LABLABoratory oratory VVirtualirtual I Instrumentnstrument EEngineering ngineering WWorkbenchorkbench

LabVIEWLabVIEW

Scopo del Scopo del corsocorso

Introduzione al linguaggio di programmazione LabVIEW e presentazione delle sue funzioni principali

Stesura di un programma di acquisizione dati

Interfaccia LabviewInterfaccia LabviewDiagramma a blocchi Pannello frontale

DIAGRAMMA A BLOCCHIProgramma dello strumento virtuale

I nodi o funzioni sono collegati da un filo che definisce il flusso dei dati

I programmi in LabVIEW I programmi in LabVIEW

Virtual Instruments (VIs)Virtual Instruments (VIs)

PANNELLO FRONTALE Interfaccia grafica

Inputs -> Controlli Outputs -> Indicatori

Controllo boleano

Indicatore

Grafico delsegnale

Barra degli strumenti

PANNELLO FRONTALEPANNELLO FRONTALE

DIAGRAMMA A BLOCCHIDIAGRAMMA A BLOCCHI

Costante numerica

Chiamata della subVI

Ciclo WhileTerminale del bottone di stop

Terminale numerico

Terminale di stop del loop

Terminale del termometro

Grafico della temperaturaGrafico della temperatura

Barra degli strumenti

Menù delle funzioni

Menù toolsATTIVO IL DIAGRAMMA A BLOCCHI

ATTIVO IL PANNELLO FRONTALE

Menù tools

Menù dei controlli

Menu dei controlli e delle funzioniMenu dei controlli e delle funzioni

Menu dei Controlli (Finestra del pannello)

Menu delle funzioni(Finestra del diagramma)

Modifica i valori dei controlli e degli indicatori

Posiziona seleziona muove e ridimensiona gli

oggetti

Testo inserisce il testo negli spazi appositi o

scritte nel pannello frontale

Collega collega vari oggetti del diagramma a

blocchi

POP-UP strumento che fa apparire il menu pop-up

se selezionato

• Usato per operare e modificare gli oggetti sul pannello frontale e sul diagramma a blocchi

Scorrimento visualizza la finestra senza

usare la barra di scorrimento

Breakpoint inserisce punto di

interruzione nei VI

Sonda per visualizzare dati lungo I

collegamenti del diagramma a blocchi

Copia colore copia colori da oggetti

esistenti

Colora per colorare oggetti

Menu ToolsMenu Tools

Esecuzione

Esecuzione continua

Per interompere il programma

Pausa

Parametri del testo

Si selezionano gli oggetti e si imposta allineamento

Dopo selezione oggetti si impostano le opzioni di disposizione

Controllo riordino dopo selezione oggetto si sceglie posizione davanti o dietro

Esecuzione evidenziata

Step Into segue passo passo il contenuto di un cliclo

Step Over se non si vuole far eseguire passo-passo contenuto del nodo

Step Out per uscira da modalità passo passo

Barra degli strumenti

Collegamenti e flusso datiCollegamenti e flusso dati• Sono I percorsi per i dati che vanno da un

terminale sorgente ad uno o più terminali destinazione. -> variabili dei linguaggi tradizionali.

• Codifica:

Connessione tratteggiata connessione errataUn nodo viene eseguito solo quando i dati sono disponibili a tutti i suoi terminaliStruttura sequence se importante l’ordine di esecuzione

HelpHelp

• Finestra di aiuto -> Show help dal menu Help finestra con tutte le spiegazione dell’icona dell’oggetto e tutti I terminali obbligatori e le connessioni facoltative

• Help in linea -> Online Reference da menu Help descrizione degli oggetti

Tips per lavorare in LabVIEWTips per lavorare in LabVIEW

Keystroke Shortcuts– <Ctrl-H> –Attiva e disattiva la finestra

dell’Help – <Ctrl-B> –Rimuove tutti I fili interrotti nel

diagramma a blocchi – <Ctrl-E> – Permette il passaggio tra

pannello frontale e diagramma a blocchi– <Ctrl-Z> – Undo

Cicli e graficiCicli e grafici

Cicli For Cicli While Grafici Multiplot

CicliCicliCicli While– Ha il terminale di iterazione– Il ciclo termina quando quando il terminale condizione cambia stato.– Indicizzazione Automatica di non di default (Enable indexing)

Cicli For- Ha il terminale di iterazione - Il ciclo termina dopo N iterazioni– Indicizzazione Automatica di di default

•Il terminale di iterazione parte da zero.•Entrambi I cicli sono posizionati nel sottomenu’ FUNCTION >> STRUCTURES

Azione meccanica del BooleanoAzione meccanica del Booleano

CICLICICLI

Ciclo For

1. Si seleziona il tipo di ciclo

2. Si include nel ciclo il codice da ripetere

Ciclo While

CicliCicli

•E’ possibile controllare la temporizzazione del ciclo usando la funzione Wait Until Next ms Multiple

Dal menù Time & Dialog

• cliccando con il tasto destro sul bordo del ciclo e selezionando dal menù Add Shift Register si trasferiscono I dati da un iterazione alla successiva

• Il terminale destro viene riempito quando l’iterazione del ciclo è terminata.

