Labview Básico - Apostila Aprendendo LabVIEW Básico Fácil

FACULDADE PIO DÉCIMO

COORDENAÇÃO DO CURSO DE GRADUAÇÃO EM

ENGENHARIA ELÉTRICA

MONOGRAFIA

Integrando o LabVIEW na Engenharia

Ronaldo Andrusyszyn Celino

Aracaju - Sergipe - Brasil

Junho de 2009

Pré-visualização parcial do texto

Baixe Labview Básico e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity!

FACULDADE PIO DÉCIMO

COORDENAÇÃO DO CURSO DE GRADUAÇÃO EM

ENGENHARIA ELÉTRICA

MONOGRAFIA

Integrando o LabVIEW na Engenharia

Ronaldo Andrusyszyn Celino

Aracaju - Sergipe - Brasil

Junho de 2009

Ronaldo Andrusyszyn Celino

Integrando o LabVIEW na Engenharia

Monografia apresentada ao Curso de Graduação em

Engenharia Elétrica da Faculdade Pio Décimo, em

cumprimento às exigências e requisitos para

avaliação final da disciplina Projeto em Engenharia

Elétrica.

Área de Concentração: Software de Automação

Elenilton Teodoro Domingues, Prof. Dsc.

Orientador

Aracaju - Sergipe - Brasil

Junho de 2009

 2009, Celino, R.A.

DEDICATÓRIA

“Dedico este trabalho às pessoas que, direta ou indiretamente, contribuiram para a sua realização, principalmente, a minha esposa e ao meu filho Lucas que, certamente, foram os que mais sentiram com a minha ausência e, muitas vezes com os meus excessos. Uma dedicatória especial para a minha mãe Cristina que, em todos os momentos bons e ruins, da minha formação, sempre esteve ao meu lado, em todos os sentidos, quer apoiando, auxiliando ou socorrendo...”

AGRADECIMENTOS

Ao final da minha graduação em Engenharia Elétrica, conquistada com muito sacrifício e perseverança, os meus sinceros agradecimentos:

Primeiramente a Deus que sempre esteve ao meu lado, orientando-me na busca do caminho correto da boa freqüência, pela oportunidade e pelo privilégio no compartilhamento da experiência acadêmica. Por ter me capacitado e derramado toda sorte de benção, para chegar ao final do curso de graduação, com este projeto conclusivo. Aos meus pais Celino e Cristina, a quem devo a minha educação e formação, que ensinaram a mim o caminho do bem, da moral e que, certamente, contribuíram para realização deste sonho. À minha esposa Michelle, companheira e amiga, pela paciência e compreensão nos momentos difíceis que vivemos, deixando de lado, quase sempre, as diversões e passeios. Ao meu filho Lucas, fonte principal da inspiração e do entusiasmo, da minha caminhada universitária e, também, da conclusão deste trabalho. Aos meus irmãos, parentes e amigos, com os quais sempre posso contar. Ao meu supervisor do estágio Jefferson Andrade e ao Professor Adriano compreendendo minha ausência na TV Aperipê para concluir este trabalho. À faculdade Pio Décimo, que juntamente com os seus mestres, tem proporcionado a todos os seus alunos, a determinação pela busca contínua do conhecimento renovado. Ao professor orientador Elenilton Teodoro Domingues por suas seguras e atenciosas orientações sobre este trabalho, levando-me a “acreditar sempre”. Agradecer, antecipadamente, aos membros da banca examinadora, por suas participações e honrosas contribuições. Enfim, este trabalho não poderia ser produzido sem ajuda de muitas pessoas.

