Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу icon

Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу




НазваМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу
Дата11.09.2012
Розмір151 Kb.
ТипДокументи

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ


Івано-франківський національний технічний

університет нафти і газу


Кафедра :

Електропостачання та електрообладнання


ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3


з курсу „Мікропроцесорні системи керування електроприводом”


Перший досвід створення віртуального приладу в LabVIEW


Виконав(ла)

Студент(ка) групи


Прийняв(ла)

_________________________


Івано-Франківськ

2012 р.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №3


Перший досвід створення віртуального приладу в LabVIEW


Мета роботи: Ознайомлення з роботою віртуального пристрою LabVIEW


^ 1 ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ


Структура мови LabVIEW

Програми, складені на мові LabVIEW, називаються віртуальними приладами (ВП). Але не слід розуміти це так, що йдеться тільки про імітацію реальних приладів. Управління реальними приладами дають можливість генерувати і вимірювати реальні фізичні сигнали, тобто по суті перетворюють комп'ютер на генераторно-вимірювальну систему.

При кожному запуску LabVIEW перед користувачем з'являється діалогова заставка (рис. 1.1), що пропонує вибрати за допомогою однієї з кнопок подальші дії.



Рисунок 1.1. Діалогове вікно при вході в LabVIEW

Пропонується або створити нову програму (New), або відкрити файл, вже записаний під якимсь ім'ям (Open).

Перерахуємо основні поняття, з якими доводиться мати справу оператору, що створює програму на LabVIEW.

  • Передня панель (Front panel) і діаграма (Diagram).

  • Інструментальний набір (Tools palette).

  • Верхнє меню.

  • Контекстне меню (Shortcut menu).

  • Набір приладів (Controls palette), використовуваний на передній панелі.

  • Функціональний набір (Function palette), використовуваний на діаграмі.

Зупинимося на цих поняттях детальніше.

1.2 Передня панель і діаграма

Перед програмістом після потрапляння в середовище LabVIEW і вибору команди New з'являються дві порожні панелі, що є головними панелями, в які закладається тіло програми.

• Одна з них - передня панель (Front panel), на якій можна створювати будь-який віртуальний прилад. Може витягувати з віртуальних шаф касетного типу віртуальні деталі і «будувати» власний виріб. На передній панелі створюється сам віртуальний інструмент, встановлюються панелі графіків, кнопки, регулятори і індикатори, а також за допомогою елементів дизайну поліпшується його зовнішній вигляд.

• Разом з передньою панеллю з'являється функціональна панель (Diagram), що має те ж ім'я, що і передня панель. На цій панелі синхронно з елементами, які користувач розставляє на передній панелі, з'являються відповідні їм значки (термінали). Це піктограми, мають роз’єми для під'єднування до цих приладів інших приладів або функцій. Сполучаючи термінали між собою в будь-яких дозволених комбінаціях або напрямках. Якщо всі з'єднання зроблені коректно, то програму можна запускати на виконання.



Рисунок 1.2. Передня панель та діаграма

На рисунку 1.2 показаний зовнішній вигляд обох панелей. Це чистий лист користувача перед створенням нового віртуального приладу.

Панелі нерівноправні. Передня панель є основною. З нею можна працювати не відкриваючи функціональної панелі. Якщо працюємо з діаграмою, а передня панель заважає огляду, її можна скрутити стандартним способом, але не закривати, оскільки закриття вікна передньої панелі приводить до виходу з програми віртуального приладу. З нею разом закриється і блок-діаграма.

Панелі легко перемикаються між собою стандартними засобами, як вікна Windows. Якщо відкрита одна з панелей, то іншу можна викликати з верхнього меню командами Windows => Show Panel або Windows => Show Diagram, залежно від того, яка панель активна. Або з клавіатури клавішами Ctrl E.

Запуск програми і робота з нею здійснюються звичайно з передньої панелі, оскільки на ній є повна імітація приладу з елементами управління і індикації.

