Mỏy tớnh và phần mềm DASYLab cú chức năng hiển thị, lưu giữ và phõn tớch tớn hiệu đo.
Giới thiệu phần mềm Dasylab 7.0.
Dasy Lab 7.0 đõy là một sản phẩm phần mềm rất tiện dựng, nú cung cấp cho ta một số lượng lớn cỏc chức năng và tuỳ chọn cho cụng việc thu thập số liệu đo của một hệ thống đo chuyờn dụng. Nú cú cỏc tớnh năng ưu việt sau:
+ Thu thập số liệu và phõn tớch dưới Windows
Dasylab là hệ thu thập số liệu, điều khiển quỏ trỡnh, và phõn tớch tớn hiệu trong đú đó tận dụng hết cỏc tớnh năng và giao diện đồ hoạ cho bởi Microsoftđ Windows™.
Yờu cầu thiết kế quan trọng nhất đối với Dasylab là sự tớch hợp của cỏc thiết bị đo và điều khiển quan trọng cú trờn thị trường, đú là một mụi trường vận hành trực quan thật sự, nú cú được những chức năng tra cứu rộng rói, tốc
độ xử lý tớn hiệu tối đa và sự hiển thị bằng đồ hoạ hiệu quả nhất + Thao tỏc vận hành trực quan
Khi sử dụng Dasylab, một phộp đo, việc điều khiển quỏ trỡnh, hay bài toỏn mụ phỏng cú thểđược tạo ra trực tiếp trờn màn hỡnh bởi việc lựa chọn và kết nối cỏc phần tử mụdul mà chỳng cú thểđược sắp xếp tự do trờn màn hỡnh. Ngay cả cỏc bài toỏn chuyờn mụn cao cú thểđược xử lý một cỏch cú tương tỏc ngay trờn màn hỡnh, khụng cũn cần thiết phải tỡm ra cỏch giải quyết để vượt qua cấu trỳc menu dài dũng và cứng nhắc
+ Cỏc chức năng đo, điều khiển và phõn tớch rất đa dạng
Dasylab cung cấp cỏc mụdul chức năng như: biến đổi A/D và D/A, tự động kớch hoạt hoặc dừng phộp đo theo điều kiện, vào/ra digital, chức năng tớnh toỏn từ cỏc phộp toỏn cơ bản đến cỏc phộp toỏn tớch phõn và vi phõn, phộp
lấy thống kờ, cỏc bộ lọc số nhiều kiểu dạng, phộp phõn tớch tần số với nhiều kiểu định giỏ trị. Mỏy phỏt tớn hiệu cho mục đớch mụ phỏng, mỏy hiện súng hiện kết quả bằng hiển thị đồ hoạ, cỏc thuật toỏn logic như AND, OR, NOR, etc., bộ đếm tần số, mỏy ghi đồ thị, trao đổi file, bộ hẹn giờ, hiển thị số, hiển thị biểu đồ vạch, đồng hồđo và nhiều chức năng khỏc
+ Kỹ thuật đo với Windows
Với Dasylab cú thểđạt được tốc độ vào ra của tớn hiệu nhờ sử dụng hết năng lực của mỏy tớnh. Cỏc bộđệm số liệu với khụng gian địa chỉ nhớ rộng, cú thể lựa chọn được cho phộp truyền số liệu liờn tục từ thiết bị thu thập đến phần mềm. Dasylab sử dụng cỏc bộ driver rất chuyờn dụng để nhận được việc ghi số
liệu với thời gian thực tại tốc độ cú thểđạt tới 800kHz và hiển thị tớn hiệu trờn màn hỡnh với thời gian thực tới tốc độ 70kHz (phụ thuộc vào chủng loại của thiết bịđo thu thập và Card đồ hoạđược lắp đặt).