Muito Obrigado!

vii

SUMÁRIO

DEDICATÓRIA .................................................................................................................... iv AGRADECIMENTOS............................................................................................................ v SUMÁRIO ............................................................................................................................ vii LISTA DE FIGURAS .......................................................................................................... xiv LISTA DE TABELAS ........................................................................................................ xxiii RESUMO........................................................................................................................... xxiv ABSTRACT ........................................................................................................................ xxv CAPÍTULO 1 ....................................................................................................................... 26 I N T R O D U Ç Ã O A O L A B V I E W 8. 6 ............................................................. 26 CAPÍTULO 2 ....................................................................................................................... 28 O B J E T I V O S E N O V I D A D E S ......................................................................... 28 2.1 Objetivos .................................................................................................................... 28 2.2 Novidades do LabVIEW 8.6 ....................................................................................... 28 CAPÍTULO 3 ....................................................................................................................... 32 U T I L I Z A N D O A J U D A N O L A B V I E W ..................................................... 32 3.1 Janela Context Help.................................................................................................... 32 3.2 Ajuda do LabVIEW “HELP”...................................................................................... 33 3.3 Encontre Exemplos “Find Examples” ......................................................................... 36 CAPÍTULO 4 ....................................................................................................................... 37 I N I C I A N D O O L A B V I E W ................................................................................ 37 4.1 Criando ou Abrindo um Projeto .................................................................................. 38 4.1.1 Criando novos projetos ............................................................................................... 38 4.1.2 Criando um VI a partir de um modelo ........................................................................ 39 4.1.3 Abrindo um VI existente ............................................................................................ 39 4.2 Salvando um VI ......................................................................................................... 40 4.3 Janela Project Explorer ............................................................................................... 42 CAPÍTULO 5 ....................................................................................................................... 44 I N S T R U M E N T O S V I R T U A I S ......................................................................... 44

viii

xiv

5.1 Painel Frontal
5.2 Diagrama de Bloco
5.2.1 Nós
5.2.2 Terminais
5.2.3 Ligações
5.2.3.1 Ligando objetos automaticamente
5.2.3.2 Ligando objetos manualmente
5.2.3.3 Selecionando e excluindo ligações
5.2.3.4 Extensão da ligação
5.2.3.5 Ligações interrompidas
5.2.4 Tipo de Dados do Controle e Indicador
CAPÍTULO
B A R R A D E M E N U E D E F E R R A M E N T A S
6.1 Barra de menu
6.1.1 Menu File
6.1.2 Menu Edit
6.1.3 Menu View
6.1.4 Menu Project
6.1.5 Menu Operate.............................................................................................................
6.1.6 Menu Tools
6.1.7 Menu Window............................................................................................................
6.1.8 Menu Help
6.2 Barra de ferramenta do painel frontal..........................................................................
6.3 Barra de ferramenta do diagrama de bloco
CAPÍTULO
C R I A N D O U M S U B V I
7.1 Painel de Ícones e Conectores.....................................................................................
7.1.1 Criando um Ícone
7.1.2 Configurando o painel de conectores
7.1.3 Selecionando e modificando terminais
7.1.4 Atribuindo terminais a controles e indicadores
7.2 Criando um subVI a partir de seções de um VI ix
CAPÍTULO
T I P O S D E P A L E T A S
8.1 Paleta Tools................................................................................................................
8.2 Paleta Controls
8.3 Paleta Functions
CAPÍTULO
G R Á F I C O S
9.1 Waveform Graph
9.2 XY Graph...................................................................................................................
CAPÍTULO
E S T R U T U R A S
10.1 For Loop
10.2 While Loop
10.3 Case Structure
10.3.1 Túneis de entrada e saída
10.3.2 Estrutura Case Booleana
10.3.3 Estrutura Case utilizando números inteiros
10.3.4 Estrutura Case de string
10.3.5 Selecionando uma condição......................................................................................
10.4 MathScript Node
10.5 Stacked Sequence Structure
10.5.1 Seqüências locais
10.6 Formula Node
CAPÍTULO
A R R A Y
11.1 Array Size
11.2 Index Array
11.3 Initialize Array
11.4 Build Array
11.5 Array Subset.............................................................................................................
11.6 Array Max & Min x
11.7 Transpose 2D Array
CAPÍTULO
C L U S T E R
12.1 Unbundle By Name
12.2 Bundle By Name
12.3 Unbundle..................................................................................................................
12.4 Bundle
12.5 Build Cluster Array
CAPÍTULO
N U M É R I C O
13.1 Add
13.2 Subtract
13.3 Multiply
13.4 Divide
13.5 Increment
13.6 Decrement
13.7 Add Array Elements
13.8 Multiply Array Elements
13.9 Compound Arithmetic
13.10 Square Root..............................................................................................................
13.11 Square
13.12 Random Number
13.13 Math & Scientific Constants
CAPÍTULO
B O O L E A N O
14.1 And
14.2 Or.............................................................................................................................
14.3 Exclusive Or.............................................................................................................
14.4 Not
14.5 Verificando resultado com a ferramenta Probe
CAPÍTULO xi
C O M P A R A Ç Ã O
15.1 Equal?
15.2 Greater?
15.3 Greater Or Equal?.....................................................................................................
15.4 Less Than 0?
15.5 Less Or Equal To 0?
15.6 Select
15.7 Max & Min
CAPÍTULO
T E M P O
16.1 Tick Count
16.2 Wait
16.3 Get Date/Time In Seconds
CAPÍTULO
D I Á L O G O & I N T E R F A C E
17.1 One Button Dialog
17.2 Two Button Dialog
CAPÍTULO
S T R I N G S
18.1 Criando controles e indicadores de string
18.2 String Length
18.3 Concatenate Strings
18.4 String Subset
18.5 Additional String Functions
18.6 Replace Substring
18.7 Search and Replace String
18.8 Match Pattern
18.9 Format Date/Time String
18.10 String/Number Conversion
18.11 Scan From String......................................................................................................
18.12 Format Into String xii
18.13 Array To Spreadsheet String
18.14 String/Array/Path Conversion
18.15 To Upper Case
18.16 To Lower Case
