7.4 Achiziția datelor și comunicarea cu instrumente


LabVIEW are capacitatea de a se conecta și interacționa cu un număr mare de dispozitive hardware.

Acest capitol vă prezintă două Express VI-uri care fac achiziționarea de date și comunicarea cu instrumente tradiționale, terțe părți mai ușor.

Cerințe hardware și software

În primul exercițiu, utilizați DAQ Assistant Express VI pentru a achiziționa date cu un dispozitiv DAQ. Acest exercițiu necesită hardware de achiziție de date și NI-DAQmx instalat. Consultați NI-DAQmx Readme pentru mai multe informații despre platformele acceptate de software-ul NI-DAQmx.

Consultați cartea Taking Measurements din tab-ul Contents din LabVIEW Help pentru informații despre achiziționarea de date și comunicarea cu instrumente pe toate platformele.

Notă: Cu NI-DAQmx 7.4 sau ulterior puteți crea dispozitive simulate NI-DAQmx în MAX. Un dispozitiv simulat NI-DAQmx este o replică software a unui dispozitiv DAQ.

Consultați Measurement & Automation Explorer Help for NI-DAQmx pentru instrucțiuni detaliate despre crearea unui dispozitiv simulat NI-DAQmx pe care îl puteți utiliza pentru a finaliza primul exercițiu.

În al doilea exercițiu, utilizați NI Instrument Driver Finder pentru a găsi și instala drivere de instrument. Pentru a utiliza Instrument Driver Finder, trebuie să aveți acces la Internet. In al doilea exercițiu, utilizați, de asemenea, Instrument I/O Assistant Express VI pentru a comunica cu un instrument terț, tradițional. Acest exercițiu necesită un instrument și că aveți instalat Instrument I/O Assistant.

Consultați cartea Controlling Instruments din tab-ul Contents din LabVIEW Help pentru mai multe informații despre comunicarea cu instrumente.

Notă: LabVIEW acceptă asistenții DAQ and Instrument I/O folosiți în acest capitol doar pe Windows. Instrument Driver Finder este disponibil pe Windows și Linux.

Achiziționarea unui semnal în NI-DAQmx

Veți folosi DAQ Assistant Express VI pentru a crea o sarcină în NI-DAQmx. NI-DAQmx este o interfață de programare pe care o puteți utiliza pentru a comunica cu dispozitivele de achiziție a datelor. Consultați cartea Getting Started with LabVIEW»Getting Started with DAQ»Taking an NI-DAQmx Measurement in LabVIEW din tab-ul Contents din LabVIEW Help pentru informații despre modalități suplimentare de a crea sarcini NI-DAQmx.

În exercițiile următoare, veți crea o sarcină NI-DAQmx care ia continuu o citire de tensiune și trasează datele pe un waveform graph.

Crearea unei sarcini NI-DAQmx

În NI-DAQmx, o sarcină este o colecție de unul sau mai multe canale, care conține sincronizare, declanșare și alte proprietăți. Conceptual, o sarcină reprezintă o măsurare sau o generare pe care doriți să executați. De exemplu, puteți crea o sarcină pentru a măsura temperatura de la unul sau mai multe canale de pe un dispozitiv DAQ.

Urmați pașii următori pentru a crea și configura o sarcină care citește un nivel de tensiune de la un dispozitiv DAQ.

1. Deschideți un nou VI gol.

2. În diagrama bloc, afișați paleta Functions și selectați Express »Input pentru a afișa paleta Input.

3. Selectați DAQ Assistant Express VI, prezentat mai jos, pe paleta Input și așezați-l pe diagrama bloc. Se lansează asistentul DAQ și apare caseta de dialog Create New Express Task.

4. Faceți clic pe Acquire Signals»Analog Input pentru a afișa opțiunile Analog Input.

5. Selectați Voltage pentru a crea o nouă sarcină de intrare analogică de tensiune.

Caseta de dialog afișează o listă de canale pe fiecare dispozitiv DAQ instalat. Numărul canalelor enumerate depinde de numărul de canale pe care le aveți pe dispozitivul DAQ.