+ Thiết lập mềm dẻo cỏc Worksheet - Giao diện điều khiển và hiển thị Mặc dự tớnh năng thực hiện cao và độ phức tạp lớn, Dasylab cú thể được sử dụng dễ dàng. Worksheet (Giao diện điều khiển và hiển thị) được hiển thị trờn màn hỡnh cú thểđược hiệu chỉnh tuỳ ý. Module chức năng mới cú thể được thờm vào, hay dời đi vị trớ khỏc hoặc xoỏ bỏ. Hộp thoại chỉ dẫn cho cho tất cả cỏc tham số cần đặt cho một phộp đo. Nờn sử dụng mụdul hộp đen
để lấy cỏc tổ hợp của cỏc phần tử chức năng hay dựng trong một phộp đo và tớch hợp chỳng thành một mụdul hộp đen mà bạn cú thể đưa vào một worksheet như một mụdul cú sẵn. Điều này sẽ tiết kiệm thời gian và đơn giản cỏc worksheet của mỡnh
+ Tiện ớch tựđộng kết nối cỏc mụdul
Khi bạn kết nối cỏc lối vào ra của module bằng chuột, cỏc kết nối này
được chỉ thị bằng đường nối trực tiếp, nhưng ngay khi nhả nỳt chuột thỡ tiện ớch tựđộng này sẽ làm tối ưu tất cả cỏc kết nối này. Điều này trỏnh được việc
cỏc đường kờnh số liệu bị che lấp hoặc đố vào cỏc module đang dựng, hay cỏc
đương kết nối quỏ gần nhau.
Cũng như vậy, tiện ớch tựđộng này sẽ sắp xếp lại màn hiển thị khi cú 1 biểu tượng module bị di dời. Do đú điều này tạo được một sơ đồ kết nối dễ đọc của worksheet sẵn sàng dựng cho cỏc mục đớch tra khảo.
+ Tài nguyờn phong phỳ
Kớch thước lớn nhất của work sheet là 2000 X 2000 phần tử điểm ảnh và nú cú thể chứa tới 256 module chức năng. Hầu hết cỏc module đều cú tới 16 cửa vào ra.
Vựng làm việc ảo khi người sử dụng sắp xếp rộng hơn nhiều phần cú thể thực sự hiện diện trờn cửa sổ hoạt động trờn màn hỡnh. Khi phải làm việc với cỏc ứng dụng mở rộng, ởđú sự sắp xếp hoàn chỉnh cỏc biểu tượng của cỏc module sẽ khụng vừa với màn hỡnh, ta cú thể cuộn màn hỡnh theo chiều đứng và chiều ngang. Thờm vào đú một lệnh túm tắt, một số chức năng gắn mark và khả năng ẩn sơđồ kết nối của worksheet cú thể giỳp ta giữđược cỏc cài đặt và kết cấu của phộp đo.
+ Cỏc thanh cụng cụ:
Cỏc thanh cụng cụ chứa biểu tượng cung cấp cỏc lệnh và hàm chức năng mà thường phải sử dụng khi thiết lập phộp đo và làm tăng khả năng giao diện thõn thiện của Dasylab. Ta cú thể tỡm được thanh cụng cụ ở phớa trỏi của màn hỡnh để thực hiện yờu cầu của mỡnh. Cũng cú thể gỏn cỏc module chức năng mà hay phải sử dụng trong bài toỏn riờng của mỡnh vào cỏc nỳt của thanh cụng cụ. Một khi thanh cụng cụđó được thiết lập thỡ nú cú thểđược lưu lại và sử dụng cho cỏc worksheet và phộp đo khỏc. Cỏc cấu hỡnh khỏc nhau phự hợp với từng yờu cầu cụ thể của cỏc bài toỏn khỏc nhau cú thể dễ dàng sử dụng lại.
Bằng việc sử dụng cỏc module được gỏn chức năng đặc biệt, kết quả cú thể được hiển thị bằng đồ thị hoặc hiện số. Điều này được thực hiện hiệu quả
nhờ việc dựng module hiện súng. Mỗi module đều cú khả năng thay đổi kớch thước cửa sổ mà trong đú số liệu từ nhiều kờnh cú thểđược hiển thịđồng thời; cú thể lựa chọn hệ thống trục toạđộ phự hợp (tuyến tớnh, logarithmic, cực tớnh, thỏc nước-waterfall), và cỏc mó mầu sắc dựng cho hiển thị nhiều đồ thị trờn cựng một toạ độ. Những hiển thị đồng hồ kim, biểu đồ vạch và đốn bỏo LED rất hữu ớch khi cần điều khiển và thử một quỏ trỡnh nào đú. Bởi vỡ cỏc yếu tố
hiển thị này cú thểđược bố trớ và tổ hợp theo cỏch tuỳ ý, nờn tất cả cỏc dụng cụđo cần thiết cho một quỏ trỡnh cú thểđược tớch hợp hoàn chỉnh.
