Manual LabVIEW61

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1

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TABLA DE CONTENIDO. TABLA DE CONTENIDO....................................................................................................... 1 1. OBJETIVO ......................................................................................................................... 3 1.1. Del curso de capacitacin. ...................................................................................... 3 1.2. Del material de apoyo. ............................................................................................ 3 2. ALCANCE........................................................................................................................... 3 2.1. Del curso de capacitacin. ...................................................................................... 3 2.2. Del material de apoyo ............................................................................................. 3 3. JUSTIFICACIN. .............................................................................................................. 3 3.1. Desde punto de vista tcnico................................................................................. 3 3.2. Desde el punto de vista acadmico. ..................................................................... 4 4. MARCO TERICO. ........................................................................................................... 4 4.1 Definicin de LabVIEW ............................................................................................. 4 4.2. Instrumentos Virtuales (VIs). ................................................................................. 5 4.2.1. El Panel frontal.................................................................................................. 6 4.2.2. Diagrama de Bloques...................................................................................... 7 4.2.3. El Icono y el tablero de conexiones ............................................................... 9 4.3. Programacin en LabVIEW.................................................................................... 9 4.3.1. Paletas de Herramientas (Tools Palette). .................................................... 9 4.3.2. Paletas de Controles (Controls Palette) ..................................................... 11 4.3.3. Paleta de Funciones (Functions Palette). ................................................. 11 4.4. Otros Aspectos de Programacin. ....................................................................... 12 4.4.1. Estructuras....................................................................................................... 12 4.5. Arreglos (Arrays). ................................................................................................... 17 4.6. Agrupaciones (Clusters)........................................................................................ 20 4.7. Grficos y Registradores. ...................................................................................... 21 4.7.1. Diagrama con forma de Onda (WFC, Waveform Chart)........................... 22 4.7.2. Grfico con forma de Onda (WFG, Waveform Graph).............................. 23 4.7.3. Grfico XY (XYG, XY Graph).......................................................................... 24 4.8. Cadena de Caracteres para Controles e Indicadores. ...................................... 25 4.8.1. Barra Deslizante (Scrollbar). ......................................................................... 27 4.8.2. Tipos de Indicadores...................................................................................... 27 4.8.3. Lmite para Lnea Sencilla.............................................................................. 29 4.8.4. Actualizacin de Datos al Introducirlos ....................................................... 29 4.9. Adquisicin de Datos. ............................................................................................ 29 4.9.1 Entradas Analgicas. ....................................................................................... 30 4.9.2. Salidas Analgicas. ......................................................................................... 32 4.9.3. VIs de Funciones Digitales ............................................................................ 34 4.9.4. VIs Contadores................................................................................................ 36 4. DESCRIPCIN DE LA INTERFAZ COMPUTADORA-PROCESO: EL BANCO FIELDPOINT. ................................................................................................................................. 38 4.1. ANALISIS DE COMUNICACIN. .......................................................................... 38


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4.2. ESPECIFICACIONES TCNICAS DE LOS MDULOS. ........................................ 43 4.3. INSTALACIN Y CONEXIN TPICA DE LOS MDULOS E/S.......................... 44 4.4. RELACIN LABVIEW-FIELDPOINT. ..................................................................... 50 5. LABVIEW: VERSIN A UTLIZARSE EN EL CURSO. .................................................. 56 5.10. LabVIEW 6i. .......................................................................................................... 56 5.11. LabVIEW 6.1......................................................................................................... 57 6. GUA PROCEDIMENTAL................................................................................................ 57 6.1. Comenzando a Utilizar LabVIEW 6.1. ................................................................. 57 6.1.1. LabVIEW Tutorial............................................................................................ 58 6.1.2. Bsqueda de Ejemplos................................................................................... 59 6.1.3. Creacin de una Interfaz de Usuario........................................................... 60 6.1.4. Construccin del Diagrama de Bloques....................................................... 61 6.1.5. Conexin y Ejecucin del VI. ........................................................................ 63 6.1.6. Incorporacin de Funciones de Temporizacin en el VI. ......................... 64 6.1.7. Incorporacin de Funciones de Anlisis y Funciones de Entradas/Salidas de Archivos en el VI................................................................................................... 65 6.2. Medicin. ................................................................................................................. 67 6.2.1. E/S del Instrumento. ...................................................................................... 67 6.2.2. Adquisicin de Datos...................................................................................... 69 6.3. Depuracin de VIs. ................................................................................................ 73 6.3.1. Empleo de la Tcnica de Ejecucin Resaltada (Execution Highlighting). ...................................................................................................................................... 73 6.3.2. Empleo de la Tcnica del Paso Simple con Puntos de Prueba (SingleStep with Probes)....................................................................................................... 73 6.4. Ayuda en Lnea....................................................................................................... 74 6.5. Ejemplos Ilustrativos. ............................................................................................ 74 6.5.1. Ejemplo 1. ........................................................................................................ 74 6.5.2. Ejemplo 2. ........................................................................................................ 79 6.5.3. Ejemplo 3 (Propuesto). .................................................................................. 85 5.5.4. Ejemplo 4 (Propuesto) ................................................................................... 87 6.5.5. Ejemplo 5. ........................................................................................................ 90 6.5.6. Ejemplo 6 (Propuesto). .................................................................................. 91 6.5.7. Ejemplo 7 (Propuesto). .................................................................................. 94 6.5.8. Ejemplo 8. Creacin de un Sub-VI: el cono y el conector....................... 96 7. RECOMENDACIONES. ................................................................................................... 99

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.11. OBJETIVO.

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1.1. Del curso de capacitacin.Capacitar con tecnologa de punta al estudiantado de La Universidad del Zulia Ncleo COL en lo que respecta al desarrollo y empleo de instrumentacin virtual y aunada a ello, la utilizacin de un lenguaje de programacin emergente para tal fin, denominado LabVIEW.

1.2. Del material de apoyo.Proporcionar una gua procedimental introductoria que represente para el participante del curso una documentacin de soporte contentiva de ejemplos con procedimientos paso-a-paso destinados bsicamente a la edicin (creacin) y la utilizacin de instrumentos virtuales empleando LabVIEW. 2. ALCANCE.

2.1. Del curso de capacitacin.Los conocimientos obtenidos a travs del curso de capacitacin son aplicables al rea de la Instrumentacin de Plantas y la Automatizacin Industrial donde se requiere controlar procesos complejos en campo, as como tambin, recolectar datos asociados a dichos procesos a travs de la medicin en tiempo real.

2.2. Del material de apoyoEste material de apoyo es aplicable como gua complementaria a lo largo de la participacin en el curso de capacitacin profesional. Esta documentacin comprende los objetivos, el alcance, la justificacin, el marco terico del material, as como tambin, una serie de ejemplos asociados (expuestos paso a paso) a cada elemento definido en dicho marco terico. 3. JUSTIFICACIN.

3.1. Desde punto de vista tcnico.Al tomar un curso de instrumentacin virtual, LabVIEW 6i capacita al estudiantado del Ncleo LUZ-COL en la construccin de sus propias soluciones en lo que tiene que ver con sistemas cientficos y de ingeniera. Esto se debe a que LabVIEW les proporciona, a los interesados en capacitarse, la flexibilidad y el desempeo de un poderoso lenguaje de programacin sin la dificultad y la complejidad que ello supone. As mismo, dicho lenguaje de programacin le ofrece a miles de usuarios exitosos una manera ms rpida para programar instrumentacin, recolectar datos de campo y controlar sistemas. Al emplear LabVIEW para desarrollar prototipos, disear, probar e implementar sus instrumentos, los participantes del curso pueden minimizar el tiempo en el desarrollo del instrumento y maximizar la productividad en un factor de 4:10.


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Por otra parte, el lenguaje les proporciona a los participantes los beneficios de una gran base de usuario instalada, aos de productos relacionados con sistemas retroalimentados y poderosas herramientas de incorporacin.

3.2. Desde el punto de vista acadmico.De igual forma, se trata de una iniciativa orientada a la formacin de profesionales integrales; todo ello, en un esfuerzo por sincronizar la marcha de la educacin con la de los avances tecnolgicos. La intencin es que los estudiantes comiencen a formarse con base a la nueva tendencia tecnolgica que no es otra que una mayor incorporacin de la informtica en rea de la instrumentacin de plantas y en la ingeniera tradicional. El desarrollo de Instrumentacin Virtual producto de la necesaria y creciente incorporacin de computadoras y sistemas en las disciplinas tcnicas tradicionales, es un indicador y demanda un cambio en la idiosincrasia acadmica tradicionalista actual para darle paso a un profesional completo, de all que actualmente en el ncleo se est adelantando el proyecto Ingeniera en Mecatrnica con el cual se le da la bienvenida al futuro y a la formacin de ingenieros verdaderamente competitivos en el mercado laboral. Sin embargo, es tarea de cada educador auspiciar y promover la ruptura del viejo paradigma para abrirle camino a una nueva filosofa de la enseanza; dicha filosofa se basa en llevar la educacin a la realidad tecnolgica. 4. MARCO TERICO.

4.1 Definicin de LabVIEWLabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench). Es un lenguaje de programacin orientado a objeto, es decir, emplea iconos (imgenes) o elementos grficos envs de lneas de texto para crear aplicaciones. Distinto de los lenguajes de programacin orientados a texto, donde las instrucciones escritas determinan la ejecucin del programa, LabVIEW utiliza una programacin basada en un flujo de datos, donde son stos ltimos los que determinan ejecucin. Los programas Basic, Fortran 77 e incluso Matlab son claros ejemplos de lenguajes de programacin orientados a texto. Por otra parte, empleando LabVIEW, es posible construir una interfaz de usuario al utilizar un conjunto de herramientas y objetos. En tal sentido, a esta interfaz se le conoce como Panel Frontal. En este ltimo, es posible agregar cdigos al utilizar representaciones grficas de funciones para el control de los objetos sobre dicho panel. Por su parte, el diagrama de bloques contiene estos cdigos; si se organiza de manera adecuada, dicho esquema puede llegar a asemejarse a un diagrama de flujo.


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Pueden adquirirse en el mercado varios de juegos de herramientas (toolkits software) para el desarrollo de aplicaciones especializadas; todos los juegos se integran muy bien al LabVIEW. Para mayor informacin al respecto, consulte el sitio web de la National Instruments en ni. com/labview. LabVIEW es completamente integrado en lo que respecta a la comunicacin con hardware como GPIB, VXI, PXI, RS-232, RS-485, y dispositivos incorporables de adquisicin de datos. Por otro lado, el lenguaje tambin posee ciertas caractersticas integradas que posibilitan la conexin de las aplicaciones del usuario a la Internet slo con emplear las normas del servidor Web de LabVIEW as como las del software, a saber, redes TCP/IP y Active X. Empleando LabVIEW, es posible crear aplicaciones compiladas con 32 bits, las cuales proporcionan rpidas velocidades de ejecucin que son requeridas para la adquisicin de datos del cliente, la prueba, la medicin y el control. As mismo, pueden crearse auto-ejecutables (stand-alone) y libreras compartidas, como por ejemplo las DLLs; y esto es debido a que LabVIEW es un compilador de 32 bits real. LabVIEW contiene libreras de fcil comprensin para la recoleccin, anlisis, presentacin y almacenaje de datos. Este lenguaje tambin incluye herramientas de desarrollo de programas tradicionales. De igual modo, es posible establecer puntos de interrupcin (breakpoints), emplear la tcnica de ejecucin animada, o bien, ejecutar la tcnica de paso nico (single-step). Todas ellas, a fin de llevar cabo una depuracin y un desarrollo de manera ms sencilla a travs del programa. LabVIEW, as mismo, provee numerosos mecanismos para conectarse un cdigo externo o software mediante las DLLs, las libreras compartidas, Active X, entre otros. Adicionalmente, estn disponibles numerosas herramientas complementarias (add-on tools) para satisfacer una variedad de necesidades de aplicacin.

4.2. Instrumentos Virtuales (VIs).Los programas editados en LabVIEW son denominados instrumentos virtuales o VIs, dado que su apariencia y operacin imita a la de los instrumentos fsicos, a saber, osciloscopios, multmetros entre otros. Cada VI emplea funciones que manipulan una entrada a partir de la interfaz de usuario u otras fuentes, y muestra esa informacin o la mueve a otros archivos o a otras computadoras. Por otro lado, cabe acotar que existe una diferencia entre instrumentacin simulada e instrumentacin virtual. La instrumentacin simulada imita, de igual forma a la real, pero es incapaz de ejercer una operacin real (un control o medicin real, si es el caso de los sistemas de control y supervisin); esta instrumentacin slo trabaja con base en la modelacin matemtica del proceso en cuestin, por tanto, slo pueden ser simulados. En cambio, la instrumentacin virtual, a pesar de no existir en forma tangible o fsica, es capaz de llevar cabo una operacin real o un control real sobre un hardware real (o sobre una planta real, si es el caso de los sistemas de control) slo con la ayuda de un computador y un hardware


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interfaz. Entonces, un VI est constituido de los tres componentes siguientes: el Panel Frontal, Diagrama de Bloques y, el Icono y el tablero de conexiones. 4.2.1. El Panel frontal. El panel frontal de un VI representa la interfaz de usuario. ste es similar a la interfaz de un tablero de control real, pero virtual, es decir, no existe en su forma tangible o fsica sino que est representada por una imagen que puede apreciarse en el monitor de una computadora. El usuario construye dicho panel con la incorporacin de controles e indicadores, los cuales representan los terminales interactivos de entrada y salida del VI respectivamente. Los controles se muestran como perillas, botones para pulsar, diales y otros dispositivos de entrada. Por su parte, los indicadores son grficos, LEDs, displays, entre otros. Los controles simulan a los dispositivos de entrada del instrumento y proporcionan datos al diagrama de bloque del VI. Los indicadores, por su lado, simulan a los dispositivo de salida del instrumento y muestra los datos que el diagrama de bloques adquiere y genera. FIGURA 1 Panel Frontal

A partir de la figura anterior, puede agregarse que las perillas (Knobs) y el botn de parada (Stop) representan elementos de control en tanto que el registrador de grficos con forma de onda (WFG, Waveform Graph) representa un indicador.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.14.2.2. Diagrama de Bloques.

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Contienen el cdigo fuente grfico del VI, el cual define su funcionalidad. Una vez que se haya construido el panel frontal, el usuario incorpora cdigos utilizando representaciones grficas de funciones a fin de controlar los objetos del panel frontal. El diagrama de bloques contiene dicho cdigo fuente grfico, y los objetos de panel frontal aparecen como terminales en dicho diagrama. No es posible borrar un terminal desde el diagrama de bloques; ste terminal desaparece slo una vez que se haya borrado su objeto o tem correspondiente en el panel frontal. Cada control o indicador en el panel frontal, posee un terminal correspondiente sobre el diagrama de bloques. Adicionalmente, el diagrama de bloques contiene funciones y estructuras obtenidas a partir de las libreras incorporadas del VI en el LabVIEW. Este diagrama se elabora o construye por medio de las conexiones de objetos que envan o reciben los datos, segn el comportamiento de las funciones especficas y el control del proceso de la ejecucin. El contenido de este diagrama es bsicamente nodos, terminales e hilos. Los nodos son elementos que forman parte de la ejecucin del programa, estos nodos guardan analoga con los pasos necesarios que se siguen en el procedimiento requerido a: los operadores, subrutinas y funciones de lenguajes de programacin convencionales. Un ejemplo de nodos es agregar y quitar funciones. Dentro del lenguaje G se consigue una extensa librera de funciones matemticas, comparaciones, conversiones, entradas y salidas (I/O), y ms. Una estructura, por su parte, es otro tipo de nodo. Estas estructuras son representaciones grficas de bucles y procedimientos de los lenguajes de programacin tradicional. El lenguaje de programacin G tiene nodos especiales para conectar codificaciones de textos externos, as como tambin para evaluar frmulas basadas en textos. FIGURA 2 Diagrama de Bloques.


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LabVIEW sigue un modelo de flujo de datos para ejecutar VIs. Un nodo del diagrama de bloques se ejecuta cuando estn disponibles todas sus entradas. Una vez que un nodo completa la ejecucin, ste suministra datos a sus terminales de salida y pasa los datos de salida al prximo nodo en la trayectoria del flujo de datos. FIGURA 3 El Flujo de Datos

Los hilos (trayectorias) son los responsables de ste flujo de datos que van desde la fuente hacia los terminales de entrada. El proceso de conexin (hilado) tiene sus limitaciones o reglas: no es posible conectar una entrada con otra entrada, tampoco se puede conectar una fuente con otra fuente. Sin embargo, es posible conectar una fuente con diferentes entradas. Por otra parte, hay que considerar las diferentes apariencias que los hilos lucen, es decir, los diferentes estilos, grosores y colores que cada hilo posee, dicha apariencia depende del tipo de dato que circule a su travs. Los terminales son puertos a travs de los cuales pasan datos entre en diagrama de bloques y el panel frontal, as como tambin, entre los nodos del diagrama de bloques. Estos terminales son anlogos a parmetros y constates. Los terminales de control e indicador corresponden a los controles e indicadores del panel frontal. Los valores de un operador o de un VI pasan del diagrama de bloques hasta los terminales cuando el VI se ejecuta. Cuando la ejecucin concluye, los valores en la salida pasan desde el diagrama de bloques al panel frontal, a travs de los terminales del indicador.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.14.2.3. El Icono y el tablero de conexiones

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Identifica el VI de modo que el usuario pueda usar ste ltimo en otro VI. A un VI dentro de otro VI se le denomina subVI. En tal sentido, un subVI corresponde una a subrutina para efectos de un lenguaje de programacin orientado a texto. El cono y el conector de un VI pueden localizare en la esquina superior derecha de la ventana del panel frontal y el diagrama de bloques. Por su parte, el cono es lo que el usuario ve en el diagrama de bloques cuando usa un VI como subVI. As mismo, el conector se usa para establecer los terminales de entrada y salida del VI, de modo que el usuario pueda utilizarlo como subVI.

FIGURA 4 El Icono y el Conector

4.3. Programacin en LabVIEW.De la misma forma como un artista (pintor) requiere de su paleta de colores para darle vida a sus lienzos, para programar con LabVIEW, tambin es necesario utilizar ciertas paletas que no son otra cosa que ventanas flotantes que le proporcionan al usuario las opciones que se requieren para crear y editar tanto el panel frontal como el diagrama de bloques. El usuario debe conocerlas con la palma de su mano, es decir, debe saber la utilidad de cada herramienta, objeto o funcin. 4.3.1. Paletas de Herramientas (Tools Palette). La Paleta de Herramientas est disponible tanto en panel frontal como en el diagrama de bloques. Una herramienta llega a ser un modo de operacin especial del puntero del ratn. Cuando el usuario elige una herramienta, la imagen habitual del puntero adopta la apariencia de la imagen de la herramienta. El usuario debe usar las herramientas para operar y modificar tanto los objetos del panel frontal como los del diagrama de bloques. Para mostrar la paleta de herramientas, debe invocarse al seleccionar WindowShow Tools Palette. El usuario puede colocar la paleta de herramientas en cualquier parte a lo largo y ancho de la pantalla. Si se encuentra activada la Seleccin Automtica de Herramientas, basta con mover el puntero sobre los objetos del panel frontal, o del diagrama de bloques, para que LabVIEW automticamente elija la herramienta apropiada desde la paleta de herramientas.


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FIGURA 5 Paleta de Herramientas

Herramienta de Operaciones: Permite manipular todos los objetos del panel frontal cuando el VI est en ejecucin. Herramienta de Posicionamiento y Redimensin: Se utiliza para efectos de edicin, ste permite modificar el tamao as como tambin la ubicacin de objetos tanto en panel frontal como en el diagrama de bloques. Aunque cuando se edita el diagrama de bloques el trmino tamao hace referencia a capacidad. Herramienta de Etiquetado: Permite al usuario editar la etiqueta de cualquier objeto tanto en panel frontal como en diagrama de bloques, as como tambin, hace posible la modificacin del rango de los objetos graduados que podran ser incorporados al panel. As mismo, posibilita la incorporacin de comentarios en cualquier parte de ambos planos de trabajo. Herramienta de Conexiones: En el diagrama de bloques, establece el flujo de datos entre los elementos del cdigo; o sea, hace posible el establecimiento de hilos que permiten comunicar los objetos (terminales, nodos y funciones) que componen el diagrama de bloques. Por otra parte, a la hora se crear un sub-VI sirve para asociar un elemento del panel (control e indicador) con un conector del Sub-VI. Herramienta de Men Contextual: Las paletas (de controles o de funciones) aparecen de forma contextual (no flotante) haciendo clic sobre cualquier parte del panel o del diagrama. Herramienta de Escrutinio: Al igual que en el Reader de Acrobat, permite el escrutinio de planos de trabajo muy amplios o magnificados; el principio de operacin es muy simple, basta con asir (hacer clic y sostener) un punto de referencia y arrastrar el plano hasta escrutar la regin de inters. Hace las veces de las barras deslizantes. Puntos de Interrupcin (Depuracin): A la hora de depurar el VI/APP permite establecer puntos de parada en la ejecucin. Puntos de Prueba (Depuracin): Desde el diagrama; permite establecer pequeos indicadores sobre los hilos; stos permiten al usuario leer el flujo de datos que circula sobre el hilo o la rama sometida a prueba.


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Gotero de Color: Permite copiar un color cualquiera para luego colorear el objeto o la regin que se desee. Panel de Seleccin Automtica: Al ser presionado basta con mover el puntero sobre los objetos del panel frontal, o del diagrama de bloques, para que LabVIEW automticamente elija la herramienta apropiada. Panel de Seleccin de Color: Permite elegir en primer y en segundo plano, desde una gama amplia de colores, el color que se desee.

4.3.2. Paletas de Controles (Controls Palette) La Paleta de Controles slo est disponible en el panel frontal. Esta paleta contiene los controles e indicadores del panel frontal que el usuario utilizar para crear la interfaz de usuario. Para poder a esta, debe seleccionarse Window Show Controls Palette o hgase clic derecho en el espacio de trabajo de su preferencia del panel frontal a fin de mostrar (de forma contextual) la paleta de controles. El usuario puede fijar y colocar esta ltima en cualquier parte a lo largo y ancho de la pantalla.

FIGURA 6 Paleta de Controles

4.3.3. Paleta de Funciones (Functions Palette). La Paleta de Funciones slo se encuentra disponible en el diagrama de bloques. Dicha paleta contiene los objetos que el usuario utilizar para programar su VI; a saber, operaciones aritmticas, de E/S del instrumento, de E/S de archivo, y de adquisicin de datos. Eljase WindowShow Functions Palette o hgase clic derecho sobre el espacio de trabajo del diagrama de bloques a fin de mostrar la paleta de funciones. El usuario puede colocar esta ltima en cualquier parte a lo largo y ancho de la pantalla.


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FIGURA 7 Paleta de Funciones

4.4. Otros Aspectos de Programacin.4.4.1. Estructuras. Son programas de control de elementos, ellas controlan el flujo de datos en un VI, es decir, son nodos que suplen el flujo de ejecucin en el diagrama de de bloques. Las estructuras mas fundamentales son: el bucle While, el bucle For, la estructura Case y la estructura Sequence; stas se encuentran en la paleta de FunctionStructures que se muestra en la figura 8:

FIGURA 8 Estructuras y Nodos


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En la ilustracin (figura 9) que se muestra a continuacin se observan los iconos correspondientes a las estructuras, lucen como lazos o bucles a los cuales se les puede variar el tamao y donde se muestra el borde distintivo de cada una de ellas: FIGURA 9 Estructuras

Bucle While. Figura 10 Bucle WHILE Es un bucle repetitivo; sin embargo, la cantidad de repeticiones o iteraciones va estar sujeta al cumplimiento de una condicin. En otras palabras, la palabra WHILE es una voz inglesa que significa MIENTRAS; o sea, esta estructura ejecuta repeticiones del cdigo MIENTRAS- no se cumpla una condicin satisfactoria para que el bucle pare de hacer repeticiones. Para que se tenga una idea ms clara, llevemos la estructura a un lenguaje orientado a texto:

Do Execute subdiagram (which sets condition) While condition is TRUE. Si traducimos las instrucciones al espaol tenemos que,

Haz lo siguiente: Ejecuta sub-diagrama (lo cual establece la condicin) Mientras la condicin sea VERDADERA.


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Es decir, el bucle While ejecutar el subdiagrama contenido en su interior hasta que llegue al terminal condicional un valor Booleano que sea FALSO. Despus de cada iteracin, el lenguaje G chequea el terminal condicional y mientras el valor que encuentre sea VERDADERO, el bucle seguir ejecutando repeticiones. Slo siendo FALSO, el bucle dejara de hacer repeticiones, como se seal anteriormente. En este caso el bucle ejecuta por lo menos una iteracin. El terminal de iteracin contiene el nmero completo de iteraciones, tal como en un bucle FOR; ste terminal de iteracin es un terminal numrico de salida que coloca en la salida el nmero de veces que el bucle se ha ejecutado. Tanto al bucle WHILE como el bucle FOR pueden agregrsele terminales que tienen como objeto pasar datos desde el terminal de la iteracin que se encuentra en ejecucin para la siguiente iteracin, estos terminales se denominan shift registers, que son los registradores de desplazamiento. Bucle FOR.

El trmino FOR significa PARA, es decir, reptelo PARA N veces. Por ejemplo, si lo llevamos analgicamente a su pseudo-cdigo equivalente con un lenguaje orientado a texto, tendramos lo siguiente: For i=0 to N-1 Execute subdiagram. En espaol quedaran las siguientes instrucciones:

Reptelo Para i=0 hasta i=N-1 Ejecuta el subdiagrama. En tal sentido, el bucle FOR tambin es una estructura repetitiva, slo que ste ejecuta las repeticiones un nmero definido de veces, N. Este bucle no posee ni terminal de iteracin ni terminal condicional, por lo que su actividad repetitiva no depende de dicho terminal condicional sino del terminal contador, N. En realidad, cuenta con dos terminales contadores. Es como un libro con un nmero (N) determinado de paginas; cada pgina posee el mismo cdigo o subdiagrama que se cre en la primera pgina. Por lo tanto, ste se repite en la medida en que se pasan las pginas, es decir, si tiene 180 pginas (N = 180), el cdigo o subdiagrama contenido se repite 180 veces y luego se detiene.

FIGURA 11 FOR Loop

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1 Estructura CASE.

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En tal sentido, la estructura CASE no es un bucle repetitivo. El principio de operacin de esta estructura es muy simple, basta con poner un ejemplo para explicarlo; supngase que desea realizar un programa cuyo cdigo fuente permita realizar la determinacin de las races de un polinomio (y muestre cada interaccin) utilizando 3 mtodos; a saber, el Mtodo de Biseccin, el Mtodo de

Interpolacin y el Mtodo de Gauss. Para que el usuario pueda elegir entre los mtodos propuestos, el programador asign la letra A para el primer mtodo, la letra B para segundo, la letra C para el tercero y la letra D para cancelar. La interfaz de usuario muestra la relacin para efectos de orientacin y provee un nico campo o prompt para la introduccin del caracter. Si el usuario, luego de introducir el polinomio, desea resolverlo por el mtodo de Interpolacin, basta con pulsar la letra B; si por el contrario, el usuario desea resolverlo por el mtodo de Biseccin, slo debe pulsar A; si desea utilizar el mtodo de Gauss, solo pulsar la letra C; y si desea cancelar, pulsar D, si el usuario pulsa cualquier otra tecla, el programa debe ser capaz advertir al usuario de su error. Cada carcter conlleva a un cdigo fuente diferente que es conmutado a partir del prompt (switche o selector); la seleccin de cada mtodo es manejado por un estructura CASE. Para los efectos de LabVIEW, esta estructura tambin puede verse como un libro con varias pginas que pueden pasarse, slo que cada pgina contiene un sub-diagrama diferente para ejecutarse de acuerdo a un orden previamente definido. Dicha pgina vendra representada por lo podra verse como un MARCO (CASE) contentivo. El orden de ejecucin de cada marco va depender del valor entero, el valor

booleano, la cadena de caracteres o el valor numrico que se utilice como selector, por ejemplo, si el selector recibe un TRUE como dato de entrada, entonces se ejecutara el marco o subdiagrama cuya pgina est etiquetada con TRUE en el identificador de diagrama. Si el selector recibe un FALSE, en entonces se ejecutara el marco cuya pgina est etiquetada con FALSE. FIGURA 12 Estructura CASE


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Si la estructura case posee 4 pginas (marcos) y cada una de ellas est etiquetada en el identificador con valores numricos que van desde 0 hasta 3, basta con que el selector reciba el valor que corresponda o coincida con la identificador de la pgina o marco para que el subdiagrama contenido en ella se ejecute, es decir, si el selector recibe un 3, entonces se ejecuta el cdigo contenido en la pgina 3. Pasa lo mismo si se trata de una cadena de caracteres. En corto, la ejecucin de una pgina o marco se decide a travs de lo que reciba el selector. Estructura SEQUENCE. Tambin puede verse como un libro de varias pginas, cada una de ellas contentivas de un cdigo o subdiagrama diferente. Sin embargo, a diferencia de de la CASE, esta estructura ejecuta cada pgina en forma secuencial. Por tanto, el orden de ejecucin no depende de un selector de pgina sino de una secuencia natural. Por omisin, la estructura secuencial posee una sola pgina pero pueden agregarse las pginas que sean necesarias o que impongan la aplicacin. Dicha secuencia puede apreciarse en el identificador de pgina y puede ir de 0 a N; por ejemplo, puede que tenga un subdiagrama X en la pgina 0, un subdiagrama Y en la pgina 1, un subdiagrama Z en la pgina 2 y as respectiva y sucesivamente; es en ese orden de secuencia como se van ejecutar todos los subdiagramas, es decir, de primero el de la pgina 0, de segundo el de pgina 1 y de ltimo el de la pgina N. FIGURA 13 Estructura Secuencial

Por tanto debe tenerse bien claro el orden en que deben ejecutarse las subdiagramas o cdigos programados. Estructura EVENT. Puede decirse que se trata de un estructura CASE con capacidades especiales. El orden de ejecucin de las pginas (en caso de que tenga varias) va estar sujeta a un evento, es decir, cuando ocurra un evento


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en panel frontal, LabVIEW por medio de la estructura ejecutar la pgina correspondiente o asociada a dicho evento. En la figura 14 se muestra dicha estructura. Figura 14. Estructura EVENT.

Por ejemplo, si se tiene un cdigo fuente que cuenta con una estructura de eventos de 4 pginas cada una con sub-diagrama diferente y se desea la ejecucin de cualquiera de stas en un momento determinado, basta con colocar cuatro controles booleanos (botones para pulsar) y relacionarlos punto a punto con las pginas, es decir, vincular uno de los cuatro botones con una de las cuatro pginas y repetir la accin con los dems, cada botn con una pgina diferente; entonces, cuando se pulsa el botn 1 (cambio de valor booleano), la estructura detecta dicho evento y ejecuta la pgina en cuyo identificador se defini el nombre del control (en este caso botn 1) y el evento (accin de oprimir botn que llev a un cambio de valor booleano). Lo mismo debe suceder con el botn 2, 3 y 4 siempre que se hayan configurado correctamente las pginas correspondientes a cada uno de ellos. El terminal de tiempo-fuera ubicado en la parte superior izquierda de la estructura, que se muestra a la izquierda, sirve para especificar el nmero de milisegundos que una estructura EVENT esperar hasta que tenga lugar un evento. El valor por defecto es -1, lo que significa que la estructura esperar de manera indefinida. Si el tiempo-fuera expira antes de que se suscite un evento, y se ha configurado un marco para manejar este ltimo, LabVIEW mismo generar dicho evento. Es el nodo de datos; es similar en apariencia a la funcin Unbundle By Name o en espaol Desagrupar por Nombre. Este nodo est adherido al lado izquierdo (adentro) da cada marco de evento. Es posible redimensionarlo verticalmente y establecer cada elemento en el nodo para acceder a un arbitrario Campo de Datos de Evento. Es el identificador de marcos. Representa una etiqueta-switche que muestra cual marco se elige actualmente, incluyendo los eventos manejados por este marco.

4.5. Arreglos (Arrays).Un arreglo podra interpretarse como un vector (unidimensional) o una matriz (bidimensional) y corresponde a una coleccin de datos de elementos, que posee un tamao variable y en el cual, todos los objetos son del mismo tipo. En los arreglos los elementos se encuentran ordenados, y es posible


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acceder a ellos por medio de la ubicacin del mismo. El ndice tiene su base en cero, lo que quiere decir que est en el rango de cero hasta n-1, en donde n el nmero de los elementos del arreglo, tal como se muestra en la ilustracin siguiente: FIGURA 15 Unidimensional

Si se anota en forma de vector quedara como [0,4 0,9 1,4 0,8 -0,1 -0,7 -0,3 0,3 0,2]. Un ejemplo ms complejo es un grfico representado como un arreglo de puntos, en el cual cada punto es la representacin de los nmeros de las coordenadas X y Y, como puede observarse en la siguiente ilustracin. FIGURA 16 Arreglos Unidimensionales de Puntos

En los ejemplos anteriores se observaron arreglos (1D) unidimensionales. Un arreglo (2D) bidimensional necesita dos ndices para localizar un elemento en una columna y en una fila, las dos tienen como base cero. Para estos casos, se habla de un arreglo de N columnas por M filas, que contiene N veces M elementos, como se puede observar en la siguiente ilustracin:

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1FIGURA 17 Arreglos Bidimensionales.

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Una forma sencilla de comprender, es a travs de una tabla de ajedrez, en sta hay ocho columnas y ocho filas que forman en total 64 posiciones, en donde cada posicin puede encontrarse vaca o tener una pieza de ajedrez. Entonces, este tablero de ajedrez puede ser representado como un arreglo bidimensional de caracteres, donde el carcter tiene el nombre de la pieza que ocupa en el lugar correspondiente a la ubicacin que est vaca. Otro ejemplo comn se tiene en los calendarios, las tablas de los itinerarios de los trenes al igual que las pelculas en televisin, las cuales pueden ser representadas como arreglos bidimensionales de nmeros dando la intensidad ligera para cada punto. En la siguiente ilustracin hay una coleccin de formas de onda representadas como arreglos de dos dimensiones de nmeros. El ndice de la fila, escoge la forma de onda, y el de la columna, escoge el punto en forma en onda. FIGURA 19 Arreglo Bidimensional

Los arreglos pueden tener un gran nmero de dimensiones, pero es necesario que tengan un ndice por dimensin para localizar un elemento. Los diversos tipos de datos que tengan los elementos de un arreglo pueden ser un grupo que contengan la clasificacin de estos tipos, incluyendo arreglos cuyo tipo de elemento sea una agrupacin y as sucesivamente; sin embargo es necesario recordar que no se puede tener un arreglo de arreglos, en lugar de ello, se debe utilizar un arreglo multidimensional o un arreglo de grupos de arreglos.


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Los arreglos, tal como se mencion, son utilizados para aquellos casos en los que se trabaja con un conjunto de datos que son similares, estos arreglos frecuentemente son provechosos para la realizacin de clculos repetitivos o para funciones de entrada/salida (I/O); a travs de los arreglos es posible lograr que las aplicaciones sean ms pequeas, rpidas y fciles de desarrollar, debido al gran nmero de funciones de arreglos y de VIs en el lenguaje G. En la prxima seccin, puede observarse la apariencia de arreglo y una agrupacin desde el panel frontal y el diagrama de bloques.

4.6. Agrupaciones (Clusters).Son un conjunto combinado de elementos de datos de cualquier tipo que estn ordenados y no tienen ndice; stas pueden incluir valores numricos, Booleanos, cadenas, arreglos e incluso otras agrupaciones. Sin embargo, los elementos contenidos en ellas deben ser o todos controles o todos indicadores; es decir, no pueden agrupar conjuntamente controles e indicadores. En contraste con los arreglos, las agrupaciones tienen un tamao fijo. La mayora de los grupos que estn en el diagrama de bloques tiene un patrn comn de hilado, aunque los conformados por nmeros (puntos) poseen un patrn especial de conexin. Los terminales slo pueden conectarse cuando son del mismo tipo, para las agrupaciones. Esto significa que las dos agrupaciones que se van a conectar deben tener el mismo nmero de elementos, y que sean correspondientes determinado por el orden de la agrupacin deben igualar en el tipo. El lenguaje G obliga a los nmeros de diferentes representaciones para que sean del mismo tipo. Para crear agrupaciones o arreglos, el usuario puede acudir a la paleta de controles y luego a la subpaleta Array & Cluster. FIGURA 20 Agrupaciones y Arreglos


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Sin embargo, en el panel frontal y en la diagrama de bloques, cada uno de estos elementos poseen una apariencia determinada con la cual debe familiarizarse el usuario. La apariencia, en el panel frontal y en el diagrama de bloques, tanto de los arreglos como las agrupaciones est ilustrado en la figura 21: FIGURA 21 Arreglos y Agrupaciones con Imagen de Terminales Magnificados.

4.7. Grficos y Registradores.Existen 9 tipos registradores: 1. Diagrama con forma de onda, 2. Grfico con forma de onda, 3. Grficos XY, 4. Diagrama de Intensidad, 5. Grfico de Intensidad, 6. Grfico con forma de onda digital, 7. Grafico de Superficies 3D, 8. Grfico Paramtrico 3D y 9. Grficos de Curvas 3D. Para emplear registradores, el usuario debe invocar la paleta de Controles y luego la sub-paleta Graph. FIGURA 22 Grficos y Registradores


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Sin embargo, en este manual slo se expondrn los tres primeros tipos: el diagrama con forma de onda (WFC), el grfico con forma de onda (WFG) y el grfico XY (XYG). 4.7.1. Diagrama con forma de Onda (WFC, Waveform Chart). Este registrador fue creado con el propsito especial de representar puntos (escalares). Slo es capaz de representar un punto a la vez (por repeticin) aunque tambin puede representarse un nico arreglo de puntos (vector) sin que pueda ser modificado en tiempo real ni la posibilidad de incorporar un TIME INFO. Al generar puntos (escalares), puede representarse una curva completa con la ayuda de un bucle repetitivo (FOR o WHILE) que genere los puntos en tiempo real y se vaya construyendo la curva. En la ilustracin podemos observar su apariencia y su respectivo terminal en el cdigo grafico: FIGURA 23 Diagrama con forma de onda e Imagen magnificada de terminal.

Como puede observarse, su terminal slo puede manejar valores de Punto Flotante con Doble Precisin. Si la intencin es graficar varias curvas en tiempo real en un nico registrador, lo que debe hacerse es emplearse un nodo de agrupacin que reciba N conexiones (Pts.) de datos y enve una agrupacin al registrador; esto es:

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1TABLA 1 Conexin para una o varias grficas

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4.7.2. Grfico con forma de Onda (WFG, Waveform Graph). Este registrador est destinado para representar especialmente arreglos (1D y 2D) de puntos (vectores o matrices). En este caso se representa un arreglo a la vez o por repeticin. En la ilustracin puede verse su apariencia y terminal correspondiente. FIGURA 24 Grfico con forma de onda con Imagen Magnificada de Terminal.

Para manejar el grfico en tiempo real debe contarse con un nodo de agrupacin, que adems del vector o matriz, tambin reciba datos asociados a una informacin de temporizacin. Con la ayuda de dicho nodo tambin puede trazarse varias curvas contenidas en un arreglo bidimensional (matriz) como entrada al nodo. El que sigue sera un fragmento de la conexin en el diagrama de bloques (cdigo grfico):

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1TABLA 2 Conexin para una o varias grficas con Time INFO

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La informacin de temporizacin implica la definicin de un intervalo que va desde x0 hasta x, es decir, viene a ser un intervalo entre punto y punto. 4.7.3. Grfico XY (XYG, XY Graph). Con este registrador es posible representar una agrupacin de arreglos (una grfica) o bien un conjunto de agrupaciones de arreglos (varias grficas). Puede representar una agrupacin de arreglos o un conjunto de agrupaciones de arreglos a la vez (por iteracin). registrador: FIGURA 25 Grfico XY con Imagen Magnificada del Terminal. La ilustracin muestra este tipo de


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Puede trazarse una nica grfica XY al emplear un nodo de agrupacin para obtener una agrupacin de un par de arreglos, un arreglo o curva para el eje X y un arreglo o curva para el eje Y. Por ejemplo: FIGURA 26 Conexin para una sola grfica

As mismo, es posible trazar varias graficas XY en un mismo registrador slo con emplear, adems del nodo de agrupacin, un elemento de concatenacin de arreglos, en este caso sera N arreglos o curvas para el eje X y N arreglos o curvas para el eje Y. Por ejemplo: FIGURA 27 Conexin para N grficas

De esta forma, es posible agrupar varias agrupaciones de arreglos y obtener el nmero de grficas XY que imponga la aplicacin.

4.8. Cadena de Caracteres para Controles e Indicadores.Un String es una coleccin de caracteres ASCII, y cuando se quiere almacenar nmeros en un archivo ASCII, primero hay que convertir estos nmeros en cadenas de caracteres, antes de escribir los nmeros para un archivo de disco. De tal manera que en un instrumento de control, se puede pasar datos numricos a cadenas de caracteres y hacer la conversin de esas cadenas a nmeros. En la Fig. 25 se muestra la paleta ControlsString & Path que permita obtener los objetos deseados. FIGURA 28 Cadenas y Rutas.


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Los textos que tienen los controles e indicadores pueden ser modificados o a estos puede introducirse un nuevo texto, con el uso de la herramienta de operacin o la herramienta de etiqueta o texto, sta modificacin del texto, o bien, si fuese el caso de un texto nuevo en el rtulo, no se har efectivo hasta que no se presione la tecla del teclado, tambin cuando se presiona el botn Enter en la paleta Tools; otra forma es, cuando se est editando, hacer clic dentro del control para terminar la edicin. Se debe, tener en cuenta que cuando se utiliza el tem Update Value while Typing desde el men de funciones, el, valor del control cambia con cada carcter, para cambiar esto se presiona la tecla correspondiente al en el teclado. En la figura 29 puede apreciarse un control, un indicador y sus respectivos terminales. FIGURA 29 Cadena (Control e Indicador) con imagen magnificada de terminales.

En la figura 27 se muestra el men de funciones de texto, en el cual hay caractersticas particulares para dichas cadenas de caracteres. FIGURA 30 Men de Funciones de Texto.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.14.8.1. Barra Deslizante (Scrollbar).

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El tem de Barra Deslizante del men de funciones est ubicado, en el men de funciones de caracteres en el submen Show, y no estar disponible hasta que se incremente el tamao del texto, lo suficiente como para disponer de la barra deslizante. Este tem, permite ver el texto no visible en el control o el indicador de texto, por medio de una barra deslizante vertical; tambin se utiliza este tem, para minimizar el espacio disponible en el panel frontal para los controles de texto que contienen una larga cantidad de texto. En la Fig. 28 puede verse un ejemplo. FIGURA 31 Ejemplo usando barra deslizante.

4.8.2. Tipos de Indicadores. Los tems ubicados en la mitad de la seccin del men de funciones del texto que se selecciona mientras se presenta un escrito, como se hace normalmente, muestra el cdigo "\", antes de los caracteres no imprimibles, que representa un cdigo o palabra clave. Indicador Normal El tem del men Normal Display se utiliza para ver todos aquellos caracteres que se han escrito (con excepcin de aquellos caracteres que se han creado con teclas especiales como o , las cuales no se muestran). BACKSLASH ( \ ) Indicador de Cdigo. Cuando se selecciona "\" Codes Display, desde el men de funciones en las instrucciones del software, se hace la interpretacin de aquellos caracteres que estn inmediatamente seguidos del smbolo" 'ti como un cdigo para caracteres no presentados. La tabla continuacin muestra cuntos de estos cdigos interpreta el lenguaje G.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1Tabla 3 Cdigos"\" Cdigo \00-\FF \b \f \n \r \t \s \\ Interpretacin en lenguaje G.

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Valor Hexadecimal de caracter de 8-bit, deben estar en mayscula. Espacio hacia atrs (ASCII es, equivalente a \08). (ASCII FF, equivalente a \OC). Salto de pgina. (ASCII LF, equivalente a \OA). Salto de lnea. (ASCII CR, equivalente a \00). Retorno a la primera columna. Tabulador (ASCII HT, equivalente a \09). Espacio (equivalente, \20). \ (ASCII \, equivalente a \5C).

Las letras al principio para caracteres hexadecimales, y las letras al finall para caracteres especiales, as como una forma de movimiento o avance y como espaciador, se utiliza este cdigo; como por ejemplo, para \BFare, el lenguaje G entiende que ste corresponde al hexadecimal BF que

est seguido de la palabra "are", as mismo interpretar \bFare y \bfare como un espacio de retroceso seguido de las palabras Fare y fare. En la secuencia \Bfare, \B no corresponde a un cdigo de retroceso y no es un cdigo hexadecimal. Para estos casos un (\) est seguido slo de un carcter vlido hexadecimal, el lenguaje G asume un 0 seguido de un "\ ", entonces el lenguaje G interpreta el \B como un Hexadecimal reconoce el carcter. Es posible introducir caracteres que no se muestran en la pantalla desde el teclado, tal como un salto de lnea, dentro de una cadena de control, ya sea que se seleccione o no \ Codes Display. Sin embargo, si se utiliza el "\" en el momento en que se muestra la ventana en la cual se encuentra el texto, el lenguaje G redibuja la pantalla para mostrar la representacin (\) para cualquier carcter que no se pueda mostrar as como para el carcter "\". Por ejemplo, para el modo de Display Normal se introduce el siguiente texto: Left \right\3F Cuando se habilita el modo, el texto siguiente aparece porque el retorno a la primera columna regresa despus de left y el siguiente carcter en backslash se presenta de la forma \n\\. Left\n\\right\\3F Ahora, se selecciona "\" Codes Display y se introduce el siguiente texto: Left \right\3F 0B. No para todos los casos ocurre que un "backslash" se

encuentre seguido por un carcter vlido hexadecimal, por lo tanto en estos casos el lenguaje no


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Al inhabilitar el modo, el siguiente texto aparece debido a que el lenguaje G originalmente interpret \r como un retorno a la primera columna, y ahora imprime un \3F que corresponde a la representacin ASCII del smbolo (?) e impreso de la misma forma. Left Ight? Seleccionando nuevamente "\" Codes Display, el texto aparecer de la siguiente forma: Left\n\\right? Los indicadores se comportan de la misma forma. En estos ejemplos se observa que los datos no han tenido ningn cambio de un modo a otro, solamente la representacin mostrada de determinados cambios en caracteres. El modo de backslash tiene utilidad en la depuracin de los programas, para enviar caracteres que no se imprimen a instrumentos, puertos seriales y otros dispositivos. Password Display (Pantalla de Contrasea) Cuando se utiliza el tem Password Display, cada carcter que se introduce, tiene como smbolo un "*", que le ha designado el indicador de control de textos; de tal forma que al leer desde el diagrama de bloques, los datos que estn en el texto, se leen segn el usuario los introduce; sin embargo al momento de querer realizar una copia de los datos, desde el control, los nicos que se copiarn sern los caracteres"*". Indicador Hexadecimal Este tem Hex Display es de utilidad cuando se quiere mostrar el grupo de caracteres hexadecimales como alfanumricos; al igual que el tem para la comunicacin con instrumentos. 4.8.3. Lmite para Lnea Sencilla. Este tem tiene como finalidad prevenir, desde la entrada hasta un salto de lnea, dentro de un texto al momento de estar escribiendo en l. 4.8.4. Actualizacin de Datos al Introducirlos Al seleccionar el valor superior, mientras se est escribiendo, permite que el valor de un control cambie a un carcter que se ha introducido, En lugar de esperar hasta que el usuario presione el botn de U otra forma de terminar la edicin. Este comportamiento tiene como utilidad el chequeo de correcciones de la entrada, limitar entradas o para darle retroalimentacin al usuario; como por ejemplo, es posible hacer un control rotativo que limite entradas para caracteres alfanumricos. \ Codes Display, ste tambin se utiliza para depurar y

4.9. Adquisicin de Datos.En esta seccin del manual trata la informacin bsica para la adquisicin de datos (DAQ) de VIs. La DAQ de VIs se puede conseguir en la paleta de Functions desde el diagrama de bloques, la forma de


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llegar a Data Adquisition es seleccionando como Functions Data Adquisition, como se muestra en la figura 29. FIGURA 32 Funciones de Adquisicin de Datos.

En Data Adquisition, contenida dentro de la paleta Functions, se encuentran contenidos cuatro iconos correspondientes a cuatro sub-paletas, las cuales funcionan para diferentes clases de VIs. En la siguiente ilustracin se muestra cada uno de los iconos correspondiente a cada sub-paleta. FIGURA 33 Adquisicin de Datos (Salidas y Entradas Digitales o Analgicas).

4.9.1 Entradas Analgicas. El primer icono que encontramos en la paleta Data Adquisition corresponde a Analog Input, estos VIs, tal como lo sugiere su nombre, estn dispuestos all para las operaciones de entradas analgicas.


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Para llegar a estas, se selecciona FunctionsData AdquisitionsAnalog Input, de esta seleccin al hacer clic en Analog Input aparecer la sub-paleta que se muestra en la figura 31. FIGURA 34 Entrada Analgica

En esta sub-paleta existen cuatro clases diferentes de entrada analgicas de VIs, estas son: VIs bsicos de entradas analgicas, VIs intermedios de entradas analgicas, utilidad de entradas analgicas y entradas analgicas avanzadas. En la figura 35 se muestra estas diferentes clases: FIGURA 35 Clases de Entradas Analgicas.

VIs Bsicos de Entradas Analgicas.

Tal como su nombre lo indica los VIs bsicos de entradas analgicas ejecutan simples operaciones de entrada Analgicas. Estos VIs pueden ejecutarse desde el panel de frontal o tambin pueden funcionar como sub-VIs en aplicaciones bsicas, cada uno de estos VIs slo puede ser utilizado para plataformas


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de operaciones bsicas, cada uno de estos VIs slo puede ser utilizado para plataformas de operaciones bsicas Analgicas. De manera diferente a los VIs de niveles intermedios y avanzados, los VIs bsicos de entradas analgicas, hacen de forma automtica una alerta de los errores a travs de un men de dilogo que la plantea al usuario la opcin de detener el VI o la opcin de ignorar el error. Estas entradas analgicas proveen una bsica y conveniente interfaz con las entradas y salidas que se utilizan ms comnmente. En el caso de ser necesarias aplicaciones ms complejas, se debera utilizar las entradas intermedias y las avanzadas con el objeto de conseguir una mejor funcionabilidad y mejor desempeo. VIs Intermedios de Entradas Analgicas. Estos VIs intermedios de entradas analgicas se pueden encontrar en la paleta Analog Input ubicada en la segunda hilera. Los VIs intermedios de entradas analgicas intermedias son AI Config, AI Start, AI Read, AI Single Scan y AI Clear, estos se eligen para construir bloques fundamentales, llamados, VIs avanzados de entradas analgicas. De igual forma, stos tienen casi tanto poder como para un nivel avanzados y ellos, convenientemente, agrupan el nivel avanzado de VIs en una direccin de secuencia lgica. VI de Utilidad de Entradas Analgicas. Para llegar a sta, se debe seleccionar el icono Anlog Input Utilities desde la paleta Analog Input. Esta paleta de utilidad de entradas analgicas est constituida por AI read One Scan, AI Waveform Scan y AI Continuous Scan, estas son sencillas soluciones para problemas comunes de entradas analgicas. As mismo, estos son muy convenientes, pero son carentes de flexibilidad. Estos tres VIs son construidos a partir de los VIs intermedios de entradas analgicas en la paleta Analog Input. VIs Avanzados de Entradas Analgicas. Para tener acceso a estos VIs, tambin se debe seleccionar el icono correspondiente en la paleta Analog Input. Estos VIs son la interfaz para el NI-DAQ del software de Adquisicin de Datos y constituye el fundamento de las facilidades, de las Utilidades y de los VIs intermedios de entradas analgicas. 4.9.2. Salidas Analgicas. Tal como su nombre lo indica estos VIs llevan a cabo operaciones de salidas analgicas. Para conseguir las salidas analgicos de VIs se debe seleccionar Functions Data Adquisition Analog Ouput, cuando se hace presin en el botn de la Data Adquisition aparece la siguiente paleta mostrada a continuacin:

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1FIGURA 36 Salida Analgica

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Tal como en las entradas analgicas de VIs, las salidas tambin tienen cuatro clases y son las que se muestran a continuacin en la figura 37. FIGURA 37 Salida Analgica.

VIs Bsicos de Salidas Analgicas.

Tal como sus nombre lo indica su nombre, los VIs bsicos de salidas analgicas ejecutan simples operaciones de salidas analgicas. Estos VIs pueden ejecutarse desde el panel frontal o tambin pueden funcionar como sub-VIs en aplicaciones bsicas, cada uno de estos VIs puede ser utilizado por si mismo para trabajos de operaciones bsicas analgicas. De manera diferente a los VIs de niveles intermedios y avanzados, los VIs bsicos de salidas analgicas, hacen de forma automtica, un alerta de los errores a travs de un men de dilogo que le plantea al usuario la opcin de detener la ejecucin del VI o la opcin de ignorar el error.


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Estas salidas analgicas proveen una bsica y conveniente interfaz con las entradas y salidas que se utilizan ms comnmente. En el caso de ser necesarias aplicaciones ms complejas, se debera utilizar los VIs intermedios de las salidas y con el objeto de conseguir una mejor funcionabilidad y un mejor desempeo. VIs Intermedios de Salidas Analgicas. Estos VIs de salidas analgicas pueden encontrarse en la paleta Analog Output ubicada en la segunda hilera. Los VIs de salidas intermedias analgicas son: AO Config (configuracin), AO Write (escribir), AO Start (arranque), AO Wait (esperar) y AO Clear (borrado), stas se eligen para construir divisiones de bloques fundamentales, llamados VIs avanzados de salidas analgicas. Estos VIs ofrecen casi tanto poder como las nivel avanzado y convenientemente agrupan el nivel avanzado de VIs dentro de una ordenada secuencia lgica. VIs de Utilidad de Salidas Analgicas. Para llegar a stos, se debe seleccionar el icono Analog Output Utility desde la paleta Analog Output. Esta paleta de utilidad de salidas analgicas est constituida por AI read One Scan (lectura de una muestra), AI Waveform Scan (muestreo de forma de onda) y AI Continuous Scan (muestreo continuo), stos representan soluciones sencillas para problemas comunes de salidas analgicas. Estos VIs son muy convenientes, pero son carentes de flexibilidad. Estos tres VIs estn construidos a partir de los VIs intermedios de salidas analgicas en la paleta Analog Output. VIs Avanzados de Salidas Analgicas Para tener acceso a estos VIs, tambin se debe seleccionar el icono correspondiente en la paleta Analog Output. Estos VIs son la interfaz para el software NI-DAQ de adquisicin de datos y constituyen el fundamento de las facilidades, de las Utilidades y de las Salidas analgicas intermedias de VIs. Localizacin de Los VIs De Salidas Analgicas Para tener una mejor informacin y tener mayor conocimiento en el uso de los VIs de salidas analgicas de VIs, se debe ver en: examples\daq\analogout\analogout.llb 4.9.3. VIs de Funciones Digitales Estos VIs que realizan operaciones digitales pueden ser ubicados al hacer la seleccin de FunctionsData AdquisitionDigital I/O. Cuando el icono correspondiente a Digital I/0 es seleccionado, aparecer la siguiente paleta, en la que se observan las diferentes clases de Entradas y Salidas digitales.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1FIGURA 38 Entradas y Salidas Digitales.

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Las clases de las funciones digitales de los VIs son: Bsicos Digitales de Entrada, Salida, Intermedios y Avanzados y se muestran a continuacin en Fig. 39. FIGURA 39 Entradas y Salidas Digitales.

VIs Digitales De Entrada / Salida Fciles

Las funciones fciles de I/O digital realizan sencillas operaciones digitales. Estos VIs pueden ser ejecutados desde el panel frontal o pueden ser utilizados como sub-VIs para aplicaciones bsicas. Cada uno de estos VIs puede ser utilizado por l mismo en operaciones bsicas digitales. De una forma diferente a los niveles de VIs intermedio y avanzado, el I/O digital fcil hace una alerta automtica para los errores cuando un men de dilogo pegunta si se desea detener la ejecucin del VI o si se dese) ignorar el error. Las funciones digitales fciles es encuentran compuestas de las funciones digitales avanzadas. La funcin Digital de Entrada/Salida fcil de VIs provee una bsica y conveniente interfaz que es utilizada con slo las ms comunes entradas y salidas. Si se quiere aplicaciones ms complejas, es necesario utilizar los


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niveles intermedio o avanzado de VIs para tener una mayor funcionabilidad y un mejor rendimiento. VIs Digitales I/O Intermedios El nivel intermedio de Entrada/Salida Digitales de VIs se encuentra en la segunda y tercera hilera de la paleta Digital I/O, Estas funciones estn construidas a partir de divisiones de construccin de bloques fundamentales, llamados Digitales de entrada I salida avanzadas. Estos VIs ofrecen casi tanto poder como los de nivel avanzado y agrupan convenientemente VIs dentro de una secuencia ordenada y lgica. VIs Digitales de Entrada/Salida Avanzadas Para tener acceso a estas funciones digitales de entrada! salida, tambin se debe seleccionar el icono correspondiente en la pateta Digital I/O. Estos VIs son la interfaz para e software de adquisicin de datos NIDAQ, Y constituyen el fundamento de las facilidades, de las Utilidades y de las funciones digitales de entrada/salida intermedias de VIs. Localizacin de Ejemplos de Funciones Digitales de Entrada/Salida. Para tener una mejor in1ormacin y tener mayor conocimiento en el uso de las funciones digitales de entrada/salida de VIs, se debe ver en: examples\daq\digital\digio.llb 4.9.4. VIs Contadores. Los VIs realizan operaciones de conteo se pueden ubicar en FunctionsData AdquisitionCounter. Al seleccionar en la paleta Data Adquisition el icono Counter, la siguiente figura ser mostrada. FIGURA 40 Contadores

De igual manera que en las funciones digitales, los contadores para los VIs tienen las mismas tres clases que las anteriores. Esto se observa en la figura 41

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1FIGURA 41 Clases de Contadores.

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VIs Contadores Bsicos

Los VIs contadores bsicos realizan sencillas operaciones digitales. Estos VIs pueden ser ejecutados desde el panel frontal o pueden ser utilizados como sub-VIs para aplicaciones bsicas. Cada uno de estos VIs puede ser utilizado por l mismo en operaciones bsicas de conteo. De una forma diferente a los niveles de VIs intermedios y avanzados, el VI contador bsico hace una alerta automtica para los errores, cuando un men de dilogo pegunta si se desea detener la ejecucin del VI o si se desea ignorar el error. Los VIs contadores bsicos se encuentran compuestos de las funciones contadoras avanzadas. El VI contador bsico provee una bsica y conveniente' interfaz que es utilizada con solo las ms comunes entradas y salidas. Si se quieren aplicaciones ms complejas, es necesario utilizar los VIs de niveles intermedio o avanzado para tener una mayor funcionabilidad y un mejor rendimiento. Contadores de VIs Intermedios Los VIs Contadores Intermedios se encuentran en la segunda hilera de la paleta Counter. Estas funciones estn construidas a partir de divisiones de bloques de construccin fundamentales, llamados VIs Contadores Avanzados, stos VIs ofrecen casi tanto poder como el nivel avanzado de VIs y el grupo convenientemente de VIs avanzados dentro de una ordenada y lgica secuencia. VIs Contadores Avanzados Para tener acceso a la paleta Advanced Counter, tambin se debe seleccionar el icono correspondiente en la paleta Counter. Estos VIs son la interfaz para el NI-DAQ software de adquisicin de datos y constituyen el fundamento de los VIs contadores bsicos e intermedios. Localizacin de Ejemplos de Contadores De VIs Para tener una mejor informacin y tener mayor conocimiento en el uso de los contadores de VIs, se abre la librera de ejemplos, y se busca: examples\daq\counter\DAQ-STC.llb, examples\daq\counter\am9513.llb, y

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1examples\daq\counter\8253.llb

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4. DESCRIPCIN DE LA INTERFAZ COMPUTADORA-PROCESO: EL BANCO FIELD-POINT.

4.1. ANALISIS DE COMUNICACIN.Un banco FieldPoint es, como se seal antes, un convertidor DAC/ADC, sin embrago, en trminos ms tcnicos puede cabe agregar que representa un punto de comunicacin (interfaz) entre la instrumentacin virtual (computadoras capaces de medir y controlar) y la instrumentacin de campo (proceso). Este sistema consiste en por lo menos un mdulo de red, un conjunto de bases con terminales numerados y uno o ms mdulos de entrada y salida (E/S). En la figura 42 se muestra un banco FieldPoint 2000 desarrollado por la compaa National Instruments. Sin embargo, en el Laboratorio de Controles & Instrumentacin de LUZ-COL se cuenta el FieldPoint 1000. Figura 42 FieldPoint 2000.