6. În lista Supported Physical Channels, selectați canalul fizic la care se află dispozitivul ce conectează semnalul, cum ar fi ai0, apoi faceți clic pe butonul Finish. DAQ Assistant deschide o casetă de dialog nouă, prezentată în figura următoare, care afișează opțiuni pentru configurarea canal pe care l-ați selectat pentru a finaliza o sarcină.

Figura 4-1. Configurarea unei activități cu ajutorul DAQ Assistant

7. În caseta de dialog DAQ Assistant, selectați tab-ul Configuration și localizați secțiunea Voltage Input Setup.

8. Localizați tab-ul Settings. În secțiunea Signal Input Range, introduceți 10 pentru Max value și introduceți -10 pentru Min value.

9. Localizați secțiunea Timing Settings din partea de jos a paginii Configuration. Din meniul derulant Acquisition Mode, selectați NSamples.

10. Introduceți o valoare de 1000 în caseta de text Samples to Read.

11. Faceți clic pe butonul OK pentru a salva configurația curentă și închideți DAQ Assistant. LabVIEW construiește VI-ul.

12. Salvați VI-ul ca Read Voltage.vi într-o locație ușor accesibilă.

Trasarea datelor de la un dispozitiv DAQ

Puteți utiliza sarcina pe care ați creat-o în exercițiul precedent pentru a trasa datele obținute de la un dispozitiv DAQ.

Urmați pașii următori pentru a trasa datele de la canal pe un waveform graph și schimbați numele semnalului.

1. În diagrama bloc, faceți clic-dreapta pe ieșirea datelor și selectați Create»Graph Indicator din meniul de comenzi rapide.

2. Afișați panoul frontal și rulați VI-ul de trei sau patru ori. Observați graficul formei de undă.

Tensiunea apare în legenda graficului din partea de sus a waveform graph.

3. În diagrama bloc, faceți clic-dreapta pe DAQ Assistant Express VI și selectați Properties din meniul de comenzi rapide pentru a deschide DAQ Assistant.

4. Faceți clic-dreapta pe Voltage în lista de canale și selectați Rename din meniul de comenzi rapide pentru a afișa caseta de dialog Rename a channel or channels.

Sfat: De asemenea, puteți selecta numele canalului și apăsați tasta <F2> pentru a afișa caseta de dialog Rename a channel or channels.

5. În caseta de text New Name, introduceți First Voltage Reading și faceți clic pe butonul OK.

6. În caseta de dialog DAQ Assistant, faceți clic pe butonul OK pentru a salva configurația curentă și a închide DAQ Assistant.

7. Afișați panoul frontal și rulați VI-ul. Apare First Voltage Reading în legenda graficului waveform graph.

8. Salvați VI-ul.

Editarea unei activități NI-DAQmx

Puteți adăuga un canal sarcinii, astfel încât să puteți compara două citiri de tensiune separate. Puteți personaliza sarcina pentru a achiziționa continuu citirile de tensiune.

Urmați pașii următori pentru a adăuga un nou canal la sarcină și a obține date în mod continuu.

1. În fereastra diagrama bloc, faceți dublu-clic pe DAQ Assistant Express VI pentru a deschide DAQ Assistant.

2. Faceți clic pe butonul Add Channels, prezentat mai jos, și selectați Voltage pentru a afișa caseta de dialog Add Channels To Task.

3. Selectați orice canal fizic neutilizat din lista Supported Physical Channels și clic pe butonul OK pentru a reveni la DAQ Assistant.

4. Redenumiți canalul Second Voltage Reading.

5. În secțiunea Timing Settings din pagina Configuration, selectați Continuous Samples din meniul derulant Acquisition Mode.

Când setați opțiuni de sincronizare și declanșare în asistentul DAQ, aceste opțiuni se aplică tuturor canalelor din lista de canale.

6. Faceți clic pe butonul OK pentru a salva configurația curentă și închideți DAQ Assistant. Apare caseta de dialog Confirm Auto Loop Creation.