Покрокове налаштування програм проводиться на функціональній панелі. Там і верхнє меню надає більше можливостей. «Включивши» лампочку з меню і запустивши програму, користувач може спостерігати послідовність виконання дій, стежачи за кульками, що «біжать» по провідниках, і після зупинки кульки бачити результат обчислень кожної операції. Натиснувши на Паузу з верхнього меню, також може провести налаштування по кроках, із зупинкою після кожної дії. Під час зупинки користувач може перемкнутися на передню панель, щось підлаштувати і знову повернутися на функціональну панель. Таким чином, ті недоробки, які не виявилися на етапі побудови програми, виявляться при її покроковому перегляді.

^ 1.3 Інструментальний набір (Tools palette)

При створенні нового або відкритті вже створеного віртуального інструменту окрім передньої і функціональної панелей на екрані з'являється також деякий віртуальний «чемодан» з набором необхідних для роботи інструментів, званий Tools palette. Цей набір є групою кнопок із залежною фіксацією, що включаються мишею. Одночасно може бути включена тільки одна кнопка. При натисненні іншої кнопки та, що була натиснута раніше, повертається в початковий стан.

Це повний набір інструментів, які використовує програміст для створення віртуального приладу, як на передній панелі, так і на діаграмі.

Якщо під час роботи панель ^ Tools palette заважає, її можна закрити, потім знову відкрити з верхнього меню командою Windows => Show Tools palette.

При натисненні якої-небудь з кнопок Tools palette на активну панель викликається курсор, з тією ж піктограмою, що і на кнопці (окрім текстового курсора).

При першому знайомстві з LabVIEW користувач повинен добре з'ясувати призначення кожної з них і спробувати їх у дії. У подальшій роботі руху доходять до автоматизму і кнопками користуються не замислюючись. До того ж на клавіатурі існують так звані «гарячі» клавіші перемикання інструментів, що створює додаткові зручності. Кругове перемикання здійснюється клавішею Таb. Для головних панелей існує своя пара основних кнопок, які можна швидко перемикати між собою в процесі роботи клавішею Пробіл. Про них буде сказано додатково.

Піктограми кнопок мнемонікою підказують користувачу наступні дії.



Кнопка Палець управляє всіма перемикачами, повзунковими елементами, тобто дає повну імітацію руки, що управляє реальним приладом.



Кнопка Стрілка виконує позиціонування елементів при їх установці на яку-небудь панель (зміна їх розмірів, виділення одного або групи елементів для копіювання або перенесення в інше місце программы). Цією кнопкою також користуються при збільшенні деяких функціональних можливостей при роботі з масивами, кластерами, атрибутами.

Кнопки ^ Палець і Стрілка на передній панелі можна перемикати між собою з клавіатури клавішею Пробіл.



Кнопка А вводить цифро-буквенну інформацію в елементи передньої панелі або діаграми, а також використовується скрізь, де потрібне написання тексту.



Кнопка Котушка імітує провідник, що зв'язує між собою деталі діаграми, а на передній панелі працює зв'язуючою ланкою між елементами панелі і вихідним роз'ємом.

Кнопки ^ Котушка і Стрілка на функціональній панелі перемикаються між собою з клавіатури клавішею Пробіл.



Кнопка Клавіші дозволяє вибрати комбінацію «гарячих» клавіш клавіатури для швидкого виклику команд, що часто зустрічаються.



Кнопка Рука служить для швидкого переміщення з допомогою миші видимої частини панелі в площині екрану.



Червона кнопка Стоп надає можливість зупиняти роботу програми в тому місці, де необхідно користувачу.



Кнопка ^ Р (Probe) дозволяє в будь-яке місце програми вставляти деякий індикатор для інформації про обчислюваний параметр в процесі роботи програми.



Кнопка Піпетка дає можливість копіювати колір при роботі над дизайном головних панелей.



Кнопка Пензлик встановлює кольори малюнків і фону.


^ 1.1.4 Верхнє меню

Верхнє меню є неодмінною складовою частиною обох панелей. Його вигляд, приведений на рисунку 1.3, майже не відрізняється від виду розкритого вікна Windows і допускає стандартне застосування (рядок заголовка, рядок меню, командний рядок).

