Osnovi rada u LabVIEW

Virtualna instrumentacija

1. Osnovi rada u LabVIEW

1.1. Uvod

Glavni cilj laboratorijskih vježbi iz podru

ja virtualne instrumentacije je upoznavanje

s na

inom korištenja kompjutera za prikupljanje mjernih podataka i nakim zamkama i

greškama koje se mogu dogoditi tijekom tog postupka. Dodatno je važno da u

enik izvrši

odre

ene prakti

ne radnje u prikupljanju podataka te da pokuša samostalno izraditi odre

ene

aplikacije koje su mu od interesa.

Okosnica prakti

nog rada na laboratorijskim vježbama je korištenje paketa za

grafi

ko programiranje virtualnih instrumenata

LabVIEW.

Taj je programski paket posebno

izra

en tako da dozvoljava brzu ugradnju kompjuterskog prikupljana podataka i sustava za

njihovu analizu koji mogu biti široko prilago

eni potrebama korisnika paketa. Taj se

programski paket odlikuje velikim mogu

nostima ali se vjerojatno znatno razlikuje od bilo

kojeg programskog paketa s kojim se neki programer mogao sresti u svom radu do sada.
Zbog toga se od u

enika o

ekuje sustavno u

enje programiranja u LabVIEWu prije nego što

se po

ne profitirati u radu s njim. Nažalost je neka drugi na

in rada nemogu

. Da bi sam

etak savladavanja programskog paketa LabVIEW bio što lakše i brže postoji nekoliko

ograni

enja i pretpostavki koji se postavljaju pred u

enike:

poznavanje koncepta kompjuterskog sustava kao što su

file

pohranjivanje

file

ova,

direktiriji

, ispis itd.

poznavanje

GUT

a (Graphical User Interface) te korištenje miša i tipkovnice

naglasak je dat na tehnike prikupljanja podataka a ne na " lijepom "
programiranju u LabVIEWu (važno je dobra obaviti posao
prikupljanja podataka a ne elegantnost postupka)

1.2.

Pogled na LabVIEWu

LabVIEW je u potpunosti grafi

ki program koji izgleda poput crteža elektroni

sheme s jedne strane i stila elektri

kih mjernih ure

aja iz pedesetih godina dvadesetog

stolje

a. To

ini koncept

blok dijagrama

(blok diagram)

prednje plo

(front panel)

LabVIEW je hijerarhijski program u tom smislu da se bilo koji

virtualni instrument

(bilo

koja potpuna funkcionalna cjelina naziva se

virtualni instrument

te se gotovo uvijek

ozna

ava kao

)

koji se programira može brzo pretvoriti u modul koji može biti potprogram

drugog VI. To je u potpunosti analogno konceptu programiranja kod konvencionalnih
programskih jezika.

LabVIEW je dizajniran osim toga tako da se može proširivati. Mogu se dodavati

moduli pomo

u razli

itih sredstava. Proizvo

mjerne kartice ili nekog mjernog instrumenta

može pogramirati LabVIEW driver koji se ponaša kao

koji

predatavlja mjernu karticu i

njenu funkcijonalnost u LabVIEW okruženju. Korisnik može tako

er sam napisati LabVIEW

modul i koristiti ga kao VI u drugim programima ili može napisati modul koji se su

eljavalju

s LabVIEWom u drugim jezicima kao što su C i C++ . Oni su poznatui kap

podVI

(

subVI)

ne razlikuju se od

osim što je šu

elje odre

eno za slijede

u razinu. PodVI u C ili C++ su

vrlo korisni ukoliko je potrebno izvesti vrlo složeni numeri

ki postupak na podacima koji

nisu pokriveni u standardnoj LabVIEW rutini.

Damir Mileta – rujna 2005.

1.3.

Osnovni koncepti LabVIEWa

Kao što je spomenuto ranije postoje dva izgleda bilo kojeg LabVIEW virtualnog

instrumenta. To su

blok dijagram

(

blok diagram)

prednja plo

(

front panel

Prednja plo

(sl 1-1.)

je ono što korisnik vidi pri radu s mjernim sistemom. Ona

sadrži

kontrole

indikatore

. LabVIEW ima vrlo bogat izbornik jednih i drugih (

ak se može

dizajnirati i vlastita kontrola ili indikator) i to omogu

ava široko podru

je mogu

nosti

programeru.

ontrole

mogu imati mnoštvo oblika. Mnogi od tih oblika su virtualne «slike» realnih

kontrol

a koje se koriste kod stvarnih instrumenata kao rotiraju

i gumb (

knob

) na primjer.