7. Faceți clic pe butonul Yes. LabVIEW plasează o buclă While în jurul DAQ Assistant Express VI și indicatorului grafic din diagrama bloc. Un buton de oprire apare conectat la intrarea stop a lui DAQ Assistant Express VI. Ieșirea oprire a Express VI este conectată la terminalul condițional al buclei While. Diagrama bloc ar trebui să apară similară cu figura următoare.

Figura 4-2. Diagrama bloc a VI-ului Read Voltage

Dacă apare o eroare sau faceți clic pe butonul stop în timpul ce VI-ul rulează, DAQ Assistant Express VI oprește citirea datelor, iar ieșirea oprire generează o valoare TRUE și oprește While Loop.

Compararea vizuală a două citiri de tensiune

Deoarece aveți două citiri de tensiune afișate pe un grafic, puteți personaliza curbele pentru a face diferența între cele două.

Urmați pașii următori pentru a personaliza culoarea curbei de pe graficul din panoul frontal.

1. Extindeți legenda curbelor graficului pentru a afișa două curbe.

2. Rulați VI-ul.

Două curbe apar pe grafic, iar legenda curbelor afișează ambele nume.

3. Faceți clic pe pictograma care se află la dreapta lui First Voltage Reading în legenda curbelor și selectați Color din meniul de comenzi rapide. Utilizând selectorul de culori, selectați o culoare, cum ar fi galbenul, astfel încât curba este ușor de citit.

4. Schimbați culoarea curbei lui Second Voltage Reading.

5. Opriți VI-ul.

6. Salvați V-ul.

7. Închideți VI-ul. Se deschide fereastra Getting Started.

Comunicarea cu un instrument: Utilizarea de drivere de instrument și Instrument I/O Assistant

Un driver de instrument este un set de rutine software care controlează un instrument programabil. Fiecare rutină corespunde unei operații programatice cum ar fi configurarea, citirea de la, scrierea la, și declanșarea instrumentului. Driverele de instrumente simplifică controlul instrumentelor și reduc timpul de dezvoltare al programului de testare prin eliminarea necesității de a învăța protocolul de programare pentru fiecare instrument. Utilizați un driver de instrument pentru controlul instrumentului, atunci când este posibil. National Instruments oferă mii de drivere de instrumente pentru o mare varietate de instrumente.

În exercițiile următoare, veți folosi driverele de instrumente și Instrument I/O Assistant pentru a comunica cu un instrument. Trebuie să aveți un instrument instalat pentru a executa complet exercițiile următoare.

Notă: Aceste exerciții se referă la instrumente tradiționale terțe. Consultați ni.com/modularinstruments pentru mai multe informații despre comunicarea cu instrumente modulare NI.

Noțiuni introductive cu Instrument Driver Finder

Utilizați NI Instrument Driver Finder pentru a căuta și instala drivere de instrumente LabVIEW Plug and Play fără a părăsi mediul de dezvoltare LabVIEW.

Sfat: Puteți, de asemenea, să accesați NI Instrument Driver Network la ni.com/idnet pentru a găsi un driver pentru un instrument, solicitați un driver pentru un instrument și citiți articole utile și tutoriale despre utilizarea driverelor de instrumente.

Urmați pașii următori pentru a lansa și configura NI Instrument Driver Finder.

1. Din fereastra Getting Started, faceți clic pe Find Drivers and Add-ons și faceți clic pe link-ul Connect to Instruments. De asemenea, puteți lansa Instrument Driver Finder selectând Help»Find Instrument Drivers sau Tools»Instrumentation»Find Instrument Drivers.

2. Faceți clic pe butonul Login pentru a vă conecta folosind profilul dvs. NI.com. Dacă nu aveți un profil ni.com, săriți la pasul 4.

3. Dacă aveți deja un profil ni.com, introduceți adresa de e-mail și parola și faceți clic pe butonul Login.

4. Dacă nu aveți un profil ni.com, selectați opțiunea No, I need to create a profile și faceți clic pe butonul Create Profile. Această acțiune lansează o fereastră de browser în care puteți crea un profil ni.com. După ce creați un profil, reveniți la fereastra Instrument Driver Finder și conectați-vă cu noile informații.

