Post on 03-Mar-2021
CURS NR. 5
1
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Utilitarul Measurements and Automation Explorer
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
2
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
3
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
4
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
5
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
Traditional
NI-DAQ
Version
LabVIEW Version
5.0.1 5.1 5.1.2 6.0 6.1 7.0 7.1 8.0 8.2 8.5 8.6 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
6.9.3
7.0
7.0.1
7.1
7.2
7.3
7.4
7.4.1
7.4.4
7.5
Compatibil doar cu LabView
Compatibil doar cu LabView RT
Compatibile
CURS NR. 5
6
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
7
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
8
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
9
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
10
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
11
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
12
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
13
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
14
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
15
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Există două categorii de instrumente de achiziţie: Traditional DAQ – corespunzătoare
cartelelor mai vechi şi DAQmx - corespunzătoare cartelelor mai noi. Există cartele care
funcţionează cu ambele tipuri de instrumente.
SubVI-uri din biblioteca LabView utilizate in achizitia de semnale analogice
Achiziţia semnalelor analogice utilizând LabView
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
16
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
Schema bloc
Cartela de achiziţie de date NI 6036
CURS NR. 3
17
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Cartela de achiziţie de date NI USB - 6008
Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Hardware
Schema bloc a cartelei
NI USB 6008
CURS NR. 3
18
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Schema electrică aferentă intrărilor analogice
MUX – multiplexor analogic configurabil 8:1 sau dublu 4:1
PGA – amplificator programabil cu A=1, 2, 4, 5, 8, 10, 16, 20 pentru modul diferenţial şi
A=1 pentru modul referit faţă de masă
AI FIFO – memorie FIFO de 512 octeţi
ADC – convertor AD 12 biţi – mod diferenţial şi 11 biţi – referit faţă de masă, 10kS/s
CURS NR. 3
19
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Conexiuni pentru modul diferenţial
surse fără conexiune la
masă (termocuple,
condiţionare cu izolare,
baterii)
surse referite faţă de
masă (instrumente cu
ieşiri neizolate)
CURS NR. 3
20
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Conexiuni pentru referit faţă de masă
surse fără conexiune la
masă (termocuple,
condiţionare cu izolare,
baterii)
surse referite faţă de
masă (instrumente cu
ieşiri neizolate)
CURS NR. 3
21
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Schema electrică a canalelor de ieşire
Modul de conectare
DAC 12 biţi, 150 S/s
Schema electrică aferentă ieşirilor analogice
CURS NR. 3
22
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Schema de conexiune a semnalelor digitale
Schema electrică a canalelor digitale
P0.0 – ieşire cu colector în gol
P0.2 – ieşire digitală activă
P0.4 – intrare digitală compatibilă TTL
P0.7 – intrare digitală 0-5V
2 porturi digitale: P0 de 8 biţi (0...7) şi P1 de 4 biţi (0...3) configurabile ca intrări sau ieşiri
CURS NR. 3
23
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Schema electrică a canalelor digitale
Conexiunea intrinsecă este cea cu colector în gol cu rezistenţă de 4.7k pe cartelă. Se poate
adăugă rezistenţă suplimentară pentru capabilitate de curent mai mare
CURS NR. 3
24
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Achiziţia evenimentelor numărabile
Cartela este dotată cu 1 numărător de 32 de biţi ce poate contoriza evenimente (impulsuri,
fronturi descrescătoare) în sens crescător, având frecvenţa maximă de 5MHz. Pinul
corespunzător este PFI 0.
GND
PFI0
32 bit Counter
DAQ 6008
CURS NR. 3
25
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ Conf.Dr.Ing. Cristian Zet
Conectorii au câte 32 de pini, pe o parte fiind semnalele analogice, iar pe cealaltă
semnalele digitale
CURS NR. 5
26
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Nu există instrumente de nivel uşor ca în cazul instrumentelor tradiţionale. Există doar
instrumente de nivel intermediar şi un instrument de tip wizzard care permite configurarea
oricărui tip de achiziţie.
Biblioteca DAQmx
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
27
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Primul instrument într-un lanţ este cel de configurare a unui DAQmx Create Channel
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
Instrumentul poate fi utilizat pentru a crea
un canal pentru orice tip de achiziţie
Ai Voltage
În cazul achiziţiei analogice se poate stabili
configuraţia de conexiune a intrărilor,
limitele de măsurare (minimum şi maximum
value) şi canalul fizic pe care se face
achiziţia.
CURS NR. 5
28
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Instrumentul DAQmx Read – este echivalentul lui AI Read din DAQ Traditional. Poate fi
configurat pentru a “citi” unul sau mai multe eşantioane de pe unul sau mai multe canale.
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
29
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Instrumentul DAQmx Stop Task – este echivalentul lui AI Stop din DAQ Traditional. El
are rolul de a închide orice fel de task pentru a elibera resursele.
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
30
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
DAQmx nu are instrumente de nivel uşor. Pentru achiziţia unui eşantion se foloseşte o
succesiune de 3 instrumente: DAQmx Create channel, DAQmx Read şi DAQmx Stop
Achiziţia unui eşantion
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
31
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Acest lucru se face selectând meniul ataşat instrumentului DAQmx Read. Atenţie,
instrumentul are o intrare nouă (Number of samples) atunci când selectaţi “multiple
samples”, care trebuie legată la un control.
Achiziţia unui număr finit de eşantioane
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
32
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Acest lucru se face selectând meniul ataşat instrumentului DAQmx Read. Ieşirea “data”
este o matrice. Indexul de linie al matricii este al canalului şi cel de coloană este al
eşantionului. În controlul “physical channels” trebuie introdus pe ce canale să se facă
achiziţia: Dev1/ai0:4 sau Dev1/ai0:Dev1/ai4.
Achiziţia unui număr finit de eşantioane pe mai multe canale
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
CURS NR. 5
33
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
În cazul în care semnalele de la intrare au frecvenţă redusă sau sunt semnale continue nu e
necesară eşantionarea acestora la momente foarte precise în timp. Ca şi la instrumentele
tradiţionale şi DAQmx oferă această posibilitate.
Achiziţia cu control software al perioadei de eşantionare
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
Modificaţi pe panoul frontal limitele de intrare “maximum value” şi “minimum value” în
limitele permise de cartelă şi observaţi ce se întâmplă. Care este cea mai fină cuantă
afişată pe Chart. Introduceţi DAQmx Create channel în bucla while. Ce se întâmplă?
CURS NR. 5
34
SISTEME AUTOMATE DE MĂSURĂ
Modificaţi instrumentul anterior pentru a achiziţiona mai multe eşantioane (1Chan Nsamp)
Achiziţia cu control software al perioadei de eşantionare
Prof.Dr.Ing. Cristian Zet
Ce se întâmplă cu durata buclei? Dar cu frecvenţa de eşantionare?