Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
1 Khảo sát phần mềm Labview

1 Khảo sát phần mềm Labview

Tải bản đầy đủ - 0trang

Ngày nay LabVIEW có nhiều cơng cụ và các mơ đun khác nhau làm cho

LabVIEW có chức năng tính tốn mạnh ngang với MATLAB và Simulink trong lập

trình phân tích, thiết kế hệ thống điều khiển, xử lý số liệu, nhận dạng hệ thống, tốn

học, mơ phỏng, và nhiều chức năng khác. Ngồi ra, LabVIEW còn hỗ trợ rất nhiều

phần cứng như bảng giao diện dữ liệu vào ra (bảng nhận dữ liệu, DAQ, data

acquisition), bus truyền thông dữ liệu CAN dùng trong đo lường và tự động hóa do NI

sản xuất. Giao tiếp dữ liệu với phần cứng của các hãng khác cũng có thể thực hiện

được nhờ vào số lượng lớn các bộđiều khiển mềm (drivers) và hỗ trợ các tiêu chuẩn

giao tiếp như CAN bus, OPC, Modbus, GPIB, v.v.v… Mô đun LabVIEW Simulation

Interface Toolkit cho phép người dùng có thể tạo giao diện với MATLAB và Simulink

của hãng Mathworks.

Labview có những thư viện mở rộng về hàm và chương trình con dùng để lập

trình trong các hệ điều hành Windowns , Masintons , và sun. Ngoài ra , Labview cũng

có những thư viện ứng dụng riêng cho việc thu nhận dữ liệu và thiết bị điều khiển theo

chuẩn VXI , các thư viên ứng dụng riêng cho chuẩn GPIB và thiết bị điều khiển nối

tiếp , phân tích trình bày và lưu trữ dữ liệu.

Chương trình Labview được gọi là các thiết bị ảo (VI :Virtual Instruments) vì

giao diện và cách thức hoạt động của nó tương tự như thiết bị thật . Các VI có giao

diện với người sử dụng và một mã nguồn tương đương tiếp nhận các thông số từ VI

cao hơn . VI có 3 đặc trưng sau:





VI chứa một giao diện với người sử dụng được gọi là mặt máy (front panel) vì

nó mơ phỏng mặt trước của một dụng cụ vật lý . Mặt máy có thể bao gồm nút

nhấn , biểu đồ , nút điều khiển và các bộ phận chỉ thị khác . Ta đưa số liệu vào

bằng cách sử dụng bàn phím và chuột , sau đó quan sát kết quả trên màn hình



của máy tính .

 VI tiếp nhận lệnh bằng sơ đồ khối (Block Diagram) , mà ta tạo nên bằng G . Sơ

đồ khối này dùng cung cấp một giải pháp đồ họa cho một vấn đề lập trình . Sơ

đồ khối chứa mã nguồn VI .



10







VI sử dụng cấu trúc modun và phân cấp . Ta có thể sử dụng chúng như các

chương trình bậc cao hoặc như các chương trình con bên trong chương trình

khác hoặc chương trình con khác . Một VI trong một VI khác được gọi là VI

con(SubVI) . Biểu tượng và cửa sổ nối của VI làm việc giống như liệt kê thông



số đồ họa sao cho các VI khác có thể truyền số liệu tới nó như một Sub VI.

 Labview được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp , trường đại học và các viện

nghiên cứu trên thế giới như một phần mềm chuẩn để thu nhận dữ liệu và điều

khiển thiết bị . Labview đã được sử dụng rộng rãi từ năm 1993 trong viện

nghiên cứu không gian y học , trong nghiên cứu vật lý năng lượng cao ,v…v.

Labview có thể biến một máy tính PC thành một dụng cụ ảo dùng cho bất kỳ

phép đo và kiểm tra nào . Có 3 thành phần quan trọng liên quan đến ứng dụng

đo và thử nghiệm đó là : thu nhận dữ liệu , phân tích và quan sát số liệu.

2.1.2 Cách thức làm việc của Labview

LabVIEW chứa đựng đầy đủ các thư viện hàm và thủ tục phục vụ cho cơng cụ

lập trình. Ngồi ra, LabVIEW còn cung cấp các thư viện cho những ứng dụng cụ thể

như thu thập, phân tích, hiển thị và lưu trữ dữ liệu, điều khiển thiết bị theo chuẩn nối

tiếp hay GPIB. Ta có thể đặt điểm ngừng, thi hành chương trình động và chạy từng

bước suốt chương trình để gỡ rối.