Рядок заголовка містить назву файлу програми (на діаграмі до назви додається Diagram) і стандартні Кнопки Згорнути, Розвернути, Закрити.

Рядок головного меню по вигляду мало відрізняється від подібного рядка в додатках Windows. Разом із звичними командами типу Зберегти, Скопіювати, Видалити існують специфічні команди, застосовні тільки в мові LabVIEW.






Кнопкою з білою стрілкою Run (виконання) можна запустити програму на одноразове виконання. При запуску стрілка стає чорною і тим самим інформує користувача про те, що програма виконується.

Якщо на етапі побудови програми зроблена некоректна операція, то стрілка відразу перекреслюється, повідомляючи, що в програмі є помилки. Натиснувши на кнопку з перекресленою стрілкою, користувач викликає діалогове вікно Лист помилок (Error List), де одержує докладну інформацію про характер помилки і її місцезнаходження.




Кнопкою з двома стрілками ^ Run Continuously (циклічне виконання) можна запустити програму на циклічне виконання. При запуску цією кнопкою обидві стрілки зафарбовуються, як і у попередньому випадку. Вторинне натиснення на цю кнопку приведе до скидання циклу, тобто до одноразового запуску програми, аналогічно попередньому випадку з однією стрілкою.



Кнопка ^ Abort Execution (переривання виконання) зупиняє працюючі програми. Але користуватися нею бажано тільки на налагоджувальному етапі. У готовій програмі необхідно передбачити спеціальну кнопку Стоп, яка не зупинить працюючу програму у середині операції, а коректно зупинить її після завершення всіх дій, передбачених користувачем. По аналогії з реальним електроприладом - його можна вимкнути акуратно кнопкою, а можна висмикнути вилку з розетки. І в тому і в другом випадку прилад буде знеструмлений, але грамотно все-таки кнопкою



Кнопка Pause (пауза) припиняє роботу програми, а також дозволяє налагоджувати її поетапно.



Кнопка ^ Highlight Execution (виділення виконання) яка освітлює процес виконання програми на функціональній панелі, послідовно відображаючи результати операцій.



Три кнопки ^ Start Single Stepping (крок з входом в програмний модуль), Start Single Stepping (крок з обходом програмного модуля), Step Out (крок з виходом з модуля) також для налагоджувальних покрокових дій на діаграмі.

Три клавіші, приведені нижче, додають сервісні можливості мови для зручності оформлення передньої панелі і блок-схеми програми. Клавіші мають чорну стрілку, що припускає розкриття додаткового меню



Дві кнопки ^ Align Objects (вирівняти об'єкти) і Distribute Objects (розподілити об'єкти) дозволяють красиво розташувати виділену групу елементів на панелях з однаковими інтервалами між елементами, вирівнюючи по центру або по одній із сторін, за бажанням користувача. На малюнках розкрите меню цих кнопок. Піктограми достатньо наочно пояснюють їх можливості.






За допомогою кнопки Reorder (перегруповувати) користувач може групувати елементи, вказати передній або задній план їх розташування на панелях, дозволяючи одним елементам затінювати інші.




Кнопка ^ Text Settings (установки тексту) дозволяє вибрати шрифт для оформлення текстової інформації, його розмір, місцеположення, стиль, колір. Розкрите меню приведене на малюнку в скороченому вигляді, оскільки в мові є більше 70 можливих шрифтів і всі не поміщається на екрані. Краще самостійно проглянути це меню і спробувати різні шрифти при складанні програм.

Розглянуті вище кнопки звичайно освоюються поступово крок за кроком при розробці і запуску власних програм. Тому при першому знайомстві з ними достатньо лише зрозуміти суть команд, що викликаються ними, а надалі частіше за них використовувати. Як правило, робота з кнопками Toolbar не викликає особливих труднощів.

^ 1.5 Контекстне меню (Shortcut menu)

Цього меню не існує на екрані. Користувач може викликати його, встановивши курсор на який-небудь об'єкт в будь-якій з панелей і натиснувши праву кнопку миші. При цьому відкриється меню. Воно надає можливість швидкого доступу до часто використовуваних команд. Ці команди застосовні тільки для даного об'єкту і лише в даній ситуації, хоча іноді можуть і дублюватися.