Acum sunteți gata să căutați, să instalați și să utilizați drivere de instrumente cu Instrument Driver Finder.

Găsirea și instalarea driverelor de instrumente

Urmați pașii următori pentru a căuta și instala un driver de instrument folosind Instrument Driver Finder.

1. În pagina Configure Search, faceți clic pe butonul Scan for Instruments. Această acțiune solicită NI Instrument Driver Finder să caute instrumente conectate. Toate rezultatele se afișează sub folderul Connected Instruments din bara laterală din stânga. Dacă nu aveți un instrument conectat, Instrument Driver Finder va returna un rezultat < no connected instrument detected>.

2. Extindeți folderul Connected Instruments pentru a afișa rezultatele căutării și selectați un instrument din listă.

3. Selectați un producător din meniul derulant Manufacturer și introduceți orice cuvinte cheie în secțiunea Additional Keywords. Apoi faceți clic pe butonul Search.

O listă de drivere de instrumente disponibile apare în pagina Search Results. Rezultatul driver pentru cea mai recentă versiune a LabVIEW apare primul în listă.

Dacă căutarea dvs. nu dă rezultate, apare o bară laterală cu sfaturi de căutare. Consultați site-ul IDNet la ni.com/idnet pentru mai multe informații despre căutarea driverelor de instrumente.

Notă: NI Instrument Driver Finder afișează drivere numai pentru LabVIEW 7.0 sau o versiune ulterioară. Dacă doriți să descărcați o versiune mai veche a unui driver de instrument, accesați site-ul IDNet la ni.com/idnet pentru a căuta și descărca driverele de instrumente compatibile cu versiunile mai vechi ale LabVIEW.

4. Selectați driverul pe care doriți să îl instalați, apoi faceți clic pe butonul Install.

După ce driverul se instalează cu succes, apare fereastra Instrument Driver Installation. Această fereastră conține opțiuni pentru explorarea și utilizarea noului driver. După instalare, noul driver apare, de asemenea, în pagina Configure Search sub folderul Installed Instrument Driver.

5. Faceți clic pe butonul Install another driver și faceți clic pe butonul Back pentru a reveni la fereastra Configure Search.

Notă: Puteți crea, de asemenea, driverele proprii de instrumente. Consultați cartea Controlling Instruments»Using Instrument Drivers din tab-ul Contents în LabVIEW Help pentru mai multe informații despre crearea de drivere de instrumente.

Utilizarea driverelor de instrumente

După instalarea unui driver de instrument, puteți explora programe de exemplu pentru a afla mai multe despre utilizarea driverului de instrument.

1. Faceți dublu-clic pe driverul de instrument nou instalat în folderul Installed Instrument Driver pentru a afișa pagina Start Using Instrument Driver.

2. Pagina Start Using Instrument Driver vă permite să explorați și să personalizați noul driver. Următoarele sunt recomandări care vă ajută să începeți să utilizați noul driver.

• Pentru a vedea noul driver în fereastra Project Explorer, faceți clic pe butonul Open Project. În fereastra Project Explorer, puteți explora VI-uri, foldere și fișiere suplimentare care formează driverul. De asemenea, puteți accesa fișierul driver readme în fereastra Project Explorer.

• Pentru a vedea paleta driver-ului, faceți clic pe butonul Open Palette. Din paletă, puteți selecta și adăuga VI-uri driver în panoul frontal și în diagrama bloc.

• Pentru a vedea un program de exemplu, faceți dublu-clic pe programele exemple enumerate în secțiunea Examples din pagina Start Using Instrument Driver.

Notă Nu toate driverele au toate opțiunile disponibile. De exemplu, dacă un driver nu are un fișier de proiect, butonul Open Project apare întunecat. Consultați site-ul IDNet la ni.com/idnet pentru mai multe informații despre toate driverele de instrumente.

Selectarea unui instrument cu ajutorul Instrument I/O Assistant

Dacă un driver nu este disponibil pentru un instrument, utilizați Instrument I/O Assistant Express VI să comunice cu instrumentul.

