práctica i_laboratorio de medidas eléctrica 2015-1

Laboratorio de Medidas, 31 de Agosto del 2015. Universidad Tecnológica de Pereira. ISSN 0122-1701 1

Informe Grupo 7, Práctica I: Introducción a la Programación en LabVIEWTM

Report Group 7 Practice I: Introduction to Programming LabVIEWTM.

Autor 1: Yuly Viviana García García, Autor 2: Cristian Alfonso Jiménez Castaño, Autor 3: Luis Carlos Cubides Rivera.

Facultad de Ingenierías, Ingeniería Eléctrica, Universidad Tecnológica de Pereira, Pereira, Risaralda, Colombia

Correo-e: [email protected] [email protected]

[email protected]

Resumen— LabVIEWTM es un entorno cuyo paradigma de programación es orientado a objetos, lo que convierte a este software en un poderoso amigo dentro de las áreas de la automatización, instrumentación, control, entre otras. A su vez es una gran herramienta dentro del mundo de las medidas. Es por lo anterior que es de gran importancia, familiarizarse con el mismo, lo cual es el objetivo de la práctica 1 (uno) del laboratorio de medidas eléctricas.

Palabras clave— Boole, botón, compuertas lógicas, control, diagrama de bloques, indicador, LabVIEWTM, panel frontal.

Abstract— LabVIEWTM is a programming paradigm which is object-oriented environment, which makes this software a powerful friend in the areas of automation, instrumentation, control, among others. A turn is a great tool in the world of the measures. It is for this that is of great importance, become familiar with it, which is the goal of practice 1 (one) laboratory of electrical measurements.

Key Word — Boole, button, logic gates, control, block diagram indicator LabVIEWTM, front panel.

I. INTRODUCCIÓN

La práctica, consistió en una introducción al paradigma de programación, del entorno y herramientas del software de NI (National Instruments). Comenzando con una explicación por parte del maestro para el grupo como tal, luego de una serie de implementaciones de controles,

indicadores, además de realizar pequeños programas en diagrama de bloques.

II. CONTENIDO

Inicialmente se responderán unas interrogantes para afianzar, complementar y ayudar a un mayor entendimiento de algunas herramientas, y enfoque del software.

¿Para qué sirven las paletas de controles y funciones, y en que se diferencian?

La paleta de controles, es donde se encuentran los diferentes objetos y herramientas para diseñar la interfaz de usuario-máquina. Es por esto, que sólo se encuentra en el panel frontal, además que estos objetos son: botones, termómetros, tanques, campos para ingresar información, entre otros, además de objetos para mostrar resultados (la mayoría, se pueden utilizar como control o indicador).

La paleta de funciones sólo se puede utilizar en diagrama de bloque, y es donde se encuentran los bloques para implementar la programación de la aplicación a realizar. Vienen bloques desde sumar hasta medidores, todo con el fin de programar en su paradigma orientado a objetos.

Explique la función de cada uno de los botones que se encuentran en la barra de herramientas del diagrama de bloques.

Fecha de Recepción: (Letra Times New Roman de 8 puntos)Fecha de Aceptación: Dejar en blanco

Laboratorio de Medidas, 31 de Agosto del 2015. Universidad Tecnológica de Pereira.

Figura 1a. Parte izquierda de la barra de herramientas del diagrama de bloques.

Figura 1b. Parte izquierda de la barra de herramientas del diagrama de bloques.

1- Run: Ejecuta el programa que este diseñado en el diagrama de bloques, este sólo ejecuta una vez.

2- Run Continuously: Ejecuta el programa, pero lo sigue ejecutando continuamente. Lo que permite que si se realiza cualquier cambio en el diagrama de bloques este simulara de inmediato y se podrá observar que sucede.

3- Abort Execution: Para la ejecución del programa cuando está en modo continuo.

4- Pause: Pausa la ejecución del diagrama de bloques, que se esté corriendo.