18.17 Constants..................................................................................................................
CAPÍTULO
F I L E I / O
19.1 Conceitos básicos de File I/O
19.2 Abrir e Salvar arquivos em diretório
19.3 Tipos de arquivos
19.4 Open/Create/Replace File
19.5 Close File
19.6 Write to Text File
19.7 Read from Text File
19.8 Write To Spreadsheet File.vi
CAPÍTULO
A Q U I S I Ç Ã O D E D A D O S
20.1 Componentes do sistema DAQ
20.1.1 Usando o bloco de terminais e Cabo
20.2 Entrada analógica
20.2.1 Modo........................................................................................................................
20.2.2 Resolução
20.2.3 Faixa do dispositivo
20.2.4 Ganho
20.2.5 Taxa de amostragem
20.2.6 Filtrando e calculando a média
20.3 Configuração de hardware DAQ
CAPÍTULO
C O N T R O L E D E I N S T R U M E N T O
21.1 Comunicação e configuração GPIB
21.2 Visa xiii
21.2.1 Terminologia de programação da VISA....................................................................
21.3 Comunicação de porta serial
21.3.1 Qual a velocidade que eu posso transmitir?
21.3.2 Visão geral do hardware
21.3.2.1 RS-232
21.3.2.2 RS-449, RS-422, RS-423
21.3.2.3 RS-485
21.3.3 Cabeamento RS-232
21.4 Comunicação usando outras interfaces
CAPÍTULO
E S T U D O D E C A S O
C O N C L U S Õ E S
R E F E R Ê N C I A S B I B L I O G R Á F I C A S
Figura 1.1 - Exemplo de programação através de linhas de comando LISTA DE FIGURAS
Figura 1.2 - Exemplo de programação gráfica feito no LabVIEW
Figura 3.1 - Exemplo da Janela Context Help
Figura 3.2 - Caminho para iniciar a Ajuda do LabVIEW
Figura 3.3 - Janela Ajuda do LabVIEW
Figura 3.4 - Janela “NI Example Finder”
Figura 4.1 – Janela Getting Started
Figura 4.2 – Janela New utilizada para criar novos arquivos
Figura 4.3 - Caixa de dialogo carregando um VI
Figura 4.4 – Janela Save utilizada para salvar um VI
Figura 4.5 – Janela Save As utilizada para salvar um documento já salvo
Figura 4.6 - Janela Project Explorer
Figura 5.1 - Janela Painel Frontal com Controles
Figura 5.2 – Janela Painel Frontal com Indicadores
Figura 5.3 – Janela Diagrama de bloco com terminais de controle
Figura 5.4 – Janela Diagrama de bloco com terminais indicadores
Figura 5.5 – Atalho para exibir os terminais e função Add exibindo seus terminais
Figura 5.6 – Configurações de ligação automática
Figura 5.7 – Exibindo como fazer ligação de um terminal e uma função
Figura 5.8 – Exibindo como selecionar as ligações
Figura 5.9 – Exibindo a extensão de uma nova localização
Figura 5.10 – Objeto ligado nos dois lados da estrutura
Figura 5.11 – Objeto com uma extremidade ligada
Figura 5.12 – Vi com ligação correta, mas com uma ligação solta
Figura 5.13 – Objeto com mesma ligação na entrada e na saída
Figura 5.14 – Refnums de controle e indicação ligados
Figura 6.1 – Barra de menu
Figura 6.2 – Menu File
Figura 6.3 – Menu Edit xv
Figura 6.4 – Menu View
Figura 6.5 – Menu Project
Figura 6.6 – Menu Operate
Figura 6.7 – Menu Tools
Figura 6.8 – Menu Window
Figura 6.9 – Menu Help
Figura 6.10 – Barra de ferramenta do painel frontal
Figura 6.11 – Opções do Alinhamento de objetos
Figura 6.12 – Opções de Distribuição dos objetos
Figura 6.13 – Opções de Redimensionamento dos obejtos
Figura 6.14 – Barra de ferramenta do diagrama de bloco
Figura 7.1 – Janela Icon Editor
Figura 7.2 – Exibindo caminho Show Connector
Figura 7.3 – VI exibindo a paleta de conectores
Figura 7.4 – Propriedades do Connector
Figura 7.5 – Terminais configurado de acordo com as entradas e saídas
Figura 7.6 – Criação de um subVI a partir de uma seção
Figura 8.1 – Paleta de ferramentas
Figura 8.2 – Paleta Controls
Figura 8.3 – Paleta Functions
Figura 9.1 – Vários tipos de gráficos
Figura 9.2 – Gráfico com todos componentes visíveis
Figura 9.3 – Menu de Ferramenta Zoom
Figura 9.4 – Propriedades do gráfico
Figura 9.5 – Janela das propriedades do gráfico
Figura 9.6 – Este VI gera uma função seno
Figura 9.7 – Gráfico gerado pela função seno
Figura 9.8 – Este VI gera duas funções seno defasadas de 90 graus
Figura 9.9 – Gráfico gerado pelas duas funções seno defasadas
Figura 9.10 – Este VI utiliza o gráfico XY
Figura 10.1 – Tipos de funções de Estruturas xvi
Figura 10.2 – For Loop em várias representações
Figura 10.3 – Estrutura de um For Loop
Figura 10.4 – VI exibindo 100 números aleatórios
Figura 10.5 – Caminho para exibir o terminal condicional
