| AUTOMATAS
PROGRAMABLES - LECCION 12
EL PROGRAMA DEL PLC EN LAB VIEW - PARTE 1
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LOS DRIVERS DE LA PLACA DE ADQUISICION
DE DATOS
En ediciones anteriores definimos el entorno (los
elementos) necesarios para entender cómo se
programa el PLC empleado como ejemplo en esta serie
de artículos. A partir de ahora debemos describir
los recursos de hardware utilizados para el diseño
y cómo los controlamos por medio de instrucciones
(software). En nuestro producto final, el diseño
del hardware es tan importante comeo el diseño
del software y es por ello que tenemos que prestar
especial atención en su control por medio de
un programa adecuado. |
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LabView es un
Lenguaje de Programación Gráfico,
el cual usa íconos en vez de líneas
de texto para la creación de aplicaciones.
Al contrario de los Lenguajes de Programación
basados en texto, donde las instrucciones determinan
la ejecución del programa, LabView utiliza
la programación por flujo de datos, donde
se determina la ejecución del programa. En
LabView, se diseña una interfaz de usuario
mediante el uso de un set de herramientas y objetos.
La interfaz de usuario es conocida como el Panel
Frontal (Front Panel). Entonces se agrega código
haciendo uso de las representaciones gráficas
o funciones para controlar los objetos del Panel
Frontal. El diagrama de bloques contiene este código.
Si es organizado adecuadamente, el diagrama de bloques
se asemeja a un diagrama de flujo. |
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| ¿COMO
TRABAJA EL LABVIEW? |
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Los programas
de LabView son llamados Instrumentos Virtuales (Virtual
Instruments) o Vis, porque su apariencia y operación
imita a los instrumentos físicos, como Osciloscopios
y Multímetros. Cada instrumento virtual usa
funciones que manipulan entradas desde la interfaz
de usuario o de otras fuentes y muestran esta información
o la mueven hacia otros archivos u otras computadoras.
Un instrumento virtual contiene los siguientes
componentes:
-
Panel Frontal.- (Front
Panel) Sirve como interfaz de usuario
-
Diagrama de Bloques.-
(Block Diagram) Contiene el código fuente
gráfico del instrumento que define su
funcionalidad.
-
Iconos y herramientas
de conexión.- Identifica al
INSTRUMENTO VIRTUAL (VI) para que se pueda usar
en otro INSTRUMENTO VIRTUAL (VI). Un INSTRUMENTO
VIRTUAL (VI) dentro de otro INSTRUMENTO VIRTUAL
(VI) se denomina SubVI. Un SubVI corresponde
a una subrutina en lenguaje de programación
basado en texto.
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DISEÑO
DE DRIVERS PARA LA TARJETA PCL-818L
DE LA EMPRESA ADVANTECH |
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Recuerde que
para el diseño del sistema que hemos adoptado
para este curso de autómatas programables
nosostros utilizamos una placa de adquisición
de datos para poder manejar nuestro PLC desde una
computadora cualquiera y para instalar la placa
debemos saber cuáles algunos aspectos teóricos
y practicos. La familia de tarjetas PCL-818 de alto
rendimiento y multifuncionales ofrecen las 5 mediciones
más populares y funciones de control: conversión
A/D de 12-bit, conversión D/A, entrada digital,
salida digital, y contador/temporizador. En la figura
1 se puede ver la imagen de esta placa y en la figura
2 un diagrama en bloques de la misma. Para realizar
el trabajo con la tarjeta PCL - 818L, se tuvo que
realizar los siguientes pasos de diseño:
-
Determinar la dirección
principal mediante la cual se iba a poder comunicar
la tarjeta PCL - 818L.
-
Determinar la secuencia para
poder adquirir los datos de la tarjeta PCL -
818L, ubicada en el slot ISA de la PC.
-
Determinar el tiempo en el
cual se va a refrescar el valor de la entrada
de la tarjeta PCL - 818L.
-
Determinar la secuencia para
poder enviar datos a la salida análoga
de la tarjeta PCL - 818L.
-
Determinación de dirección,
parámetros y secuencias de funcionamiento.
La tarjeta PCL - 818L, estará ubicada
en la dirección base 200H, a partir de
ahora llamada BASE. Desde la cual se realizarán
todas las secuencias de entrada y salida de datos.
Secuencia de pasos para obtener datos
análogos del Canal 0:
-
Seleccione los rangos de
entrada para cada canal de A/D,
-
Seleccione el canal de entrada
mediante la especificación del rango
del Multiplexor,
-
Inicie la Conversión
A/D mediante la escritura del registro del byte
bajo (BASE+0) con cualquier valor.
-
Chequee el fin de la conversión
mediante la lectura del bit INT registro de
STATUS (BASE+8).
-
Lea la data de la conversión
A/D mediante la lectura de los registros da
data de la conversión A/D (BASE+0 y BASE+1).
-
Conversión del dato
binario de la conversión A/D en el formato
deseado.
Secuencia de pasos para el envío
de datos por el canal análogo 0:
-
En el caso de la tarjeta
CPL - 818L, tenemos dos registros de 8 bits
para almacenar el resultado de la conversión
D/A, estos son: BASE+4 y BASE+5, en el registro
BASE+4 se almacenan los cuatro primeros bits
de la conversión (los menos significativos),
mientras que el registro BASE+5 se almacenan
los 8 bits restantes (los más significativos).
-
Ya que la tarjeta PCL - 818L
provee dos voltajes máximos de salida,
los cuales son: +5 y +10. Es decir tiene como
voltajes de referencia: -5 y -10V. En nuestro
caso se desea una salida análoga de máximo
de 10 voltios, por lo que seleccionamos el voltaje
máximo de salida, esta operación
se realiza mediante el jumper JP5.
En cada una de las etapas de nuestro programa
emplearemos registros, ya sea para la conversión
de señales analógicas a digitales
o a la inversa. En la próxima edición
describiremos estos registros y le daremos una
ubicación para que podamos analizar la
presentación en pantalla de los diferentes
“sub” instrumentos virtuales. Por
ejemplo, en la figura 3 se grafica una pantalla
de Indicador Digital que muestra el valor de la
salida de la conversión A/D y un switch
o pulsador digital para el encendido del SubVI.
Si Ud. no quiere esperar hasta la próxima
edición puede bajar este tema completo
de nuestra web: www.webelectronica.com.ar, haciendo
click en el ícono password e ingresando
la clave “utolav”
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Para los que no siguen este curso, digamos que
Lab-VIEW es una herramienta gráfica de
test, control y diseño mediante la programación.
El lenguaje que usa se llama lenguaje G.
Este programa fue creado por National Instruments
(1976) para funcionar sobre máquinas MAC,
salió al mercado por primera vez en 1986.
Ahora está disponible para las plataformas
Windows, UNIX, MAC y Linux y va por la versión
7.1 (desde Julio 2004).
Los programas hechos con LabVIEW se llaman VI
(Virtual Instrument), lo que da una idea de uno
de sus principales usos: el control de instrumentos.
El lema de LabVIEW es: "La potencia está
en el Software". Ésto no significa
que la empresa haga únicamente software,
sino que busca combinar este software con todo
tipo de hardware, tanto propio (tarjetas de adquisición
de datos, PAC, Visión, y otro Hardware)
como de terceras empresas.
Los principales usos de LabVIEW son:
Principales Características:
Su principal característica es
la facilidad de uso, personas con pocos conocimientos
en programación pueden hacer programas
relativamente complejos, imposibles para ellos
de hacer con lenguajes tradicionales. También
es muy rápido hacer programas con LabVIEW
y cualquier programador, por experimentado que
sea, puede beneficiarse de él. Para los
amantes de lo complejo, con LabVIEW pueden crearse
programas de miles de VIs (páginas de código)
para aplicaciones complejas, programas de automatizaciones
de decenas de miles de puntos de entradas/salidas,
etc. Incluso existen buenas prácticas de
programación para optimizar el rendimiento
y la calidad de la programación. Presenta
facilidades para el manejo de:
-
Interfaces de comunicaciones:
-
Puerto serie
-
Puerto paralelo
-
GPIB
-
PXI
-
VXI
-
TCP/IP, UDP, DataSocket
-
IrDA
-
Bluetooth
-
USB
-
OPC...
-
Capacidad de interactuar
con otras aplicaciones:
- dll
- ActiveX
- Matlab
- Simulink...
-
Herramientas para el procesado
digital de señales.
-
Visualización y manejo
de gráficas con datos dinámicos.
-
Adquisición y tratamiento
de imágenes.
-
Control de movimiento.
-
Tiempo Real estrictamente
hablando.
-
Programación de FPGAs.
-
Sincronización.
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Como se ha dicho,
es una herramienta gráfica de programación,
esto significa que los programas no se escriben,
sino que se dibujan.
Un programa se divide en Panel Frontal y Diagrama
de bloques. El Panel Frontal es el interfaz con
el usuario, en él se definen los controles
e indicadores que se muestran en pantalla. El
Diagrama de Bloques es el programa propiamente
dicho, donde se define su funcionalidad, aquí
se colocan íconos que realizan una determinada
función y se interconectan. La Figura 4
muestra un Diagrama de Bloques de un programa
en el que se genera un array de 100 elementos
aleatorios, a continuación se hace la FFT
de este array y se muestra en una gráfica.
Si quiere más información sobre
este tema, puede visitar el sitio: Figura 4 http://es.wikipedia.org/wiki/Labview
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Sobre
un trabajo del Ing. Fernando Ventura Gutiérrez
y la coordinación del Ing. Horacio
D. Vallejo |
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