•Il terminale sinistro viene riempito all’inizio dell’iterazione successiva.

Before Loop

BeginsFirst

Iteration

SecondIteration

LastIteration

Initial Value

Value 1

Value 1

Value 2

Value 2

Value 3

Value 3

InitialValue

Shift RegistersShift Registers

Inizializzazione degli Shift Inizializzazione degli Shift RegistersRegisters

RUN 1

RUN 2

Valore iniziale = 5

Inizializzazione Non inizializzazione

Valore iniziale = 5

Valore iniziale = 0

Valore iniziale = 8

Elementi addizionali dei Shift RegisterElementi addizionali dei Shift Register

Lultimo valore è passato al terminale

destro

Cliccando con il tasto destro si aggiungono nuovi registri di memoria

Cliccando con il tasto destro sul bordo si aggiunge lo shift register

1 ciclo prima

2 cicli prima

3 cicli prima

I valori precedenti sono disponibili sui terminali di sinistra

GraficiGraficiIl grafico di una Waveform – è uno speciale indicatore

numerico che rappresenta un storia temporale di un segnale.

Si seleziona da Controls >> Graphs >> Waveform Chart

Grafici Waveform Grafici Waveform • Si seleziona da Controls»Graph

Grafici singoli e multigraficiGrafici singoli e multigrafici

Grafico singolo Grafici multipli

Acquisizione datiAcquisizione dati

Concetti di base di acqusizione dati Connessione dei segnali Esempli di aquisizione dati

Sistema di Acquisizione datiSistema di Acquisizione dati

•Trasduttori •Condizionamento del segnale•Morsettiera•Scheda di acquisizione dati •PC•Software di acquisizione e gestione dati

Ingressi analogiciIngressi analogici La qualità del segnale digitalizzato dipende da vari

fattori:

- il tipo di ingresso Single-ended o differenziale- Intervallo di misura- La risoluzione - la velocità di campionamento - L’accuratezza- Il rumore

Tutti i segnali sono riferiti alla stessa massa

Si utilizzano quando: I segnali sono forti > 1 V I cavi di collegamento sono

corti < 3 metri Tutti i segnali di ingresso

hanno la stessa massa

•Ciascun input ha una massa distinta dagli altri

•Questi ingressi riducono gli errori dovuti al rumore

(il rumore che interessa entrambi i cavi viene

eliminato)

Viceversa

Segnali Segnali Single-ended DifferenzialiSingle-ended Differenziali

RisoluzioneRisoluzione

Numero di Bit che il convertitore analogico/digitale (ADC) utilizza per rappresentare il segnale analogico

Più alta è la risoluzione e più piccola è la variazione di tensione rilevabile

Un convertitore a 3 bit converte l’intervallo di misura in 2^3 = 8 divisioni

a 16 bit converte l’intervallo di misura in 2^16 = 65536 divisioni

Intervallo di misuraIntervallo di misura

Valori massimi e minimi che il convertitore analogico/digitale può convertire

Generalmente da 0 a 10 V o da –10 a 10 V

Con la possibilità di adattare gli estremi

Per poter misurare il segnale con la massima risoluzione possibile.

Guadagno Guadagno

Operazione di amplificazione o attenuazione del segnale prima che esso

venga digitalizzato

Velocità di campionamento Velocità di campionamento

E’ la frequenza con cui ha luogo l’ACQUSIZIONE del segnale analogico più è elevata più il segnale è correttamente rappresentato

Per Teorema di Nyquist il segnale deve essere campionato ad una frequenza minimo doppia della frequenza del segnale

HardwareHardware

Hardware ConnectionsHardware ConnectionsBNC-2120

SCB-68

SC-2075

DAQ – Data AcquisitionDAQ – Data Acquisition

Schede di acqusizione dati con:– Canali di input analogici– Canali di output analogici– Counters– Canali digitali di I/O

Tutte le funzioni si trovano sotto il menù Functions>>Data Acquisition

DAQ – Data AcquisitionDAQ – Data Acquisition

Semplice esempio di aquisizone dati:

Due sono i parametri principali

Device = 1 Channel = 0

Esempio Esempio