Notă: Trebuie să aveți instalat Instrument I/O Assistant pentru a utiliza Instrument I/O Assistant Express VI. Instalați Instrument I/O Assistant de pe CD-ul National Instruments Devices Drivers.

Urmați pașii următori pentru a utiliza Instrument I/O Assistant Express VI pentru a selecta un instrument.

1. Porniți instrumentul pe care doriți să-l utilizați. Instrumentul trebuie pornit pentru a utiliza Instrument I/O Assistant Express VI.

2. Deschideți un nou VI și afișați fereastra diagrama bloc.

3. Din paleta Input, selectați Instrument I/O Assistant Express VI și adăugați-l în diagrama bloc. Apare caseta de dialog Instrument I/O Assistant.

4. Dacă Help nu este vizibil în dreapta casetei de dialog, faceți clic pe butonul Show Help, arătat mai jos, în colțul din dreapta sus al casetei de dialog Instrument I/O Assistant.

Help apare în dreapta casetei de dialog. Fereastra help de sus conține informații despre cum să folosiți Instrument I/O Assistant. Fereastra help de jos oferă ajutor sensibil la context despre componentele din caseta de dialog.

5. Faceți clic pe linkul Select Instrument din fereastra help de sus și urmați instrucțiunile din fereastra help pentru a selecta instrumentul cu care doriți să comunicați.

6. Dacă este necesar, configurați proprietățile instrumentului.

7. Dacă doriți să minimizați fereastra help, faceți clic pe butonul Hide Help, afișat mai jos, în colțul din dreapta sus al casetei de dialog Instrument I/O Assistant.

Informația de achiziționare și analizare pentru un instrument

După ce selectați instrumentul, puteți trimite comenzi la instrument pentru a prelua date. În acest exercițiu, veți învăța să utilizați Instrument I/O Assistant Express VI pentru a obține și analiza informații de identificare pentru un instrument.

Urmați pașii următori pentru a comunica cu instrumentul.

1. În caseta de dialog Instrument I/O Assistant, faceți clic pe butonul Add Step, extindeți meniul derulant și faceți clic pe pasul Query and Parse.

2. Introduceți *IDN? în caseta de text Enter a command.

*IDN? este o întrebare pe care majoritatea instrumentelor o recunosc. Răspunsul este un șir de numere de identificare care descrie instrumentul. Dacă instrumentul nu acceptă această comandă, consultați manualul de referință al instrumentului pentru o listă de comenzi pe care instrumentul le acceptă.

3. Faceți clic pe butonul Run this step, prezentat mai jos.

Instrument I/O Assistant trimite comanda la instrument, iar instrumentul returnează informațiile sale de identificare.

4. Selectați ASCII only din meniul derulant de sub coloana Byte index a fereastrei de răspuns pentru a analiza numele instrumentului ca un șir ASCII. De asemenea, puteți utiliza Instrument I/O Assistant pentru a analiza numere ASCII și date binare.

5. Faceți clic pe butonul Parsing help, prezentat mai jos, în caseta de dialog Instrument I/O Assistant pentru a afișa informații despre datele de analiză.

6. În coloana de reprezentare ASCII din fereastra de răspuns, faceți clic pe valoarea pe care doriți să o analizați.

7. Introduceți un nume pentru selecția de date token sau analizate în caseta de text Token name.

Numele pe care l-ați introdus în caseta de text Token name este ieșirea din Instrument I/O Assistant Express VI, prezentată mai jos.

Conectarea unei comenzi la un instrument

După ce obțineți date de la instrument, puteți adăuga un parametru de intrare la o comandă a instrumentului. Parametrul devine o intrare la VI sau funcție.

Urmați pașii următori pentru a adăuga un parametru la o comandă.

1. Faceți clic pe butonul Add Step, extindeți meniul derulant și faceți clic pe pasul Write.

2. Introduceți *IDN? în caseta de text Enter a command.

3. Evidențiați comanda în caseta de text Enter a command și faceți clic pe butonul Add parameter pentru a adăuga un parametru la comandă.

4. Introduceți o valoare implicită pentru parametru în caseta de text Test value.

5. Introduceți un nume pentru parametru în caseta de text Parameter name. Utilizați acest nume pentru a face referire la parametrul din aplicație.

