AUTOMATAS PROGRAMABLES - LECCION 12
EL PROGRAMA DEL PLC EN LAB VIEW - PARTE 1

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.

INTRODUCCION

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.

 
¿COMO TRABAJA EL LABVIEW?
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.
DISEÑO DE DRIVERS PARA LA TARJETA PCL-818L
DE LA EMPRESA ADVANTECH
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:
  1. Determinar la dirección principal mediante la cual se iba a poder comunicar la tarjeta PCL - 818L.
  2. Determinar la secuencia para poder adquirir los datos de la tarjeta PCL - 818L, ubicada en el slot ISA de la PC.
  3. Determinar el tiempo en el cual se va a refrescar el valor de la entrada de la tarjeta PCL - 818L.
  4. Determinar la secuencia para poder enviar datos a la salida análoga de la tarjeta PCL - 818L.
  5. 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.

  • Canal de entrada de datos análogos: Canal 0
  • Canal de salida de datos análogos: Canal 0 (Unico canal disponible)

Secuencia de pasos para obtener datos análogos del Canal 0:

  1. Seleccione los rangos de entrada para cada canal de A/D,
  2. Seleccione el canal de entrada mediante la especificación del rango del Multiplexor,
  3. Inicie la Conversión A/D mediante la escritura del registro del byte bajo (BASE+0) con cualquier valor.
  4. Chequee el fin de la conversión mediante la lectura del bit INT registro de STATUS (BASE+8).
  5. 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).
  6. 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:

  1. 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).
  2. 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”

 
¿QUE ES LABVIEW?

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:

  • Adquisición de datos
  • Control de instrumentos
  • Automatización industrial o PAC
    (Controlador de Automatización Programable)
  • Diseño de control: prototipaje rápido y hardware-enel- bucle (HIL)

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.
PROGRAMA EN LABVIEW
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

 
Sobre un trabajo del Ing. Fernando Ventura Gutiérrez
y la coordinación del Ing. Horacio D. Vallejo
FIGURA 1
 
FIGURA 2
 
FIGURA 3
 
FIGURA 4
 
 
 
 
 
PROMOCIONES
 
 
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