+ Lưu trữ cỏc cài đặt của Dasylab
Việc cài đặt tham số phộp đo hoàn chỉnh, bao gồm tất cả tham số, giới hạn hiện tại, vị trớ của cửa sổ và cỏc thụng tin liờn quan khỏc cú thể lưu trữ vào một file và được đọc lại sau này. Cỏc cài đặt thiết lập tham số sẵn sàng sử
dụng nhiều lần cú thểđược phỏt triển. Cỏc quỏ trỡnh thu thập số liệu tương ứng cú thểđược khởi động một cỏch tựđộng tại một thời điểm cụ thể khi mỏy tớnh khởi động hoặc khởi động Window.
+ Lưu trữ số liệu và trao đổi số liệu
Số liệu thu được và kết quả của phộp đo cú thểđược lưu trữ vào file mà sau này cú thể gọi ra để tiếp tục xử lý. Chỳng cú thể được phõn tớch chi tiết, hay sử dụng cho mục đớch mụ phỏng và đào tạo.
Việc sử dụng chức năng chao đổi động DDE để truyền số liệu trực tiếp cho cỏc ứng dụng khỏc của Window mà cú hỗ trợ giao thức DDE. Vớ dụ: Excel và cỏc ứng dụng với khả năng trao đổi DDE cú thể được dựng để khởi
động Dasylab và điều khiển nú trong khi thực hiện một phộp đo. + Cỏc ứng dụng điều khiển quỏ trỡnh
Cỏc hệ thống bờn ngoài cú thể được điều khiển bằng việc sử dụng cỏc module phự hợp với việc vào/ra tớn hiệu Digital hoặc biến đổi DA. Dasylab
(AND/OR/ NOT …), bộ đếm và chức năng điều khiển PID. Việc vận hành
điều khiển cỏc quỏ trỡnh liờn quan đến thời gian chớnh xỏc phụ thuộc vào cỏc tớn hiệu cú tớnh liờn hợp cú thể thực hiện được với Dasylab. Tần số phỏt ra, độ
dốc tớn hiệu, thời gian tồn tại, sự phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của nguồn tớn hiệu … cú thểđược xỏc định cho một số kờnh bởi người sử dụng.
+ Mụ phỏng qua trỡnh - dựng cho mục đớch thử nghiệm và đào tạo Sự mụ phỏng hoàn toàn, thậm chớ khụng cần thiết bị phần cứng, tạo ra nhiều khả năng tuyệt vời cho việc thử phộp đo hay thực hiện phộp điều khiển một quỏ trỡnh mà chỳng được phỏt triển ngay trờn mỏy tớnh. Trong trường hợp này, một hay một vài module phỏt tớn hiệu được dựng thay cho thiết bị đo. Bằng việc tổ hợp cỏc module phỏt tớn hiệu với cỏc module tớnh toỏn, một sự
kớch thớch phức tạp cú thểđược tạo ra. Vớ dụ: Một tớn hiệu hỡnh sine hay xung vuụng cú thể được điều chế bằng tớn hiệu tạp, hay cỏc tớn hiệu sin hoặc xung vuụng khỏc. Thậm chớ khi dựng cỏc module vao/ra file, cỏc tớn hiệu đo đó
được lưu trữ từ trước cú thể sử dụng lại như một nguồn kớch thớch. Ta cú thể
sử dụng Dasylab như một giỏo trỡnh đào tạo vỡ cỏc học viờn cú thể quan sỏt trực tiếp cỏc hiệu ứng hay kết quả của một hệ thống thu thập số liệu hay điều khiển quỏ trỡnh.
