Instituto Politcnico Nacional

Unidad Profesional Interdisciplinaria en Ingeniera y Tecnologas Avanzadas

Academia de Mecatrnica

Asignatura: Protocolos de Comunicacin Industrial

Profesor: Sergio Viveros Breton

Grupo: 4MV7

Practica 1: Adquisicin de seales con LabView

Nombre: Nava Maximiliano Jonathan

ndice

ndice .................................................................................................................................................. 2

Introduccin ..................................................................................................................................... 3

Desarrollo ......................................................................................................................................... 5

Resultados ....................................................................................................................................... 8

Conclusion ....................................................................................................................................... 8

Introduccin

LabVIEW (acrnimo de Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) es un lenguaje que a su vez es un entorno de programacin grafica en el que se pueden crear aplicaciones de forma rpida y sencilla.

National Instruments, la empresa propietaria y desarrolladora de LabView, se fund en Austin, Texas en 1976. Sus primeros productos eran dispositivos para el bus de instrumentacin para el bus GPIB. En abril de 1983 comenz el desarrollo de lo que sera su producto estrella: LabVIEW, que vera la luz en octubre de 1986 con el lanzamiento de LabVIEW 1.0 para Macintosh (los ordenadores ms populares en aquella poca y que ya disponan de interfaz grfica) y en 1990 la versin 2. Para Windows habra que esperar hasta septiembre de 1992.

En la actualidad est disponible para las plataformas, aparte de Windows y MAC, UNIX, y GNU/Linux. La penltima versin es la 2013, con la increble demostracin de poderse usar simultneamente para el diseo del firmware de un instrumento RF de ltima generacin, a la programacin de alto nivel del mismo instrumento, todo ello con cdigo abierto. Y posteriormente la versin 2014 disponible en versin demo para estudiantes y profesional, la versin demo se puede descargar directamente de la pgina National Instruments.

Entorno

LabVIEW es una herramienta de programacin grfica. Originalmente este programa estaba dedicado para aplicaciones de control de equipos electrnicos usados en el desarrollo de sistemas de instrumentacin, lo que se conoce como instrumentacin virtual. Por este motivo los programas creados en LabVIEW se guardan en ficheros llamadosVI (Virtual Instrument), y con la misma extensin. De una forma similar, tambin se da nombre a sus dos ventanas principales: un instrumento real tendr un panel frontal donde estarn sus botones, pantallas, etc., y una circuitera interna. En LabVIEW estas partes reciben el nombre de Panel Frontal y Diagrama de Bloques respectivamente.

Panel Frontal: es la parte que vera el usuario, suele tener fondo gris.

Diagrama de Bloques: es donde se realizara la programacin y suele tener fondo blanco.

El panel frontal y el diagrama de bloques estn conectados a travs de los terminales (elementos que sirven como entradas o salidas de datos). De la misma manera que un indicador luminoso de la caratula de un instrumento est representado como un diodo en la circuitera interna, en un programa en LabVIEW, ese mismo indicador luminoso est representado como una entrada de tipo booleano en el Diagrama de Bloques, sobre esta entrada el programa o el usuario podr escribir un valor.

El las figuras 1 y 2 se muestran las dos ventanas principales de LabVIEW.

Figura 1. Panel Frontal

Figura 2. Diagrama de Bloques

Adquisicin de datos

Hay varios tipos de sistemas de adquisicin de datos: los Data Loggers son sistemas que operan en forma independiente (stand-alone); la nica funcin del ordenador es el volcado de los datos adquiridos. Las tarjetas DAQ (Data AcQuisition) no operan de forma independiente, sino que se necesita un ordenador para gobernarlas. Las hay internas que usan como interfaces ms habituales PCI, PXI o PCI Express, externas como USB o RS-232 e incluso inalmbricas.

Las capacidades ms comunes que suelen tener las DAQ son:

Adquisicin de seales analgicas

Generacin de seales analgicas

Generacin y adquisicin de seales analgicas

Contadores y timers

Auto calibracin, sensores, etc.

El diagrama de conexin de una DAQ tpica se muestra en la figura 3

Figura 3. Conexin de una tarjeta de adquisicin de datos (DAQ) a un computador

Desarrollo

Un sistema DAQ est formado por tres tipos bsicos de hardware, un bloque Terminal, un

cable y un instrumento DAQ. Primeramente se tiene que obtener unas seal, ya se

analgica o digital. Despus de convertir el fenmeno fsico en una seal mensurable con

o sin acondicionarla, se debe adquirir esa seal. Para adquirir la seal es necesario un

bloque Terminal, un cable, un dispositivo DAQ y un PC.

Para este caso, se eligi una tarjeta NI-USB-6008, la cual brinda funcionalidad DAQ bsica

para aplicaciones como registro de datos simple, medidas porttiles y experimentos

acadmicos de laboratorio. Es accesible para uso de estudiantes, pero lo suficientemente

poderoso para aplicaciones de medida ms sofisticadas. Incluye un software registrador

de datos para empezar a tomar medidas bsicas en minutos y se programa usando

LabVIEW.

Figura 4. NI DAQ USB-6008

El diagrama de configuracin de sus terminales o pines se muestra en la figura 5

Figura 5. NI DAQ USB-6008. Configuracin de terminales.

Una vez identificadas las terminales, se procede a conectar cables en los pines 11 y 13,

que corresponde a la entrada analgica 1 (AI 3) y tierra (GND) respectivamente.

Ahora en LabVIEW nos ubicamos, ya sea en el panel frontal o en diagrama de bloques, en

el men Tools>Measurement & Automation Explorer, y saldr una ventana como la que se

muestra ms adelante:

Figura 6. NI Measurement & Automation Explorer.

Posteriormente, seleccionamos la opcin Devices and Interfaces, y en un momento, el sistema reconocer la tarjeta DAQ. Posteriormente, se podrn hacer mediciones automticamente o ejecutar pruebas como la que se muestra en la figura:

Figura 7. Pruebas con la NI DAQ USB-6008.

Ya que ha sido configurada, ahora se procede a elaborar un VI que modifique la seal de

entrada. Este se muestra en las siguientes imgenes:

a) b)

Figura 8. a) Diagrama de Bloques b) Panel Frontal.

Resultados

Al manipular el control knob, la seal modificada se transmite a un osciloscopio, el cual va

cambiando conforme se varia este control, permitiendo ver que tan sensible es la

transmisin de datos entre la DAQ y el VI. Esto se muestra en la figura siguiente:

Figura 9. Salida a osciloscopio

Conclusion

La adquisicin de seales digitales y analgicas es una parte fundamental en los sistemas

de control y automatizacin que interactan en cualquier rama industrial, puesto que se

necesita tener control de todos los procesos que interactan en un sistema de control

cerrado. Esto parte del hecho de poder tener un registro de las variables fsicas que

intervienen en el proceso y as conjuntar un sistema en orden.