6. Faceți clic pe butonul OK pentru a salva configurația curentă și închideți caseta de dialog Instrument I/O Assistant.

Rezumat

Următoarele subiecte sunt un rezumat al principalelor concepte pe care le-ați învățat în acest capitol.

DAQ Assistant Express VI

Puteți utiliza DAQ Assistant Express VI pentru a construi interactiv canale sau sarcini de măsurare. Adăugați DAQ Assistant Express VI la diagrama bloc pentru a configura canalele și sarcinile pentru utilizare cu NI-DAQmx pentru achiziția de date. NI-DAQmx este o interfață de programare cu care puteți comunica cu dispozitivele de achiziție de date. Puteți utiliza DAQ Assistant Express VI pentru a controla dispozitive acceptate de NI-DAQmx.

Consultați Getting Started with LabVIEW»Getting Started with DAQ»Taking an NI-DAQmx Measurement in LabVIEW în cartea LabVIEW din tab-ul Contents în LabVIEW Help pentru informații despre DAQ Assistant.

Consultați NI-DAQmx Readme pentru informații despre dispozitivele acceptate de NI-DAQmx. Dacă NI-DAQmx nu acceptă dispozitivul pe care doriți să îl utilizați, consultați cartea Taking Measurements din tab-ul Contents în LabVIEW Help pentru informații despre utilizarea Traditional NI-DAQ (Legacy) pentru achiziția de date.

Sarcini în NI-DAQmx

În NI-DAQmx, o sarcină este o colecție de un sau mai multe canale virtuale cu cronometrare, declanșare și alte proprietăți. Conceptual, o sarcină reprezintă o măsurare sau o generare pe care doriți să o efectuați.

De exemplu, puteți configura o colecție de canale pentru operații de intrare analogice. După ce creați o sarcină, puteți accesa o singură sarcină în loc să configurați individual canalele pentru a efectua operațiuni de intrare analogică. După ce creați o sarcină, puteți adăuga sau elimina canale din acea sarcină.

Consultați cartea Taking Measurements din tab-ul Contents în LabVIEW Help pentru mai multe informații despre canale și sarcini.

Drivere de instrumente

Utilizați NI Instrument Driver Finder pentru a căuta și instala driverele de instrumente LabVIEW Plug and Play fără a părăsi mediul de dezvoltare LabVIEW.

Un driver de instrument este un set de rutine software care controlează un instrument programabil. Fiecare rutină corespunde unei operații programatice cum ar fi configurarea, citirea de la, scrierea la, și declanșarea instrumentului. Utilizați un driver de instrument pentru controlul instrumentului, atunci când este posibil.

National Instruments oferă mii de drivere de instrumente pentru o mare varietate de instrumente.

Consultați cartea Controlling Instruments»Using Instrument Drivers din tab-ul Contents din LabVIEW Help pentru mai multe informații despre Instrument Driver Finder.

De asemenea, puteți vizita NI Instrument Driver Network la ni.com/idnet pentru a găsi un driver pentru un instrument sau puteți crea drivere proprii de instrumente. Consultați cartea Controlling Instruments»Using Instrument Drivers din tab-ul Contents din LabVIEW Help pentru mai multe informații despre crearea de drivere de instrumente.

Instrument I/O Assistant Express VI

Dacă un driver nu este disponibil pentru un instrument, puteți utiliza Instrument I/O Assistant Express VI să comunice cu instrumentul. Puteți utiliza Instrument I/O Assistant pentru a comunica cu instrumente bazate pe mesaje și analizează grafic răspunsul. Porniți Instrument I/O Assistant adăugând Instrument I/O Assistant Express VI pe diagrama bloc sau făcând dublu-clic pe pictograma Instrument I/O Assistant Express VI de pe diagrama bloc.

Consultați Instrument I/O Assistant Help pentru informații despre comunicarea cu un dispozitiv extern. Afișați Instrument I/O Assistant Help făcând clic pe butonul Show Help din caseta de dialog Instrument I/O Assistant.