Ostali imaju digitalni koncept. Sve kontrole imaju neku vrstu vizualne informacije na osnovu
koje korisnik uvijek zna u kojem se stanje nalaze. To jako pomaže jer se ne mora pri
programiranje eksplicitno programirati i stanje pojedine kontrole. Drugo vrlo korisno
svojstvo kontrola je to da se može odrediti njihova reakcija ukoliko je postavljena ulazna
vrijednost nestabilana. U specifi

nom slu

aju, ukoliko ulazna kontrola može poprimiti samo

cjelobrojne vrijednosti u opsegu od 0 do 10 može se specificirati što se treba dogoditi
ukoliko se unese ulazna vrijednost 3,5 ili -1 ili «nula» (zero) kao tekstualna naredba.
Programski riješiti tu vrstu problema zahtijeva previše programerskog vremena tako da se
ovom opcijom štedi na vremenu.

Slika 1-1

1.4.

eljem LabVIEWa

Slijedi vrlo kratki pregled su

elja LabVIEWa. Ne

e se prije

i svim mogu

mogu

nostima ve

samo naj

eš

im. Dok se

ita ovaj dio potrebno je sjesti uz ra

unalo i

prakti

ki usvojiti i razumjeti postupak rada sa su

eljem LabVIEWa.

LabVIEW se poziva sa

Start>> Programs>>National
Instruments>>

LabVIEW

(ili

ukoliko je ikona LabVIEWa na
zaslonu kompjutera može se
pokrenuti LabVIEW dvo-
strukim škljocanjem na tu
ikonu). Nakon otvaranja
programa zaslon kompjutera
izgleda poput sl. 1-3

Škljocnite na padaju

izbornik uz

New…

i izaberite

Blank VI…

. Pojavit

e se

prazna prednja plo

a virtualnog

instrumenta (siva površina) i u
pozadini prozor blok dijagrama
(bijela površina)

Slika 1-3.

Obratite pažnju najprije na prozor sa sivom pozadinom – prednju plo

u. Prozor je

prazan jer još nije dizajnirana nikakva prednja plo

a a pri vrhu se nalazi sedam ikona pri vrhu

prozora i jedna velika ikona u gornjrm desnom kutu. Deset ikona pri vrhu služe za
dizajniranje prednje plo

e dok velika ikona u gornjem desnom kutu služi za predstavljanje

itave prednje plo

e kad izra

ujemo ili mijenjamo podVI.

Devet je ikona podijeljeno u dvije skupine. Prve

etiri služe za pokretanje VI

Slika 1-4.

Virtualna instrumentacija

Ikona Zna

enje Objašnjenje

RUN Jednom

pokre

e VI. VI se ne

e izvršizi

ukoliko im se ne da takova naredba. Gumb
RUN mijenja izgled kad je VI stvarno
pokrenut.

VI se ne može pokrenuti jer e programu
postoje greške
Škljocom na PREKINUTI RUN pojavit

e se

popis grešaka s objašnjenjima

RUN
NEPREKIDNO

VI se izvršava stalno. Taj na

in izvršenja VI

nije preporu

ljiv osim pri vrlo jednostavnim

VI i ukoliko se ne vrši provjera VI.

STOP

Zaustavlja VI koji je pokrenut

PAUZA/
NASTAVI

Jednim škljocom VI prelazi u stanje pauze
dok ponovni škljoc nastavlja izvršenje VI

Posljednjih pet služe za izgradnju prednje plo

Ikona Zna

enje Objašnjenje

FONTS

Odabir slova (veli

ina i oblik) koja se

koriste za prednju plo

PORAVNJANJE

Poravnava objekte i ikone prema vode

ikoni ili objektu

RAZDIOBA

Razdjeljuje objekte i ikone

PROMIJENI
VELI

INU

Mijenja veli

ini objekta ili ikone

PROMIJENI
REDOSLIJED

Mijenja redoslijed objekata ili ikona

(ispred/iza , gore/dolje)

Damir Mileta – rujna 2005.