El Mdulo de Red FP-1000 posibilita la comunicacin entre una red industrial RS-232 y los mdulos de entrada y salida. En la figura 43 se esquematizan los mdulos de red FP-1000 y FP- 1001. Figura 43 Mdulo de Red FP-1000/1001.


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Por otra parte, los mdulos FP-1000 y FP-1001 soportan un conjunto de comandos normalizados (Optimux), as como tambin, un conjunto de comandos extendidos para soportar en forma cabal los mdulos de entrada/salida del punto de campo. Ambos mdulos pueden coexistir con otros dispositivos OPTIMUX en la misma red. Dichos mdulos empelan dicho protocolo (Optimux). Por lo tanto, despus de configurar el banco FieldPoint (mdulo de red y mdulos de entrada y salida), es posible utilizar cualquier software de aplicacin que soporte el protocolo para comunicarse con los mdulos FieldPoint en el banco. En un entorno distribuido, muchos bancos FieldPoint se conectan en red. En tal sentido, es posible conectar hasta 25 bancos por cada puerto RS-232/RS-485 de la computadora anfitriona. As mismo, cada banco puede contener hasta nueve (9) mdulos de E/S, por lo que es posible conectar hasta 225 mdulos por puerto disponible. El FieldPoint 1000 se conecta directamente al puerto RS-232 que est disponible en la mayora de las computadoras del mercado. Como esta norma representa una red puntoa-punto que slo posibilita la conexin a un nico dispositivo (banco), el FP-1000 provee un repetidor RS-485 para hacer posible la construccin de una red con varios bancos al conectar uno o ms mdulos FP- 1001s a un nico mdulo FP-1000. Sin embargo, para evitar los conflictos de conectividad en un entorno distribuido es imperativo que se lleve a cabo una debida Configuracin del Modulo de Red en ese respecto. La figura 44 muestra un conjunto de 8 conmutadores de posicin que estn ubicados visiblemente en el mdulo de red FP-1000. Los primeros 5 conmutadores (1-5) configuran la direccin de red, en tanto que los 3 ltimos (6-8) permiten la ajuste de la tasa de baudios. Figura 44 Conmutares de Configuracin.

El mdulo de red FP-1000/1001 est configurado de fbrica con una direccin de red 0 y un ndice de baudios de 115.2 kbps. Si slo se va a utilizar un nico mdulo de red, no es necesario modificar la direccin de red configurada de fbrica. La tasa de baudios, por su parte, debe mantenerse as a menos que se estn experimentando problemas de comunicacin.


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La Configuracin de Direccin de Red (Network Address) es til, como se seal anteriormente, si la intencin es conectar ms de un mdulo de red al mismo puerto de comunicaciones de la computadora anfitriona. En este caso, lo que debe hacerse es que cada mdulo de red tenga una direccin diferente. Como se seal anteriormente, los conmutadores del 1-5 permiten asignar la direccin de mdulo de red. No obstante, el mdulo de red configura o asigna las direcciones de cada base de terminales en el banco FieldPoint automticamente y en forma secuencial; esto lo hace partiendo de su nmero de direccin como el menor. Por ejemplo, si el mdulo de red tiene asignada la direccin 20, el mdulo de E/S en la base adyacente de terminales (al mismo) debe tener la direccin 21, el prximo mdulo de E/S la 22 y as sucesivamente. A Una base de terminales siempre se le asignar una direccin aun cunado no haya ningn mdulo de E/S insertado en sta. La direccin del mdulo de red va a estar en funcin de cada una de las configuraciones de los conmutadores cuando los mdulos estn energizados. Si las posiciones de dichos conmutadores se modifican mientras el mdulo est encendido, la nueva configuracin slo surtir efecto una vez que ste se haya apagado y se haya vuelto a encender. La tabla 1 muestra algunas de las posiciones posibles y la correspondiente direccin del mdulo de red. Tabla 1 Posiciones Posibles para Direccin de Red.


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En cuanto a la Configuracin de la Tasa de Transferencia de Datos puede agregarse, como se mencion anteriormente, que los conmutadores del 6-8 ajustan la tasa de baudios. La tabla 2 esquematiza las posiciones y las correspondientes tasas del mdulo de red FP-1000. La tasa de baudios que maneje este ltimo va a depender de las posiciones de los conmutadores cuando el mdulo est energizado. Si las posiciones de dichos conmutadores se modifican mientras el mdulo est encendido, la nueva configuracin slo surtir efecto una vez que ste se haya apagado y se haya vuelto a encender el sistema. La configuracin de fbrica (esto es 115.2 kbps.) debe permitir el mejor rendimiento, es decir el ms rpido. No es necesario modificar esta configuracin a menos que se est experimentando problemas de comunicacin. Si el caso es la conexin de ms de un mdulo de red en el mismo puerto de la computador anfitrin, lo que debe hacerse es asegurase de que cada mdulo de red posea la misma configuracin de las tasa. Tabla 2 Las Posiciones Posibles Tasa de Baudios

La interfaz serial en el FP-1000/1001 siempre emplea los siguientes parmetros: un bit de inicio, ocho bits de datos, un bit de parada y uno de no paridad. Para energizar un mdulo de red FieldPoint se requiere de una Fuente de Poder de 11-30 VDC. Dicho mdulo de red filtra y regula esta fuente de poder y alimenta a todos los mdulos de E/S en el banco. Por lo tanto, se hace innecesario alimentar por separado a cada uno de estos. El conector de alimentacin representa un juego de terminales de 4 tornillos prisioneros cuyo diagrama se muestra en la figura 45.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1Figura 45 Conexin de Fuente de Alimentacin.

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Los dos terminales bautizados con la letra V estn internamente conectados en el mdulo de red, as como tambin, los dos terminales bautizados con la letra C. Para poner en operacin el banco FieldPoint, la alimentacin debe aplicarse al primer par de terminales V y C. Si se desea alimentar los dispositivos de E/S a partir de la misma fuente de alimentacin, el segundo par de terminales V y C proporciona un medio conveniente para conectar la alimentacin a la base de terminales tal como se muestra en la figura anterior. Si se hace necesario que los dispositivos de E/S sean alimentados por separado, es posible utilizar los terminales de alimentacin disponibles en cada base. Una vez puesto el banco en operacin, una Instalacin Completa del Hardware exitosa debe estar reprensada por el siguiente comportamiento: Una vez aplicada la energa, los LEDs bautizados ACCESS y STATUS deben emitir una vez y el LED bautizado POWER debe mantenerse encendido. Los LEDs bautizados POWER y READY deben estar encendido en todos los mdulos de E/S. Si no es el caso, deben revisarse las conexiones de alimentacin y asegurase de que entre todos mdulos y las bases exista una adecuada conexin. Si el LED STATUS destella, es porque existe una condicin de error. Para tal fin debe consultarse la documentacin tcnica que acompaa al sistema. Con relacin a la conexin digital interna entre los mdulos del banco, puede agregarse que el FP1000/1001 proporciona un Bus Local de Alta Velocidad para la comulacin con los mdulos de E/S. Este bus posee un bajo overhead, lo cual facilita una repuesta rpida a los comandos desde la computadora anfitriona. Por otra parte, el FP-1000/1001 puede detectar periodos inesperados de inactividad en la red, as como tambin, puede responder a estos en una forma definida por el usuario. El Pero Guardin de Red (Network Watchdog Timer) permite resguardar el equipo en caso de fallas en la conexin de red, en los cables, en la computadora anfitriona, as como poner las salidas de los canales en un estado definido por el usuario (estado de perro guardin). En tal sentido, es posible hacer que los valores de salida en modalidad de perro guardin sean diferentes a los valores de salida en estado de encendido. Ciertas aplicaciones de sistema no diferencian entre


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stos ltimos y los valores de salida de perro guardin, en tanto que otras, tratan las dos condiciones de manera distinta. El FieldPoint 1000/1001 soporta ambos tipos de aplicaciones. Por omisin, el perro guardin se desactiva una vez encendido el banco. Para emplear esta modalidad, deben establecerse los que siguen a continuacin. Es posible utilizar o el Explorador de FieldPoint, o bien, el juego de comandos de FieldPoint. Valor de perro guardin para cada canal. Estado Activado/Desactivado de perro guardin para cada canal. Estado Activado/Desactivado de perro guardin para cada mdulo de E/S. Valor de suspensin de perro guardin para el banco.

En resumen puede concluirse que el mdulo red de FieldPoint representa un medio para que la computadora anfitriona se comunique con los mdulos de E/S y viceversa a travs del puerto serial (RS232), adems representa un dispositivo que permite la conexin en red de varios bancos que pueden configurase debidamente en un entrono distribuido. Por otro lado, dicho mdulo permite energizar en forma adecuada el banco, as como tambin, permite resguardar el banco en presencia de fallos. Hasta ahora slo se ha expuesto con referencia al mdulo red, sin embrago, es importante asimismo tener clara la responsabilidad de los mdulos de E/S en el proceso de control y medicin de la planta propuesta. Por su parte, los Mdulos de Entrada y Salida (E/S) son bsicamente convertidores ADC y DAC respectivamente, es decir, en este caso son dos dispositivos, uno para la entrada analgica y otro dedicado a la salida analgica. El primero vendra a ser un convertidor de seal analgica a digital (ADC); este recibe una seal elctrica estndar y la convierte en un cdigo binario coherente que puede ser interpretado por la computadora anfitriona. El segundo, por su parte, se trata de un convertidor de seal digital a analgica (DAC); es decir, recibe el cdigo binario enviado por la computadora anfitriona y lo convierte en una seal elctrica estndar coherente. Esto permite la construccin de lazo de control, ya que por la salida analgica pueden estarse generando los comandos de control para un elemento final de control, y por entrada analgica, pueden estarse recibiendo una seal (coherente con la variable de proceso) proveniente de un transmisor. Para el caso de esta investigacin se trabaj con el mdulo FP-AI-100 para la entrada analgica y el mdulo FP-AO-200 para salida analgica respectivamente.

4.2. ESPECIFICACIONES TCNICAS DE LOS MDULOS.El Mdulo FP-AI-100 rene las siguientes caractersticas o especificaciones tcnicas: Ocho (8) canales de entrada analgica; 8 canales para la recepcin seales de voltaje y 8 canales para la recepcin de seales de corriente. Once (11) rangos de entrada: 15 V, 5 V, 1 V, 0-15 V, 0-5 V, 0-1 V, 20 mA, 0-20 mA, 420 mA, 0-30 V, 30 V.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1 Resolucin de 12 bits.