У контекстному меню застосовуються стандартні позначення Windows:

• позиція меню з текстом без маркування - це команда меню (виконується відразу);

• позиція меню з чорною стрілкою справа після тексту розкриває додаткові пункти наступного рівня меню;

• позиція меню з трьома крапками після тексту розкриває діалогове вікно для установки додаткових опцій і вимагає підтвердження або відміни установок;

• позиція з можливістю вибору якої-небудь опції з декількох варіантів - установка галочки з лівого боку біля вибраного варіанту тексту.



На рисунку показаний вид розкритих меню для цифрового приладу на передній панелі і для його терміналу на діаграмі. Можна бачити, що контекстні меню одного і того ж елементу на різних панелях різні. При цьому є і дублюючі опції, однакові по функціональному призначенню. Завдання однієї з дублюючих команд спричиняє за собою її виконання відразу на обох панелях. До такого сервісу користувач швидко звикає і, не замислюючись, застосовує контекстне меню на тій панелі, де йому зручніше.

Як правило, загальні команди - це завдання мітки приладу, його опис, пошук того ж елементу на іншій панелі, зміна статусу приладу (управляючий або керований) і ін.

Кількість варіантів контекстних меню така велика, що тут немає можливості повністю розкрити зміст кожного з них.

^ 1.6 Набір приладів (Controls palette), використовуваний на передній панелі віртуального інструменту

У LabVIEW представлений великий набір деталей (і не тільки електричних) для компоновки різних віртуальних приладів. Серед прикладів, представлених розробниками мови є і теплові казани, і прилади передньої панелі автомобіля, і навіть гральні карти. Тобто круг користувачів не обмежений. Проте предметом цієї книги є пристрої, пов'язані з електро- і радіотехнікою, тому і прилади розглядатимемо тільки відповідні.

Якщо викликати набір з верхнього меню передньої панелі як ^ Window =» Show Controls Palette, то цей набір постійно знаходитиметься на екрані. Якщо викликати його як контекстне меню, клацнувши правою кнопкою миші на будь-якому вільному місці передньої панелі, то відразу після використовування він зникає. Користувач звичайно звикає до однієї з можливостей, а про іншу просто забуває.



На малюнку показана панель Controls (пристрої управління), що є як би велика шафа з набором ящиків, на яких піктограмою зображено вміст кожного. У свою чергу, усередині кожного ящика є ще якась кількість скриньок, з яких можна вибирати потрібні елементи. Така багаторівнева структура дозволяє швидше знаходити необхідний елемент.



^ Стрілка вверх повернення на верхній рівень. Які б кнопки ми не натискали, в яке б місце не потрапляли, завжди можемо повернутися на самий верхній рівень і почати все спочатку.



Лупа - дозволяє вибрати потрібний елемент по назві, що позбавляє від блукання по лабіринту кнопок, якщо відомо, який елемент вибрати.



Третя кнопка (Дві лупи) дає можливість змінити набір приладів (Controls), представлений за умовчанням, іншим, зручнішим для користувача. Можна відредагувати його так, щоб прибрати з набору всі невживані елементи, а додати інші, часто використовувані.


При виклику набору правою кнопкою миші трьох верхніх кнопок не буде, оскільки в цьому випадку всі рівні багаторівневого меню можна відкривати одночасно з накладанням один на одного. Користувач бачить всі піктограми кожного рівня і вибирає потрібну клацанням лівої або правої кнопки миші. Після вибору весь набір зникає, а вибраний елемент залишається.

Опис всіх елементів, що входять в ^ Controls palette, дуже громісткий, тому розумніше спочатку познайомити користувача з основними елементами і навчити будувати поки невеликі програми, набити руку на створенні і запуску своїх власних приладів.



Як приклад виберемо з ^ Controls palette перший ящик зліва (Numeric). У ньому є безліч цифрових і стрілочних приладів управління і індикації, які приведені на малюнку нижче.