5- Highlight Execution: Permite observar de forma animada el flujo de datos que circulan por “cables”, bloques y demás elementos del diagrama de bloques.

6- Retain Wire Values: Retiene los datos en los cables y bloques del diagrama de bloques, con el fin de utilizarlos por medio de herramientas de prueba. Una condición para que esta herramienta se ejecute efectivamente, es que el programa haya sido corrido al menos una vez.

7- Star Single Stepping (Step into): Abre un nodo y realiza pausa. Al presionar un botón realiza una acción y vuelve a realizar pausa.

8- Star Single Stepping (Step Over): Abre un nodo, se lo salta y sigue con la ejecución.

9- Star Single Stepping (Step Out): Terminar de ejecutar un nodo actual y hacer pausa. Al presionar un nodo, completa el avance en el nodo y navega al siguiente nodo.

10- Text Settings: Configuración general para textos.

11- Align Objects: Alinear objetos. Permite alinear un conjunto de objetos seleccionado, permitiendo una buena organización del diagrama de bloques.

12- Distribute Objects: Distribuir objetos. Permite realizar la distribución de un conjunto de objetos seleccionados permitiendo una mejos visualización del diagrama de bloques.

13- Reorder: Permite establecer la posición de los objetos, ubicándolos al fondo, al frente, atrás, o adelante.

¿Cuáles son los tipos de datos más importantes que puede manejar LabVIEWTM, y cuáles son los rangos máximos y mínimos de los datos que pueden contener?

En cuanto a la gestión de datos, LabVIEWTM maneja distintos tipos de datos tales como [1][3]:

1. Tipo de datos cadena de caracteres. Su rango de operación se limita a cadenas de caracteres formados con los símbolos del código ASCII. Dentro de esta clasificación se tienen los llamados Strings. [4]

2. Tipo de dato numérico. Dentro de esta clasificación encuentran diversos tipos de datos, diferenciándose unos de otros en el número de bits que usan para el almacenamiento de datos. Se manejan números de punto fijo, números de punto flotante, números enteros, números enteros sin signo, números complejos, entre otros. Para mayor claridad ver la referencia [5].

3. Tipo de dato Booleano. Utilizan 8 bits para almacenar solo dos posibles estados, cero o uno, es decir, true (verdadero) o false (falso) respectivamente. [2]

4. Tipo de dato dinámico. Este tipo de datos se utilizan estrictamente en los Express VIs, lo cual hace que sea necesario una conversión a Booleano o numérico para ser utilizados en un VI regular. Está conversión es limitada [2].

¿Cómo se puede encontrar la ruta de navegación de los controles, las funciones o de los VIs que usted no conoce?

En caso de no conocer la ubicación de algún control, indicador o función (en el diagrama de bloques), labVIEWTM brinda la facilidad de encontrarlo y/o

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buscar en caso de no saber bn lo que buscas. Al momento de sacar en pantalla el panel de control o de funciones en la parte superior derecha de estos, se encuentra un botón con el nombre de “seach”, el cual abre una pequeña ventana Figura 2a, en la cual se puede poner palabras claves o el nombre de lo que se esté buscando si es el caso de sabérselo.

Figura 2a. Paleta de búsqueda de LabVIEWTM

Otra opción, es con la ventana find, la cual se puede sacar con

Las teclas “Control+F”, en esta se puede buscar por objeto o por texto. La Figura 2a muestra esta ventana.

Figura 2a. Ventana Find

REPORTE

A continuación se realizara un reporte de lo realizado en el laboratorio.

Se dibujó un circuito en Paint, y se importo al panel frontal de LabVIEWTM. Sobre la imagen del circuito se posicionaron controles numéricos, para especificar el valor de la fuente y de las resistencias y se usó un indicador numérico para mostrar el valor de la corriente indicada en el mismo dibujo (Figura 3). En la Figura 3, se puede apreciar el diagrama de bloques que permite el cálculo de la corriente.

Figura 3. Circuito DC, implementado en el entorno de LabVIEW.