Khả năng mềm dẻo của LabVIEW còn cho phép ta tạo ra các ứng dụng riêng,

cung cấp phương thức nhanh chóng để điều khiển thiết bị, thu dữ liệu và điều khiển hệ

thống. Nó còn hỗ trợ cho việc kết nối các ứng dụng của Internet thông qua LabVIEW

web server và các chuẩn phần mềm như mạng TCP/IP và active X.

LabVIEW hỗ trợ giao tiếp với phần cứng như GPIB, VXI, RS – 232

RS – 485 và các thiết bị thu dữ liệu cắm vào máy tính. Sử dụng LabVIEW có thể tạo

ra các ứng dụng biên dịch 32 bit tốc độ cao, có khả năng chia sẻ với các ứng dụng

khác như DLL.

Chương trình LabVIEW cung cấp cho người sử dụng các chức năng về điều

khiển, khả năng giao diện đồ hoạ và các hàm chức năng.

11



2.1.3 Các phương thức giao tiếp trong Labview với các thiết bị

Labview có thể giao tiếp với hầu hết các chuẩn giao thức truyền thông trong công

nghiệp: Ethernet , Can, Device Net, USB, IEEE1934, RS232, GPIB, RS 485…

2.1.3.1 Truyền thông nối tiếp

2.1.3.1.1 Giới thiệu cổng truyền thông nối tiếp (Com)

A. Cấu tạo và thành phần các chân cổng Com

Trên máy tính thường có 2 loại cổng Com , loại cổng 9 chân và 25 chân , bảng

dưới đây chỉ ra tất cả các đường dẫn nối với các chân .



Hình 2.2:Cổng COM 9 chân



12



Hình 2.3:Cổng COM loại 25 chân

Việc trao đổi dữ liệu qua cổng nối tiếp trong các trường hợp thông thường đều

qua đường dẫn truyền nối tiếp TxD và đường dẫn nối tiếp RxD . Tất cả các đường dẫn

còn lại có chức năng phụ trợ khi thiết lập và điều khiển cuộc truyền dữ liệu . Các

đường dẫn này gọi là các đường dẫn bắt tay bởi vì chúng được sử dụng theo phương

pháp ký nhận giữa các thiết bị . Ưu điểm đặc biệt của đường dẫn “bắt tay” là trạng thái

của chúng có thể đặt hoặc điều khiển trực tiếp .

B. Chuẩn RS232

Chuẩn RS-232 sử dụng phương thức truyền bất đồng bộ từng bit một . Theo một

khuôn mẫu dữ liệu với các bit bắt đầu và bit dừng . Ta thấy rõ tại một thời điểm chỉ có

một ký tự được truyền và có khoảng thời gian phân cách giữa chúng . khoảng thời gian

trì hoãn này thực chất là khoảng thời gian hoạt động không hiệu quả và được đặt ở

mức logic cao (-12) . Bộ truyền gửi một bit bắt đầu để thông báo cho bộ phận nhận

biết 1 ký tự sẽ được gửi đến trong lần chuyển bit tiếp theo . Bit bắt đầu này luôn luôn ở

mức 0 . Tiếp theo 5,6 hay 7 bit dữ liệu được gửi dưới dạng ký tự mả ASCII rối đến là

một bit chẵn lẽ , cuối cùng 1 hoặc 2 bit dừng . Khoảng thời gian phân cách giữa 1 bit

đơn quy định tốc độ truyền . Cả bộ truyền lẫn bộ nhận đều phải được đặt ở 1 khoảng

thời gian .

13



C. Giao tiếp Labview qua truyền thông nối tiếp

Để giao tiếp Labview với các thiết bị qua chuẩn nối tiếp RS-232 như đã đề cập ở

phần giao tiếp qua cổng LPT , đó là ta sử dụng các khối VISA trong hộp serial . Trong

đó có 3 khối SubVI cơ bản và quan trọng : VISA configure serial Port.vi , VISA Write

và Read.vi



Hình 2.4:VISA configure serial Port.vi



Đường dẫn : Funtion>Instrument I/O> Serial> Configure Port

Chức năng : Khởi tạo cổng nối tiếp thực hiện giao tiếp với COM 1 hay COM 2 …

Thiết lập các thông số qua cổng COM như bit dữ liệu , start bit, stop bit , bit chẵn lẽ …



Hình 2.5:VISA Write.vi

14



Đường dẫn : Funtion>Instrument I/O> Serial> Write

Chức năng : Ghi ký tự từ Write buffer tới thiết bị đã dược chỉ định ở VISA resource

name , và đưa ra số bite truyền qua đường return count.