Клацнувши лівою кнопкою миші на якому-небудь елементі, користувач переносить цей елемент на передню панель. При цьому на діаграмі відразу з'являється термінал встановленого елементу.

При виклику на передню панель всі пристрої їх розмір, діапазон значень, формат чисел, колір устаткування за умовчанням. За допомогою інструментів Tools palette користувач може змінювати їх в широких межах під коло своїх задач і відповідно до свого смаку. Так, цифровим індикаторам можна додати вид рідкокристалічних або люмінесцентних, а круглий стрілочний прилад при відповідній зміні розмірів і забарвлення може перетворитися на спідометр автомобіля.

^ 1.7 Функціональний набір (Function palette), використовуваний на діаграмі віртуального інструменту

При побудові нових програм деталі, встановлені на передній панелі, вимагається якось функціонально зв'язати, якимсь чином пояснити кожній деталі її місце в програмі і її функцію. Це можна зробити за допомогою функціонального набору інструментів Functions palette.

Елементи функціонального набору Functions включають деякі універсальні константи, знаки арифметичних і логічних операцій, стандартні математичні функції, робота з комплексними числами, масивами і кластерами, можливість проведення статистичних розрахунків і багато що інше. Передбачається, що цікавий читач не утримається від прогулянок по лабіринту цих ящиків і з піктограм і пояснень складе своє уявлення про їх вміст.

Виклик набору здійснюється з верхнього меню передньої панелі Window = Show Functions Palette.

^ 2. ВИКОНАННЯ РОБОТИ


Для заданого варіанту створити свій перший віртуальний прилад, який би рахував певні електричні величини.


Таблиця 1.1 – Розрахункові дані для варіантів

Варіант

Завдання

Формули

1

Розрахунок потужності 3-х підстанцій



2

Розрахунок коефіцієнтів потужності 3-х двигунів




3

Розрахунок втрат потужності двох- і три-обмоткових трансформаторів




4

Розрахунок дисконтованих витрат двох варіантів і порівняння




5

Розрахунок втрат електроенергії двох ЛЕП




6

Розрахунок потужності ВЕС




7

Розрахунок потужності малих ГЕС




8

Розрахунок струму та перерізу ЛЕП




9

Розрахунок моменту двигуна




10

Розрахунок ККД електродвигуна




Схожі:

Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу
Створення віртуального приладу з графіками залежності від випадкового числа в Labview
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconТема міністерство освіти І наукИ, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу
Синтез комп'ютерних систем та розробка програмного забезпечення для об'єктів нафтогазового комплексу (комплексна) рк 0111U005890
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу
Мета роботи: Ознайомлення з роботою віртуального пристрою з застосування case структур, підпрограм, кнопок переключення в середовищі...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconМіністерство освіти І науки україни івано-Франківський національний технічний університет нафти І газу
Ващишак С. П., Вощинський В. С., Середюк О.Є., Романів В. М. Дипломне проектування. – Івано-Франківськ: Факел, 2008. 90 с
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconМіністерство освіти І науки україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу
Дослідження механічних характеристик двигуна постійного струму за допомогою віртуального приладу в Labview
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconКерівникам та науково-педагогічним працівникам Івано-Франківського національного технічного університету нафти І газу
Наказ №293 від 16. 03. 2012 р. Івано-Франківський національний технічний університет нафти І газу посів друге місце без будь-яких...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconМіністерство освіти І науки, молоді та спорту України Міжнародний науково – технічний університет ім академіка Ю. Бугая
Цей стандарт установлює загальні вимоги до змісту та оформлення магістерських робіт, дипломних проектів, курсових проектів (робіт),...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconУкраїна міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни полтавський національний технічний університет імені юрія кондратюка
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни полтавський національний технічний університет
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconДоговір №
Франківський національний технічний університет нафти І газу, в особі ректора Крижанівського Євстахія Івановича, який діє на підставі...
Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни івано-франківський національний технічний університет нафти І газу iconДоговір №
Франківський національний технічний університет нафти І газу, в особі ректора Крижанівського Євстахія Івановича, який діє на підставі...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи