Środowiska projektowania oprogramowania systemów pomiarowych

Prezentacja na temat: "Środowiska projektowania oprogramowania systemów pomiarowych"— Zapis prezentacji:

1 Środowiska projektowania oprogramowania systemów pomiarowych

2 Biblioteki wspierające kreowanie oprogramowania systemów akwizycji :
Sterowniki interfejsów systemu komputerowego: Sterowniki wirtualne związane z konkretnym rozwiązaniem karty interfejsowej, np. dla GPIB (GPIBTNT.VXD, AG341i32.VXD) lub systemowe w przypadku standardowego interfejsu systemu komputerowego jak RS232 lub USB. Biblioteki I/O: Biblioteki dynamiczne dostarczające funkcje we/wy dla określonego typu interfejsu i jego realizacji, np. GPIB-32.DLL dla kart GPIB produkcji NI. Uniwersalne biblioteki dynamiczne niezależne od stosowanej platformy interfejsowej. Identyczne funkcje dla GPIB, RS232 lub USB. Biblioteka VISA (VISA32.DLL). Podczas realizacji zleceń wykorzystuje sterownik danego interfejsu. Drajwer przyrządowy: Biblioteka dotyczy konkretnego urządzenia (HP34401.DLL) i jest zestawem funkcji realizujących pewne procedury obsługi urządzenia. Zwalnia programistę od konieczności pełnej znajomości sposobu programowania i obsługi urządzenia.

3 Tekstowe środowiska projektowania aplikacji :
API bibliotek I/O: Biblioteka NI488.2 firmy NI (GPIB-32.DLL) Decl-32.h BorlandC_gpib-32.obj Przykład funkcji wyjścia - ibwrite(....) Biblioteka VISA (VISA32.DLL) Visa.h Visa32.lib Przykład funkcji wyjścia - viWrite(....) API drajwerów przyrządowych (przykład): Biblioteka HP34401a.dll Hp34401a.h Hp34401a.lib Przykład funkcji hp34401a_MeasureMultiPoint (...)

4 Graficzne środowiska projektowania aplikacji :
Popularne środowiska projektowe : HP VEE - Agilent ( Hewlett-Packard) obecnie Agilent VEE Pro LabView - National Instruments Zalety : Intuicyjne rozwiązywanie projektu; praktycznie nie jest potrzebna bardzo dobra znajomość zasad programowania aplikacji. Bardzo krótki czas projektowania aplikacji. Istotne ułatwienia w odniesieniu do konstrukcji interfejsu użytkownika, przetwarzania danych oraz prezentacji wyników. Wsparcie dla różnych platform interfejsowych. Łatwa obsługa różnorodnych urządzeń pomiarowych poczynając od kart DAQ, poprzez urządzenia GPIB do urządzeń modułowych VXI oraz PXI.

5 Środowiska do projektowania oprogramowania systemów pomiarowych
Porównanie popularności stosowania środowisk projektowych

6 Porównanie wybranych cech kilku środowisk projektowych:
Łatwość kreowania aplikacji i stosowania narzędzi projektowych. Dostępność typów danych specyficznych dla techniki pomiarowej (waveform) oraz funkcji analizy numerycznej, statystycznej oraz przetwarzania sygnałowego. Łatwość integracji ADE z dostępnymi drajwerami obsługi urządzeń pomiarowych. Wsparcie i ćwiczenia z zakresu technik pomiarowych i obsługi urządzeń pomiarowych. Niezależność tworzonych aplikacji od systemu operacyjnego (Windows, Linux, MAC). Dostępność środków prezentacji wyników i tworzenia raportów. Zachowanie sprawności i użyteczności zbudowanej aplikacji w długim okresie czasu .

7 Obsługa urządzeń pomiarowych w środowisku LabView

8 Dwie kategorie programowej obsługi urządzeń ATE (Automatic Test Equipment )
Moduł przetwornika AC Oprogramowanie Data acquisition – dotyczy wyłącznie urządzeń DAQ w postaci kart instalowanych w komputerze oraz urządzeń systemu PXI. Data acquisition is the sampling of the real world to generate data that can be manipulated by a computer. Sometimes abbreviated DAQ or DAS, data acquisition typically involves acquisition of signals and waveforms and processing the signals to obtain desired information. The components of data acquisition systems include appropriate sensors that convert any measurement parameter to an electrical signal, which is acquired by data acquisition hardware. Instrument control consists of connecting a desktop instrument to a computer and taking measurements. Instrument control –technika obsługi laboratoryjnych przyrządów pomiarowych z poziomu programu komputerowego mająca na celu wykonywanie pomiarów i gromadzenie ich wyników. Multimetr Oprogramowanie Instrument control – dotyczy obsługi autonomicznych urządzeń pomiarowych oraz urządzeń systemu VXI (Urządzenia programowane tekstowo lub rejestrowo).