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Insercin en Caliente (Hot PnP): No hace falta desenergizar el banco para incorporar y poner operativo un mdulo de E/S adicional. Tasa de actualizacin: 2.8 ms. Aislamiento de entrada a salida: 2500 Vrms. Doble aislamiento para un voltaje de seguridad de 250 V en la operacin. Rango de temperatura de operacin: de -40 a +70 C. Ocho (8) salidas de 0-20 mA/4-20 mA. Con capacidad de manejar hasta 0.5 mA de sobre-rango. Resolucin DAC de 12 bits. Indicadores de lazo abierto de corriente. Hot PnP: No hace falta desenergizar el banco para incorporar y poner operativo un mdulo de E/S adicional. Aislamiento de entrada a salida: 3000 V. Doble Aislamiento para un voltaje de operacin segura de 250 V. Hasta 1K de impedancia de carga (con 24 V de alimentacin). Proteccin en presencia de corto circuito. Temperatura de operacin: de -40 hasta +70 C.

El Mdulo FP-AO-200, por su parte, rene las siguientes caractersticas tcnicas:

4.3. INSTALACIN Y CONEXIN TPICA DE LOS MDULOS E/S.A continuacin se expondr, en trminos genricos, la instalacin de los mdulos de E/S y las conexiones tpicas de sus canales. Con relacin a la instalacin, puede decirse que el mdulo FP-AI-100 viene diseado para montarse sobre una base de terminales numerados (FP-TB-xx). Como se mencion con anterioridad, el mdulo posee la capacidad de incorporarse en caliente (Hot PnP), es decir, es posible instalar el dispositivo en una base de terminales energizada sin que pueda influir en la operacin de los dems mdulos o las dems bases en el banco. Por otro lado, valga acotar que el mdulo FP-AI100 recibe la fuente de alimentacin a partir de dicha base de terminales. En la figura 46 puede observarse ambos elementos. Figura 46 Mdulo de E/S y Base de terminales.


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La base de terminales provee conexiones para todos canales de entrada, as como tambin, para una fuente de poder externa que alimente los dispositivos de campo. Cada canal cuenta con un terminal para entrada de voltaje (Vin) o entrada corriente (Iin). Las entradas de voltaje y corriente estn establecidas con referencia a los terminales comunes (COM). Para conectar una fuente de poder externa que alimente los dispositivos de campo, sta debe conectarse a los terminales V y C de la base. Si se emplea una fuente alimentacin externa, los dispositivos de campo se alimentan de esta ltima (Vsup) y los terminales comunes de cada canal. La figura 47 muestra dos ejemplos bsicos de conexin, uno con, y el otro sin el empleo de una fuente alimentacin externa. Figura 47 Dos Formas de Conexin para la Entrada Analgica.

La tabla 3 proporciona una lista que muestra la asignacin de terminales numerados para las seales de cada canal. La asignacin de terminales y el diagrama de conexin tambin aparecen en las tarjetas insertadas en el porta-tarjeta ubicado en el panel frontal del mdulo FP-AI-100. Tabla 3 Los Ocho Canales


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Como se refiri anteriormente, el mdulo FP-AI-100 cuenta con 8 canales de punto nico aislado. Es posible conectar a cada canal, o una seal de voltaje, o bien una seal de corriente. Todos los canales estn establecidos con referencia a un punto comn nico proporcionado por los terminales COM asociado a cada uno, y por ende tambin, por los terminales C de la base. Como la seccin de entrada de todo el mdulo est elctricamente aislada, la referencia comn es flotante , es decir, no est internamente establecida con referencia a tierra, a cualquier otra seal o a cualquier otro mdulo. A este tipo de entrada se le denomina seudo-diferencial. La figura 48 esquematiza un diagrama del circuito de entrada de un solo canal. Figura 48 Diagrama de Circuito de un solo canal.

Las entradas de voltaje positivo se conectan al terminal V in y las entradas de voltaje negativo se conectan al terminal COM. Los rangos de entrada son de: 15 V, 5 V, 1 V, 0-15 V, 0-5 V, 0-1 V, 0-30 V y 30 V. De igual forma, las entradas de corriente se conectan a los terminales Iin y se toma como punto referencia los terminales C o COM. El mdulo FP-AI-100 lee la corriente que entra al terminal Iin como positiva y la que sale del mismo como negativa. La corriente fluye desde el terminal Iin pasando por un resistor de 100 hasta los terminales COM o C. La figura 82 muestra dos ejemplos de cmo conectar fuentes de corriente. Los rangos de entrada para estas ltimas son de 20 mA, 0-20 mA y 4-20 mA. Para evitar lecturas inexactas, hay que asegurarse de que la seal que se est midiendo no exceda los lmites de los rangos que se eligieron. No obstante, el mdulo tiene la capacidad de manejar cantidades sobre el rango, es decir, puede leer valores un poco mayores que los valores nominales de cada rango. Por ejemplo, los lmites de medicin reales del rango 5 V son 6 V. Esta capacidad de medir sobrerangos le permite al mdulo compensar en caso de dispositivos de


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campo con errores de span de hasta +20%. Asimismo, con esta capacidad, una seal ruidosa cerca de la escala completa no genera errores de rectificacin. La figura 49 muestra la etiqueta del mdulo e indicadores de estado. Para ver los diagramas de conexin para cada canal de entrada, debe removerse la tarjeta insertada. Figura 49 Etiqueta de mdulo e Indicadores de Estado.

Despus de insertar el mdulo en la base de terminales (y se haya aplicado la alimentacin), el indicador verde etiquetado POWER emite luz y el mdulo FP-AI-100 informa al mdulo de red de su presencia. Cuando el mdulo de red reconoce el FP-AI-100, ste enva informacin de configuracin inicial al mismo. Una que se haya recibido esta informacin inicial, el indicador verde bautizado READY comienza a emitir y entonces se dice que el FP-AI-100 est operando en modo normal. Por su parte, el mdulo FPAO-200, al igual que el FP-AI-100, tambin requiere de la misma base de terminales numerados (FP-TBxx), y luce con una apariencia similar. Sin embrago, slo puede manejar seales de corriente como se expuso en las especificaciones; otra diferencia importante, radica en que la configuracin para la conexin de los canales de salida es diferente, as como la asignacin de los mismos. En tal sentido, ste mdulo suministra la corriente para la carga (dispositivo de campo) desde una fuente de alimentacin externa. La base de terminales cuenta con las conexiones, tanto para dicha fuente, como para los 8 canales de salida. En las figuras 50a y 50b se esquematizan los ejemplos para stas conexiones bsicas. El terminal positivo de la fuente de alimentacin se conecta al terminal bautizado con la letra V y el terminal negativo (o comn) se conecta al terminal bautizado con la letra C. Cada canal cuenta con un terminal de salida, Iout; un terminal comn, COM (internamente conectado al terminal C); y un terminal de alimentacin, Vsup (internamente conectado al terminal V). Como se muestra en las figuras, las conexiones C y COM no se requieren; pero pueden utilizarse para simplificar la instalacin. Sin embrago, es posible utilizar las conexiones a los terminales Vsup para llevar la energa del terminal V a los dispositivos que requieran una alimentacin suplementaria.

Curso Bsico de Instrumentacin Virtual LabVIEW 6.1Figura 50. Dos Formas de Conexin para la Salida

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La tabla 7 expone las asignaciones de los terminales de salida numerados para las seales asociadas a cada canal. Tabla 4 Los Ochos Cales de Salida

Por su parte, el circuito de salida del mdulo de FP-AO-200 es una fuente de corriente que est diseada para suministrarla desde una fuente externa pasando por un dispositivo o carga capaz de disipar dicha corriente hasta el punto de voltaje comn de dicha fuente de alimentacin. Este mdulo puede operar con una fuente de alimentacin externa que puede variar de 5 a 24 VDC; sin embargo, este voltaje dicta la impedancia de carga mxima que el mdulo puede manejar. En tal sentido, con una fuente de 24 VDC, cada salida puede manejar una carga de impedancia de hasta 1K . Con 5 VDC, en cambio, las salidas slo pueden manejar hasta 100.


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Este mdulo puede detectar y reportar condiciones de error por carga excesiva o por fuentes de alimentacin deficientes. Por otra parte, el FP-AO-200 actualiza los canales de salida cuando los nuevos valores son enviados a estos ltimos por el mdulo de red. El tiempo que le toma a ste en responder a un cambio est entre los 3 y 6 ms. En tal sentido, el tiempo de respuesta para cambiar (actualizar) todos los 8 canales est entre los 24 y 27 ms. La figura 51 esquematiza un diagrama del circuito de salida de corriente de un solo canal. Figura 51 Diagrama de Circuito de Salida par un solo Canal.

El mdulo FP-AO-200 cuenta varias caractersticas nicas que promueven una operacin confiable, de fcil uso, y rendimiento slido. Estas caractersticas son los rangos de salida, la deteccin de lazo abierto y el sistema de proteccin en presencia de corto circuito. Es posible configurar los Rangos de Salida para cada canal en forma independiente, bien sea para el rango de 0-20 mA, o bien, para el rango de 4-20 mA. La configuracin de fbrica por defecto (para los canales) al encender el mdulo es la del rango de 0-20 mA, con la salida establecida en 0 mA. El mdulo FP-AO-200, como se expuso con anterioridad, tiene la capacidad de manejar un sobre-rango de 0.5 mA en cada uno de esos rangos, entonces, los rangos reales a escala completa son de 0-20.5 mA y de 3.520.5 mA. Este rango extendido permite que el mdulo compense los errores de span o offset presentes en los dispositivos de campo. En cuanto a la Deteccin de Lazo Abierto puede decirse que cada canal posee un circuito de monitoreo que compara la corriente de salida real con la corriente de salida deseada. En caso de que el mdulo no pueda suministrar la corriente de salida deseada para uno o ms canales, estos circuitos de monitoreo encienden un LED rojo bautizado STATUS para cada canal afectado y reportan esta condicin de error al mdulo de red. Por lo general, la causa de esta condicin de error es (1) un lazo de corriente abierto, (2) el dispositivo de carga, o bien, (3) que la fuente de alimentacin est desconectada. Sin embargo, este mtodo tambin detecta los errores causados por una impedancia de carga

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