA es una parte autnoma del programa que realiza una funcin definida, la cual puede ser invocada por otras partes del programa siempre que se necesite para desarrollar esa funcin.</p></li><li><p>INTRODUCCIN A LA INSTRUMENTACIN VIRTUALPROGRAMACIN GRFICA: ENTORNO LABVIEW</p></li><li><p>Instrumentacin Virtual con LabVIEW</p></li><li><p>LabVIEWLabVIEW LabVIEW es un lenguaje de programacin grfico que utiliza conos en lugar de lneas de texto para crear aplicaciones.</p></li><li><p>LabVIEWUtilizando LabVIEW se pueden crear:</p><p>Pruebas y medicionesAdquisiciones de datosControl de instrumentosAlmacenamiento de datosAnlisis de medicionesGeneracin de reportes</p></li><li><p>Instrumentacin Virtual con LabVIEWLos programas de Labview son llamados instrumentos virtuales (VIs).</p><p>Los VIs contienen tres elementos:Panel frontalDiagrama de bloquesIcono conector</p></li><li><p>Instrumentacin Virtual con LabVIEWLos programas de Labview son llamados instrumentos virtuales (VIs).</p><p>Los VIs contienen tres elementos:Panel frontalDiagrama de bloquesIcono conector</p></li><li><p>Icono/ConectorUn icono representa un VI en otro diagrama de bloqueEl conector muestra terminales disponibles para transferir datosPanel frontalControles = entradasIndicadores = salidasDiagrama de bloquePrograma de acompaamiento para el panel frontalComponentes cableados entre siComponentes de un VI</p></li><li><p>Panel FrontalEl panel frontal es la interfase del usuario con el VI. </p><p>Usted construye el panel frontal con controles e indicadores, que son las entradas y salidas que interactan con las terminales del VI, respectivamente</p></li><li><p>Panel FrontalLos controles son botones, botones de empuje, marcadores y otro componentes de entradas.</p><p>Los indicadores son las graficas, luces y otros dispositivos.</p></li><li><p>Panel FrontalLos controles simulan instrumentos de entradas de equipos y suministra datos al diagrama de bloques del VI. </p><p>Los indicadores simulan salidas de instrumentos y suministra datos que el diagrama de bloques adquiere o genera.</p></li><li><p>Panel frontal de VIBarra de herramientas del panel frontalBarra de mens del panel frontalControlBooleanoIndicador grficoIcono</p></li><li><p>Paleta de controlesUse la paleta de controles (Controls) para colocar los controles e indicadores en el panel frontal.La paleta de controles esta disponible solamente en el panel frontal.</p></li><li><p>Paleta de controlesSeleccione WindowShow Controls palette o haga clic derecho en el espacio de trabajo en el panel frontal para desplegar la paleta de controles. Usted tambin puede desplegar la paleta de controles haciendo un clic derecho en una rea abierta del panel frontal. Para desaparecer la paleta de controles presione el botn en la parte superior izquierda de la paleta.</p></li><li><p>Paleta de controles</p></li><li><p>Diagrama de bloqueLos objetos del panel frontal aparecen como terminales en el diagrama de bloque.El diagrama de bloque contiene el cdigo fuente grafico.Adicionalmente, el diagrama de bloque contiene funciones y estructuras incorporadas en las bibliotecas de LabVIEW.Los cables conectan cada uno de los nodos en el diagrama de bloques, incluyendo controles e indicadores de terminal, funciones y estructuras.</p></li><li><p>Diagrama de bloqueLos objetos del panel frontal aparecen como terminales en el diagrama de bloque.El diagrama de bloque contiene el cdigo fuente grafico.Adicionalmente, el diagrama de bloque contiene funciones y estructuras incorporadas en las bibliotecas de LabVIEW.</p></li><li><p>Diagrama de bloqueCableadodedatosTerminal graficaSubVIEstructuraWhile loopBarra deHerramientasDel diagrama de BloqueFuncion de dividirConstantenumericoFuncion de tiempoTerminal de controlbooleano</p></li><li><p>Paleta de funcionesUse la paleta de funciones (Functions), para construir un diagrama de bloque.La paleta de funciones esta disponible solamente en el diagrama de bloques.</p></li><li><p>Paleta de funcionesSeleccione WindowShow Functions Palette o haga un click derecho en el espacio de trabajo del diagrama de bloque para desplegar la paleta de funciones.Usted tambin puede desplegar la paleta de funciones dando un click derecho en una rea abierta del diagrama de bloques.