Figura 10.6 – Terminal condicional STOP
Figura 10.7 – While Loop em várias representações
Figura 10.8 – Estrutura While Loop
Figura 10.9 – Caminho para alternar entre Continue e Stop if True
Figura 10.10 – Este VI mostra a comparação entre um número aleatório e uma constante
Figura 10.11 – Estrutura Case
Figura 10.12 – Estrutura Case Booleana
Figura 10.13 – Estrutura Case utilizando números inteiros
Figura 10.14 – Estrutura Case utilizando string
Figura 10.15 – Estrutura Nó MathScript
Figura 10.16 – Diagrama de bloco mostrando o exemplo Seno
Figura 10.17 – Painel frontal mostrando o exemplo seno
Figura 10.18 – Estrutura Sequence
Figura 10.19 – Este VI mostra uma seqüência de 3 quadros
Figura 10.20 – Este VI mostra um erro que pode acontecer na estrutura sequence
Figura 10.21 – Estrutura Formula Node
Figura 10.22 – Este VI mostra o somatório tanh e cos de x
Figura 10.23 – Gráfico gerado pelo somatório tanh e cos de x
Figura 11.1 – Exemplo de matriz para aplicar no LabVIEW
Figura 11.2 – Funções Array
Figura 11.3 – Ligação da função Array Size
Figura 11.4 – Este VI mostra a quantidade de elementos na função Build Array
Figura 11.5 – Ligação da função Index Array
Figura 11.6 – Este VI mostra o elemento em uma determinada linha e coluna
Figura 11.7 – Ligação da função Initialize Array
Figura 11.8 – Este VI duplica o elemento em n-arranjos
Figura 11.9 – Ligação da função Build Array xvii
Figura 11.10 – Este VI adiciona vários elementos em uma array n-dimensional
Figura 11.11 – Este VI adiciona valores boleanos em uma array n-dimensional
Figura 11.12 – Este VI mostra um array de um array
Figura 11.13 – Ligação da função Array Subset
Figura 11.14 – Este VI mostra um exemplo da função Array Subset
Figura 11.15 – Ligação da função Array Max & Min
Figura 11.16 – Este VI mostra o valor máximo e mínimo dos elementos no array
Figura 11.17 – Montagem do VI com a função Array Max & Min no painel frontal
Figura 11.18 – Ligação da função Transpose 2D Array
Figura 11.19 – Este VI mostra a transposta de uma matriz
Figura 12.1 – Ligação da função Unbundle By Name
Figura 12.2 – Este VI mostra como obter dados de um cluster
Figura 12.3 – Ligação da função Bundle by Name
Figura 12.4 – Este VI mostra como acessar dados de um cluster
Figura 12.5 – Ligação da função Unbundle
Figura 12.6 – Este VI mostra como dividir um cluster
Figura 12.7 – Ligação da função Bundle
Figura 12.8 – Este VI mostra como montar um cluster
Figura 12.9 – Ligação da função Build Cluster Array
Figura 12.10 – Este VI mostra como criar um cluster de array
Figura 12.11 – Resultado de um cluster de array no painel frontal
Figura 13.1 – Funções Numeric
Figura 13.2 – Ligação da função Add
Figura 13.3 – Este mostra o somatório de uma constante com uma entrada qualquer
Figura 13.4 – Este VI mostra o somatório de dois arrays
Figura 13.5 – Este VI mostra o somatório de um array com uma entrada qualquer
Figura 13.6 – Este VI mostra o somatório de duas entradas qualquer
Figura 13.7 – Ligação da função Subtract
Figura 13.8 – Este VI mostra a subtração de uma constante com uma entrada qualquer
Figura 13.9 – Este VI mostra a subtração de dois arrays
Figura 13.10 – Ligação da função Multiply xviii
Figura 13.11 – Este VI mostra uma multiplicação entre array e um número qualquer
Figura 13.12 – Este VI mostra uma multiplicação entre dois números qualquer
Figura 13.13 – Ligação da função Divide
Figura 13.14 – Este VI mostra uma divisão entre constante e um número qualquer
Figura 13.15 – Este VI mostra uma divisão entre um array e um número qualquer
Figura 13.16 – Ligação da função Increment
Figura 13.17 – Este VI mostra o incremento na entrada e no resultado
Figura 13.18 – Ligação da função Decrement
Figura 13.19 – Este VI mostra o decremento na entrada e no resultado
Figura 13.20 – Ligação da função Add Array Elements
Figura 13.21 – Este VI mostra a soma dos elementos de um array
Figura 13.22 – Ligação da função Multiply Array Elements
Figura 13.23 – Este VI mostra a multiplicação dos elementos de um array
Figura 13.24 – Ligação da função Compound Arithmetic
Figura 13.25 – Este VI mostra o somatório entre dois números qualquer
Figura 13.26 – Este VI mostra a operação AND entre números
Figura 13.27 – Este VI mostra a operação OU entre entradas booleanas
Figura 13.28 – Ligação da função Square Root
Figura 13.29 – Este VI mostra a raiz quadrada nos elementos de um array
