Trang 5 Phần mềm nhúng vào Labview • Wolfram Research Mathematica đ ã Microsoft Excel đ ã MathWorks MATLABđ v Simulinkđ ã MathSoft MathCAD đ ã Electronic Workbench MultiSim ® Trang 6 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ BỘ MƠN ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HĨA Thực tập kỹ thuật đo lường Phần LABVIEW Giảng viên: Nguyễn Thị Thúy Hằng NỘI DUNG • CHƢƠNG 1: HMI • CHƢƠNG 2: SIMATIC WinCC • CHƯƠNG 3: LABVIEW • CHƢƠNG 4: BỘ ĐIỀU KHIỂN PID ỨNG DỤNG MATLAB Nguyễn Thị Thúy Hằng CHƯƠNG 3: LABVIEW Giới thiệu Giới thiệu Virtual Instruments Môi trường Labview Xây dựng Front Panel Xây dựng Block Diagram Tạo Vis SubVIs Giáo trình: Labview manual Nguyễn Thị Thúy Hằng 3.1 Giới thiệu Labview( Laboratory Virtual Instrucments Engineering Workbench Lập trình đồ họa dành cho đo lƣờng, điều khiển kiểm tra • Phát triển ứng dụng cách nhanh chóng với VI thân thiện sử dụng mơi trường đồ hoạ đơn giản • Thiết kệ đo lường điều khiển với giao diện DAQ cho trình kết nối với tất kiểu liệu vào/ra • Mở rộng với ứng dụng thời gian thực (Real-Time) cho FPGA PDA Nguyễn Thị Thúy Hằng 3.1 Giới thiệu Phần mềm nhúng vào Labview • • • • • • • • • • Wolfram Research Mathematica ® Microsoft Excel ® MathWorks MATLAB® Simulink® MathSoft MathCAD ® Electronic Workbench MultiSim ® Texas Instruments Code Composer Studio® Ansoft RF circuit design software Microsoft Access ® Microsoft SQL Server ® Oracle ® Các giao thức truyền thơng • • • • • • • • Ethernet CAN DeviceNet USB IEEE 1394 RS-232 GPIB RS-485 3.1 Giới thiệu Sensor Embedded (FPGA) Handheld Wireless Networked I/O PC Boards Industrial Computer (PXI) Tektronix Open Windows Oscilloscopes PC, Mac, Linux, Sun Workstation 3.1 Giới thiệu Họ LabVIEW NI LabVIEW Phần mềm lập trình đồ họa dành cho đo lường điều khiển LabVIEW RealTime Module LabVIEW FPGA Module LabVIEW PDA Module LabVIEW Datalogging and Supervisory Control Module 3.1 Giới thiệu LabVIEW kết hợp chặt chẽ với phần cứng, thêm vào hàng ngàn kết nối với thiết bị vào/ra với hàng trăm thiết bị khác LabVIEW sử dụng dành cho nhiều thiết bị: • GPIB, Serial, Ethernet, VXI, PXI Instruments • Data Acquisition (DAQ) • PCI eXtensions for Instrumentation (PXI) • Image Acquisition (IMAQ) • Motion Control • Real-Time (RT) PXI • PLC (through OPC Server) • PDA • Modular Instruments 3.1 Giới thiệu LabVIEW bao gồm nhiều cơng cụ trợ giúp người dùng để phân tích liệu: Hệ thống phân tích đo lường mạnh xây dựng mơi trường phát triển Labview • Hơn 400 mẫu hàm phân tích đo lường biểu thức khác, tối ưu, lọc, toán học, chuỗi số học, thống kê, v.v • 12 VI Express đặc biệt thiết kế dành cho phân tích đo lường, bao gồm lọc phân tích quan phổ • Các VI xử lý tín hiệu dành cho Filtering, Windowing, Transforms, Peak Detection, Harmonic Analysis, Spectrum Analysis, v.v 3.1 Các ứng dụng LabVIEW - Sử dụng Labview lĩnh vực tự động hóa, đo lƣờng, điện tử, robotics, vật lý, toán học, sinh học, vật liệu, ôtô… - Labview giúp kết nối với cảm biến, với cấu chấp hành với máy tính - Labview sử dụng để xử lý kiểu liệu nhƣ tín hiệu tƣơng tự ( analog) , số(digital), hình ảnh (vision), âm thanh(audio)… - LabVIEW hỗ trợ giao thức giao tiếp khác nhƣ RS232, RS485, TCP / IP, PCI, PXI, - - Labview giúp tạo thực thi độc lập thƣ viện chia sẻ (ví dụ thƣ viện liên kết động DLL), LabVIEW trình biên dịch 32-bit 10 Không chạy Shift Registers & Nút phản hồi Đầu = Một lần chạy Dừng VI Đầu = 72 Đầu = Chạy lại Đầu = Tóm tắt • Có cấu trúc vịng lặp chính: Vịng lặp While vịng lặp For • Tạo trễ hay thời gian cho vòng lặp sử dùng hàm Wait Until Next ms Multiple, hàm Wait (ms), Time Delay Express VI • Đầu vào vịng lặp dạng số học đầu dạng số học • Feedback nodes shift registers truyền giá trị liệu từ vòng lặp trước tới vịng lặp • Chỉ sử dụng shift registers mà có nhiều phép lặp cần sử dụng 73 Mảng - Arrays CÁC CHỦ ĐỀ Giới thiệu mảng - Arrays Tự động thị mảng Array Functions Nhiều mảng kết hợp 74 Mảng - Arrays • Tập hợp thành phần liệu dạng tương đương 31 • Một nhiều chiều, nhiều thành phần cho chiều • Truy xuất thành phần mục chúng; thành phần ban đầu có giá trị mục Chỉ mục 10 mảng thành phần Mảng chiều (2D) 1 2 3 4 5 6 Mảng có dịng, cột có 35 thành phần 75 Mảng Điều khiển thị Chọn Array từ bảng Controls Đặt đối tượng liệu bên shell Add Dimension cho mảng 2D 76 Tạo mảng số Chọn Array Constant từ bảng mảng Array Đặt đối tượng liệu vào cột mảng 77 Tự động thị - Auto-Index • Vịng lặp gồm nhiều mảng tự động thị với đường biên chúng • Vịng lặp For tự động thị mặc định • Vịng lặp While đưa có giá trị kết thúc mặc định • Click chuột phải lên tunnel (ơ màu vàng nhỏ khung) enable/disable autoindexing 78 Cho phép Auto-Indexing Đường dây trở thành đậm 1D Array Không cho phép AutoIndexing Đường dây mảnh Chỉ có giá trị (ở vịng lặp cuố) vòng lặp đầu Tạo mảng chiều - 2D Arrays 1D Array 2D Array • Vịng lặp bên tạo cột • Các ngăn xếp vịng lặp ngồi dây vào dịng 79 Đầu vào Auto-Index • Một mảng đầu vào sử dụng để thiết lập vịng lặp For • Số thành phần mảng tương đương với đếm đầu vào • Mũi tên nút Run khơngbị gãy 80 Các hàm mảng phổ biến Cỡ mảng Mảng khởi chạy 81 Các hàm mảng phổ biến Tập hợp mảng 82 Xây dựng hàm mảng Đưa thêm thành phần liệu Đầu vào nối tiếp Xây dựng mảng nhiều chiều 83 M c đinh Hàm Index Array Trích thành phần Trích dịng Trích thành phần dòng 84 Các dạng khác Những hàm đầu vào có kiểu khác Các hàm số học tất phiên LabVIEW có nhiều dạng khác Kết hợp Kết Vô hướng + Vô hướng Vô hướng Mảng + vô hướng Mảng Mảng + mảng Mảng Mảng + mảng Mảng 85 Tóm tắt • Nhưng thành phần liệu nhóm mảng đầu có kiểu tương đương Có thể xây dựng nhiều mảng: numeric, Boolean, path, string, waveform, kiểu liệu cluster • Mảng thị sở 0, có nghĩa có dải từ tới n – 1, n số mảng • Để tạo mảng điều khiển thị, ta lựa chọn mảng bảng sau: Controls»Array & Cluster, thay Front panel, kéo thả đối tượng điều khiển thị vào cấu trúc mảng • Nếu dây mảng đầu vào cho vòng lặp For While, đọc quy trình cho thành phần mảng cách enable auto-indexing • Mặc định ban đầu, LabVIEW enable auto-indexing vòng lặp For disable auto-indexing vịng lặp While • Các dạng khác tuỳ thuộc vào liệu đầu vào cấu trúc liệu 86