</p></li><li><p>Paleta de funcionesPaleta de funciones (Ventana de diagrama de bloque)</p></li><li><p>Icono y ConectorCada VI muestra un icono, mostrado arriba, en la esquina superior derecha de las ventanas del panel frontal y del diagrama de bloque.Un icono es una representacin grafica de un VI. Puede contener texto, imgenes, o una combinacin de ambos.Si usted utiliza un VI como subVI, el icono identifica el subVI en el diagrama de bloque del VI.</p></li><li><p>Icono y ConectorEl conector muestra terminales disponibles para la transferencia de datos hacia y desde el subVI.Hay varios patrones de conectores para elegir. Haga un clic-derecho sobre el conector y seleccione el patrn del men de patrones.A partir de ah usted puede asignar controles e indicadores en el panel frontal al conector terminal.</p></li><li><p>Icono y ConectorUn icono representa un VI en otro diagrama de bloque El conector muestra terminales disponibles para transferir datos</p></li><li><p>Botn de ejecucin (Run)</p><p>Botn de ejecucin continua(Continuous Run)</p><p>Cancelacin de ejecucin(Abort Execution)</p><p>Botn de pausa/continuacin</p><p>Configuracin de textos(Text Settings)</p><p>Alineamiento de objetos(Align Objects)</p><p>Distribucin de objetos(Distribute Objects)</p><p>Reordenamiento</p><p>Redimensionamiento de objetosde panel frontal (Resize Objects)</p><p>Botn de ejecucin resaltada(Highlight Execution) Botn de entrada al ciclo(Step Into)</p><p>Botn sobre (Step Over)</p><p>Botn de salida del ciclo(Step Out)</p><p>Botones adicionales en el diagrama de la barra de herramientasBarra de herramientas de Estado</p></li><li><p>Herramienta de operacinHerramienta de posicionamiento y redimensinHerramienta de etiquetadoHerramienta de cableadoHerramienta de men (atajo)</p><p>Paleta flotanteUtilizado para operar y modificar objetos en el panel frontal y en el diagrama de bloques.Herramienta de desplazamientoHerramienta de punto de paroHerramienta de pruebaHerramienta para copia de colorHerramienta para colorearPaleta de HerramientasHerramienta de seleccin automatica</p></li><li><p>Opciones de AyudaUtilice la ventana de Context Help (Ayuda Contextual) y LabVIEW Help (Ayuda de LabViEW) para ayudarle a construir o editar los VIs. Refirase a la ayuda de LabVIEW y a los manuales para mas informacin.</p></li><li><p>Opciones de AyudaVentana de Ayuda Contextual (Context Help Window )Para desplegar la ventana de Context Help, seleccione Help&gt;&gt;Show Context Help o presione las teclas . </p></li><li><p>Opciones de AyudaCuando mueva el cursor sobre el panel frontal y los objetos del diagrama de bloque, la ventana de Context Help despliega el icono de los subVIs, funciones, constantes, controles e indicadores, con cables adjuntos a cada una de sus terminales. </p></li><li><p>Opciones de AyudaCuando mueva el cursor sobre la caja de opciones de dialogo, la ventana de Context Help despliega descripciones de esas opciones. En la ventana, las conexiones requeridas estn en negrilla, las conexiones recomendadas en texto normal, y las conexiones opcionales estn poco claras o no aparecen.</p></li><li><p>Opciones de AyudaContexto de la AyudaAyuda en lneaCongelar AyudaAyuda del Diagrama Simple/ComplejoCtrl + H</p><p>Referencias en LneaTodos los mens en lneaClic en las funciones del diagrama para tener acceso directo a la informacin en lnea.</p></li><li><p>Actividad 1.1Abrir y ejecutar un VI</p></li><li><p>Actividad 1.2Usar las utilidades de ayuda de LabVIEW para obtener informacin sobre objetos y caractersticas del panel frontal y diagrama de bloques.</p></li><li><p>Ejercicio complementario 1.11.1.1 Abrir y ejecutar un VIC:\...\labview\examples\apps\freqres.llb\ frequency response.vi1.1.2 Poner las ventanas Panel y Diagrama una al lado de la otra y despus una encima de la otra1.1.3 Desalinee dos o mas controles, luego usando la herramienta apropiada vulvalos a alinear.</p><p>Los Programas en LabVIEW son llamados instrumentos virtuales (VIs).</p><p>Haga nfasis en que controles es igual a entradas, e indicadores...</p></li></ul>