Figura 13.30 – Ligação da função Square
Figura 13.31 – Este VI mostra o quadrado nos elementos de um array
Figura 13.32 – Ligação da função Random Number
Figura 13.33 – Este VI mostra três exemplos de números randômicos
Figura 13.34 – Funções Math & Scientific Constants
Figura 14.1 – Funções Boolean
Figura 14.2 – Ligação da função And
Figura 14.3 – Este VI mostra a operação AND entre duas entradas booleanas
Figura 14.4 – Ligação da função Or
Figura 14.5 – Este VI mostra a operação OR entre duas entradas booleanas
Figura 14.6 – Ligação da função Exclusive Or
Figura 14.7 – Este VI mostra a operação Exclusive Or entre duas entradas booleanas xix
Figura 14.8 – Ligação da função Not
Figura 14.9 – Este VI mostra a negação das duas entradas possíveis
Figura 14.10 – Este VI mostra a negação da operação And
Figura 14.11 – Este VI mostra o resultado em cada ponto da operação Not
Figura 14.12 – Este VI mostra o resultado em cada ponto da operação And
Figura 14.13 – Este VI mostra o resultado em cada ponto da operação Or
Figura 15.1 – Funções Comparison
Figura 15.2 – Ligação da função Equal?
Figura 15.3 – Este VI mostra uma comparação de igualdade entre duas entradas
Figura 15.4 – Ligação da função Greater?
Figura 15.5 – Este VI mostra uma comparação maior que entre duas entradas
Figura 15.6 – Ligação da função Greater Or Equal?
Figura 15.7 – Este VI mostra uma comparação maior ou igual entre duas entradas
Figura 15.8 – Ligação da função Less Than 0?
Figura 15.9 – Este VI mostra uma comparação menor que zero entre uma entrada
Figura 15.10 – Ligação da função Less Or Equal To 0?
Figura 15.11 – Este VI mostra uma comparação menor ou igual a zero entre uma entrada
Figura 15.12 – Ligação da função Select
Figura 15.13 – Este VI mostra uma seleção entre TRUE e FALSE
Figura 15.14 – Ligação da função Max & Min
Figura 15.15 – Este VI mostra o valor máximo e mínimo entre duas entradas
Figura 16.1 – Ligação da função Timing
Figura 16.2 – Ligação da função Tick Count
Figura 16.3 – Este VI mostra o tempo de execução
Figura 16.4 – Ligação da função Wait
Figura 16.5 – Este VI atribui um tempo para atrasar a execução
Figura 16.6 – Ligação da função Get Date/Time In Seconds
Figura 16.7 – Este VI mostra a data e hora atual do computador
Figura 17.1 – Funções Dialog & User Interface
Figura 17.2 – Ligação da função One Button Dialog
Figura 17.3 – Este VI mostra uma mensagem xx
Figura 17.4 – Ligação da função Two Button Dialog
Figura 17.5 – Este VI mostra uma mensagem com valor booleano
Figura 17.6 – Este VI mostra uma mensagem com opções de cores
Figura 18.1 – Tipos de exibição de uma String
Figura 18.2 – Funções String
Figura 18.3 – Ligação da função String Length
Figura 18.4 – Este VI mostra o número de caracteres na frase “Engenharia Elétrica”
Figura 18.5 – Redimensione a função para aumentar o número de entradas
Figura 18.6 – Ligação da função Concatenate Strings
Figura 18.7 – Este VI concatena várias Strings de Entrada em uma única saída
Figura 18.8 – Ligação da função String Subset
Figura 18.9 – Este VI mostra como a função String Subset é utilizada
Figura 18.10 – Funções Additional String Functions
Figura 18.11 – Ligação da função Replace Substring
Figura 18.12 – Este VI mostra como inserir uma substring através do offset
Figura 18.13 – Ligação da função Search and Replace String
Figura 18.14 – Este VI procura uma substring e substitui por outra substring
Figura 18.15 – Ligação da função Match Pattern
Figura 18.16 – Este VI procura uma expressão regular no início e separa a String
Figura 18.17 – Ligação da função Format Date/Time String
Figura 18.18 – Este VI mostra um exemplo utilizando os códigos para data e hora
Figura 18.19 – Este VI mostra o mesmo exemplo anterior, sendo de forma completa
Figura 18.20 – Funções String/Number Conversion
Figura 18.21 – Ligação da função Scan From String
Figura 18.22 – Ligação da função Format Into String
Figura 18.23 – Ligação da função Array To SpreadSheet String
Figura 18.24 – Este VI mostra uma conversão de um array em seqüência de String
Figura 18.25 – Funções String/Array/Path Conversion
Figura 18.26 – Este VI mostra as funções Path To String e Path to Array of Strings
Figura 18.27 – Ligação da função To Upper Case

Labview Básico, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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