9 Główne grupy węzłów obsługi urządzeń :
Moduły systemu PXI oraz karty DAQ do systemów komputerowych. Moduł przetwornika AC Moduł VXI Autonomiczne urządzenia pomiarowe oraz urządzenia systemu modułowego VXI. Multimetr

10 Węzły obsługi kart DAQ oraz urządzeń PXI :
Moduł przetwornika AC Węzły obsługi kart DAQ. Węzły obsługi oscyloskopów PXI. Moduł oscyloskopu

11 Węzły obsługi urządzeń autonomicznych :
Biblioteki sterowników przyrządowych IVI. Biblioteka I/O VISA (interfejsy: RS232, IEC625/IEEE488, USB, Ethernet , VXI) Biblioteka I/O NI-488 (interfejs GPIB) Biblioteka I/O VISA (interfejs szeregowy RS 232) Multimetr z interfejsami IEEE488 oraz RS232 VXI-based Baseband Vector Signal Analyzer Connects to PC via IEEE 1394 "Firewire" interface

12 Węzły biblioteki I/O VISA :
Grupa podstawowych węzłów biblioteki VISA (zapis, odczyt ...). Uzupełniająca grupa węzłów biblioteki VISA. Grupa Register Access zawiera węzły służące do realizacji rejestrowej obsługi modułów systemu VXI.

13 Konfiguracja środowiska pracy systemu – program MAX :
Karta NI PCI-6221 występuje tutaj pod nazwą symboliczną Dev1 Określenie urządzeń pomiarowych dostępnych w systemie komputerowym: Nadanie nazw symbolicznych. Powiązanie z interfejsem systemu. Określenie szeregu parametrów konfiguracyjnych urządzeń.

14 Data acquisition

15 Obsługa modułu PXI – przetwornik AC :
NI PXI-6251 : 16-Bit, 1 MS/s (Multichannel), 1.25 MS/s (1-Channel), 16 Analog Inputs Two 16-bit analog outputs (2.8 MS/s); 24 digital I/O; 32-bit counters Akwizycja danych z wykorzystaniem modułu PXI-6251 , który w systemie komputerowym występuje pod nazwą Dev1.

16 Kreowanie obsługi modułu PXI z pomocą express VI - DAQ Assistant:
Okno konfigurowania własności węzła realizującego akwizycję danych za pomocą karty DAQ: Ustalanie kanałów pomiarowych; Wielkość mierzona, zakres wartości, skalowanie; Konfiguracja wejścia (różnicowe, do masy itp.); Szybkość próbkowania, liczba próbek, rodzaj próbkowania; Okno daje możliwość interakcyjnej kontroli realizacji zadeklarowanej akwizycji wraz z prezentacją wyników.

17 Działanie DAQ Assistant :
DAQ Assistant po konfiguracji kreuje diagram realizujący zadeklarowane zadanie. Przykładowy diagram wytworzony opcją Generate NI-DAQmx Code z węzła DAQ Assistant poprzedniego przykładu: Podprogram konfiguracji karty (subVI).

18 Grupy węzłów obsługi modułów przyrządowych :
Węzły obsługi oscyloskopu modułowego NI-Scope: Przykład inicjalizacji modułu:

19 Instrument control

20 Przykład obsługi multimetru cyfrowego :
Konfigurowanie multimetru, wyzwolenie pomiaru i odczyt wyniku. W systemie multimetr występuje pod nazwą S3_hp_dvm1 . Multimetr HP34401A Zastosowanie węzłów biblioteki VISA. Zastosowanie węzłów sterownika IVI DMM.

21 Przykład obsługi modułu VXI :
Moduł VXI Odczyt zawartości rejestrów konfiguracyjnych modułu VXI. W systemie moduł występuje pod nazwą VXI::0::INSTR . Zastosowanie węzłów: VISA In 16 – Odczytuje słowo 16-bitowe z podanej lokacji wybranej przestrzeni adresowej modułu. VISA Move In 16 – Przenosi podaną liczbę słów 16-bitowych z obszaru pamięci urządzenia do pamięci lokalnej.