Figura 4. Diagrama de bloques para el circuito de la figura 1.

Luego, se pasó el circuito DC a uno AC. Debido a que en este, las variables son fasoriales y se pueden representar como números complejos; se cambiaron los controles y los indicadores, los cuales estaban en tipo doublé, a tipo complex. El resultado se puede observar en la Figura 5, el diagrama de bloques de este, sería el mismo de la Figura 3. LabVIEWTM tiene la facilidad de que sí se cambia el tipo de datos de los controles e indicadores, esté automáticamente hace el cambio en el diagrama de bloques. El diagrama de bloques de la Figura 4 es el mismo para nuestro circuito AC.

____________________________1. Las notas de pie de página deberán estar en la página donde se citan. Letra Times New Roman de 8 puntos

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Figura 5. Circuito AC, primer ejercicio.

Se siguió, con el segundo punto. Consistió en replicar lo más precisamente posible un panel de control, el cual se muestra en la guía de la práctica. La Figura 6 muestra el centro de control realizado en el laboratorio.

Figura 6. Centro de control, implementado en LabVIEWTM.

En este punto no se realizó nada en el diagrama de bloques. El objetivo, era interactuar con la interfaz gráfica, y las diferentes herramientas del panel frontal y el cambio de las propiedades de controles e indicadores.

Después, se desarrolló un programa el cual evaluara la función mostrada en la Figura 7, en esta figura también se muestra en operación tal programa. En la Figura 8 se muestra el diagrama de bloques que implementa la función.

Figura 7. Panel frontal del programa.

Figura 8. Diagrama de Bloques de la función implementada.

Por último se codifico una función lógica (expresión booleana), Figura 9. En la figura 10 se muestra el diagrama de bloques de la expresión booleana y en la Figura 11 el panel frontal con botones booleanos que representan las entradas A, B, C y la salida S.

Figura 9. Expresión booleana implementada.

Figura 10. Diagrama de bloques de la ecuación lógica.

Figura 11. Panel frontal de la expresión lógica.

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Debido que son tres entradas y las compuertas simples de AND y OR sólo poseen dos entradas, se usó un compound que permite el ingreso de una o más variables.

III. CONCLUSIONES

La programación por medio de diagramas de bloques, facilita la construcción y entendimiento de los programas. Además que al tratar con programas muy robustos, muy grandes y largos, facilita en gran medida la realización del programa. También la gran diversidad de los tipos de datos que maneja, lo hace ideal para realizar aplicaciones de muchos tipos, desde sistemas digitales, análogos, etc.

Ofrece herramientas que ayudan al entendimiento del programa, como lo es Highlight Execution (explicados anteriormente) que permite observar el flujo de los datos por el diagrama de bloques; también que la opción ayuda (Help) tiene toda la información que se necesite, además de la gran ayuda online que ofrece la página de la National Instrument.

REFERENCIAS

[1] Germán A Holguín L, Alvaro A Orozco G, Sandra M Pérez L. CURSO BÁSICO DE LabVIEW 6i. Editorial Publicaciones Universidad Tecnológica de Pereira, 2002.

[2] National Instruments. Aprenda Labview. Herramientas de depuración en Labview. Barra de herramientas del diagrama de bloques. Disponible en el enlace: http://www.ni.com/getting-started/labview-basics/esa/debug#Probe Tool

[3] National Instruments. Tipos de datos y estructuras. Disponible en el enlace: http://www.ni.com/academic/students/learnlabview/esa/datatypes.htm

[4] National Instruments. Grouping Data with Strings. Disponible en el enlace:

http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371361G-01/lvconcepts/strings/

[5] National Instruments. Numeric Data Types Table. Disponible en el enlace: http://zone.ni.com/reference/en-XX/help/371361G-01/lvhowto/numeric_data_types_table /

____________________________1. Las notas de pie de página deberán estar en la página donde se citan. Letra Times New Roman de 8 puntos

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