Hình 2.6:VISA READ.vi



Đường dẫn : Funtion>Instrument I/O> Serial> read

Chức năng: Đọc số byte từ thiết bị và trả về giá trị dữ liệu đọc được về read buffer

Ngoài 3 khối VISA cơ bản trên thì trong hộp Serial còn có các khối VISA SubVI với

các nhiệm vụ khác nhau trong một ứng dụng truyền thông nối tiếp :VISA Close.vi,

VISA Serial break.vi….



15



2.1.4 Khảo sát một số card giao tiếp máy tính

2.1.4.1 Card thu thập dữ liệu đa năng USB-6008

Card USB-6008 là một trong nhiều thiết bị DAQ do hãng National Instruments

phát triển . Và ngôn ngữ lập trình Labview cũng ra đời nhằm mục đích hỗ trợ cho các

thiết bị này trong việc ứng dụng vào thu nhận , xử lý và điều khiển tín hiệu.



Hình 2.7: Card USB-6008

Trong Labview có sẵn một hộp chứa các Vis DAQmx chuyên dụng với các chức

năng, nhiệm vụ đa dạng nhằm hỗ trợ cho các thiết bị trong q trình đo lường và điều

khiển.

-Bạn cần đo tín hiệu analog như tín hiệu điện áp của bất kỳ cảm biến nào . Ví dụ :

cảm biến nhiệt độ , cảm biến độ ẩm , áp suất….. NI-6008 cho phép bạn thực hiện nhu

cầu trên với các tính năng và ưu điểm sau :

-Dễ dàng thực hiện việc giao tiếp với máy tính thơng qua cổng USB với chu kỳ

lấy mẫu nhanh , độ chính xác cao.



16



-Tự động xuất ra các bản đồ , cung cấp và hỗ trợ đầy đủ các cơng cụ phân tích,

hiển thị và truy xuất dữ liệu thu được bằng việc sử dụng ngôn ngữ Labview.

-Thực hiện các thí nghiệm trong trường học , cơng ty , hoặc gia đình.

Có thể dùng với hệ điều hành Windows, Linux, Mac.



2.1.4.2 Card NI PCI7356

Card NI PCI do Hoa Kỳ sản xuất được sử dụng trong các robot công nghiệp tại

các nước phát triển Nhật , Hàn , Hoa Kỳ , Đức . Card có thể điều khiển trong các hệ

thống u cấu độ chính xác đạt Micromet.



Hình 2.8:Card NI PCI7356

Tính năng





Điều khiển 8 động cơ cùng lúc



17







Hỗ trợ động 8 encoder cùng lúc



Ứng dụng





Robotics







Cơng nghiệp







Ơ tơ







Y học



2.1.4.3 Card USB-9090



Hình 2.9: Card USB 9090



18



Hình 2.10: Sơ đồ chân card 9090



Card USB HDL 9090 là card thu thập dữ liệu và xuất tín hiệu điều khiển đa năng

thế hệ tiếp theo của HDL 9001. Ngoài các chức năng đã có trên HDL 9001 như thu

thập dữ liệu từ các cảm biến, điều khiển ON/OFF, điều chế xung PWM v.v. HDL

9090 còn có chức năng Digital Input giúp bạn ứng dụng linh hoạt hơn. Với tính năng

vượt trội nhưtốc độ cao ADC cao hơn 5 lần và chính xác hơn 4 lần so với HDL 9001,

card USB 9090 là lựa chọn tối ưu cho ứng dụng thu thập dữ liệu và điều khiển của

bạn.



Bảng 2.1:Mô tả cụ thể các chân của card 9090 như sau:

Ký hiệu



Mô tả



Loại



GND



Gound- chân mát



Nguồn

19



VCC



Nguồn 5v lấy từ USB



Nguồn



CNT+/CNT-



Chân đếm Counter



Input



DI1-DI4



Tín hiệu vào dạng số 0-5V



Input



SW1-SW4



Tín hiệu ra dạng số 0-5V



Output



DIR



Set bộ đếm xung đếm lên(5v)hay đếm

xuống(0v)



Input



PULSE



Đếm xung tín hiệu 5v



Input



PWM1-PWM2



Xuất tín hiệu PWM để điều khiển



Output



ADC1-ADC6



Nhận tín hiệu vào tương tự (Analog)

0-5v



Input



Thơng số kỹ thuật của card 9090(phụ lục bảng 1)



Ứng dụng

-Thu thập dữ liệu

-Điều khiển động cơ , robot

-Giám sát qua mạng

-ô tô , sản phẩm cơ điện tử



20



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

1 Khảo sát phần mềm Labview

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×