+ Kết xuất số liệu
Tất cả những tiềm năng cấp bởi Window cú thể được dựng cho mục
đớch kết xuất số liệu. Khụng chỉ kết quảđo mà cả sự thiết lập của toàn phộp đo cú thể kết xuất một cỏch đầy đủ và chuyờn nghiệp. Dasylab cú thể cung cấp chớnh sơđồ của worksheet, hay sự hiển thị đồ thị của kết quả đo trực tiếp tới cỏc trỡnh wordPad của window, Microsoft Word, hay PageMaker. Dasylab cung cấp cỏc cụng cụ tớch hợp để in ấn worksheet, đồ thị hay hiển thị số, chỉ
dẫn hay cỏc đoạn ký tự giải thớch.
Khi phục vụ cho cỏc bài toỏn quỏ đặc biệt cú thể phỏt triển cỏc module chức năng thụng thường và cải biến phần mềm theo yờu cầu để đỏp ứng được những bài toỏn cụ thể. Vớ dụ : Cỏc phộp toỏn cụ thể hay cỏc tuỳ chọn liờn quan
đến biểu diễn đồ thị cú thể được thực hiện hay sửa đổi theo yờu cầu và cỏc giao tiếp để trao đổi số liệu nõng cao cũng cú thểđược cung cấp. Một bộ dụng cụ để phỏt triển phần mềm đó cú sẵn dành cho những người lập trỡnh C cú kinh nghiệm khi họ muốn thiết kế riờng cho mỡnh cỏc module mới.
+ Hệ thống tra cứu tớch hợp trong phần mềm
Trong nhiều trường hợp khụng cần thiết phải dựng đến cẩm nang hướng dẫn sử dụng vỡ hầu hết cỏc vấn đề cú thể được giải quyết khi sử dụng hệ thống tra cứu trực tuyến. Hệ thống tra cứu này cung cấp cho người sử dụng cỏc hướng dẫn chi tiết về cỏch cài đặt phần cứng, lựa chọn phần mềm và cả
cỏc thụng tin cơ bản về cỏc chủđề kỹ thuật đo như phõn tớch phổ FFT.
Xõy dựng chương trỡnh đo và phõn tớch rung
Hiện nay cú rất nhiều cỏc phần mềm thực hiện tốt nhiệm vụ này tuỳ
theo ý thớch của người sử dụng và bản quyền sở hữu. Ởđõy luận văn sử dụng phần mềm DasyLab 7.0 của của hóngDASYTEC (Đức). DASYLab là viết tắt của Data Acquisition System Laboratory. Đõy là mụi trường, cho phộp tạo cỏc modul thu nhận tớn hiệu, tớnh toỏn, hiển thị, xuất tớn hiệu điều khiển,... theo yờu cầu cụ thể. Vấn đề được đặt ra là giao diện được xõy dựng cú thể điều khiển linh hoạt được quỏ đo cũng như phải cú cỏc chức năng đặc biệt để làm việc được phự hợp với cỏc thành phần trong hệ thống. Quỏ trỡnh xõy dựng cỏc giao diện điều khiển quỏ trỡnh đo, đọc và xử lý tớn hiệu bằng phần mềm này
Hỡnh 3.5. Lưu đồđọc và xử lý tớn hiệu đo Start Đọc số liệu từ ADC Lọc tớn hiệu cao tần Offset adjust cho hệthống Nội suy Hiển thị dạng đồ thị Hiển thị số tức thời Lưu số liệu vào file Stop Điều khiển Offset Adjust Lấy tớch phõn Hiển thị số tức thời
Chương trỡnh đo và phõn tớch rung 3 chiều viết bằng ngụn ngữ DASYLab như sau: PC-CARD-: AI FFT04 FFT-X Layout2 Action06 FFT03 FFT- Z
Filter00 Scaling00 Scaling01
Phuong Z Phuong Y Action01 Switch00 Offset Phuong X FFT06 FFT-Y Write00 Action05 Layout1 Action07 Chương trỡnh đọc và phõn tớch kết quảđo: Read00 FFT04 FFT-X B lock A ver00 Layout2 A ction06 FFT03 FFT- Z Z Y X Fi lter00 P huong Z P huong Y S witch00 P huong X FFT06 FFT-Y Y 1 A ction05 Layout1 A ction07 FFT-Y 1 S tati stics00 ZZ S tati stics01 Y Y S tati stics02 X X