Virtualna instrumentacija

U gornjem lijevom kutu prozora nalazi se skupina kontroli. Dva klizna preklopnika

koja imaju dva stanja

off

– predstavljaju booleove kontrole. Tu je i slijede

a kontrola

koja ima digitalni i analogni dio. Digitalni dio je plo

a s brojem u njoj i dvije strelice za

pove

avanje i smanjivanje vrijednosti. Digitalne ulazne vrijednosti mogu se obi

promijeniti škljocom na strelicu ili upisuju

i vrijednost preko ve

upisane vrijednosti u

displej. Analogni dio je kliza

koji se može vu

i mišem mijenjaju

i pri tom vrijednost.

Ispod te plo

e u sredini lijevo je slijede

i par kontroli koji ima sli

an digitalni dio

sami što su kontrole rotiraju

e a ne klizne. Me

u njima nema razlike samo što je teže mišem

rotirati gumb nego pomicati kliza

. Me

utim kako su kod nevirtualnih instrumenata puno

eš

e rotiraju

e kontrole od kliznih zgodno je na taj na

in stvoriti ve

u iluziju fizi

kog

instrumrnta.

Na sredini zaslona su dvije plo

e s pokaziva

ima na njima. Oba pokaziva

a imaju

analogni i digitalni dio. Digitalni dio pokaziva

a izgleda gotovo isto kao i digitalna kontrola

samo bez strelica kojima se mijenja vrijednost. Analogni pokaziva

ima izgled termometra.

U krajnje desnom dijelu nalaze se neki od najmo

nijih pokaziva

a u LabVIEWu –

grafovi i prikazi (charts). To su grafi

ki podaci izlaza i mogu se prikazati na mnoštvo

razli

itih na

ina.

Na prednjoj se plo

i nalazi još nekoliko stvari. Dolje lijevo su dvije kontrole koje su

“zasivljene“ što zna

i da im se momentalno ne može pristupiti i promijeniti vrijednost.

Prije no što se pokrene VI potrebno je objasniti što je njegova zada

a. VI simulira

itavanje temperature brzinom koja je odre

ena s “ update rate “ te izra

unava srednju

vrijednost i standardno odstupanje zadnjih 10 o

itavanja. Prikazuje se povijest o

itanih

vrijednosti temperature s trenutnim vrijednostima gornje i donje granice te histogram o

itanih

vrijednosti. Kona

no, VI aktivira signalizatore prijelaza gornje i donje grani

ne vrijednosti.

Prije nego što se pokrene VI treba pokazati kako se printaju prikazi sa zaslona.
Postoje dva postupka ovisno o ome što se želi printati

Printanje sadržaja VI
1.

Odberi

File>>Print

Pojavit

e se izbornik s pitanjem što se želi printati:

Printanje prikaza cijelog ekrana

1. Maksimizraj VI pritiskom gumba za maksimiziranje ukoliko je neophodno
2. Pritisni gumb

PrintScreen

3. Otvori program za crtanje

Start>>Programs>>Accessories>>Paint

4. Umetni sliku

Edit>>Paste

5. Printaj sliku

File>>Prin

Pritisnite Ikonu RUN gore lijevo

. Uo

i da je ikona promijenila oblik u i da se na

prednjoj plo

i prikazuju vrijednosti temperature (u ovom primjeru simulirane) . Ovaj VI se

e nikad zaustaviti jer sadrži beskona

nu petlju kao što

e se vidjeti kasnije.

Koriste

i radne alate mogu se kontrole prednje plo

e pomicati, zakretati, stiskati i

pisati preko njih. Da bi se zakrenuo gumb ili sklopka postavite radne alate na kontrolu i
koristite lijevu tipku miša. Da bi se promijenila vrijednost na odre

enoj digitalnoj kontroli

postavite radni alat na odgovaraju

u strjelicu i škljocnite (iznos koji kontrola mijenja se može

Damir Mileta – rujna 2005.