Introducere în instrumentația virtuală

1.1. Introducere

Prin instrumentatia virtuala se intelege facilitatea / modalitatea oferita de un computer dotat cu echipamente periferice de intrare / iesire specializate, pentru a modela si simula caracteristicile si functionarea unui instrument / sistem de masurare, de testare sau de inregistrarea datelor.

La ora actuala exista, la nivel mondial, o concurenta acerba pentru lansarea pe scara larga a unei game variate de produse noi (din domeniul masurarilor: osciloscoape, multimetre digitale, voltmetre s.a.m.d.), cu calitati superioare celor de pe piata sau cu solutii noi pentru monitorizarea unor procese automatizate. Un utilizator isi poate construi un produs virtual destinat unei anumite aplicatii cu caracteristicile dorite. Acest produs il vom denumi in continuare instrument virtual ( Virtual Instruments - VI).

Instrumentatia virtuala a devenit ,,tinta" mai multor medii de lucru specializate. Unul dintre cele mai raspandite si care s-a impus pe plan mondial este LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench). Aceste este un mediu de programare bazat pe limbajul de programare grafica G. Firma National Instruments (NI) a introdus in anul 1986 conceptul de instrumentatie virtuala si a lansat pe piata prima versiune a mediului LabView. in [1.1] instrumentul virtual se defineste ca: program in LabView care modeleaza forma si functia unui instrument fizic.

Pentru atingerea scopului dorit, realizarea unui instrument virtual, este necesara o dotare minima - un sistem de calcul si un mediu de programare:

- folosind mediul de programare se realizeaza, pentru instrumentul dorit, panoul frontal (interfata instrumentului) si functionalitatea sa;

- calculatorul devine "gazda" noului instrument creat de utilizator oferindu-i totodata facilitatile clasice: capacitate ridicata de prelucrare, analiza, stocare a informatiilor, conectare la retea, imprimare a datelor etc.

Mediul de programare utilizat pentru "modelarea" instrumentului virtual, fara corespondent real, permite utilizatorului sa-si dezvolte in continuare proceduri proprii de prelucrare a informatiei pe care sa le poata utiliza in "construirea" altor VI.

Limbajele de programare de circulatie extinsa - FORTRAN, PASCAL, C, BASIC s.a - se bazeaza in constructia unui program prin scrierea unor instructiuni utilizand textul. Realizarea unui program in aceste medii poate sa devina dificila pentru un incepator in special in perioada de depanare. Grafica este extrem de intuitiva, potentialul graficii fiind sustinut prin principalele metode de instruire existente si care si-au dovedit rolul esential.

Limbajul grafic G - "inima" mediului LabVIEW - se bazeaza pe existenta unor biblioteci de functii definite care prin asamblare grafica "construiesc" in mod intuitiv un program.

Instrumentele virtuale au o structura ierarhica si modulara. Un instrument virtual utilizat pentru constructia unui alt instrument virtual poarta denumirea de subinstrument virtual (subVI).

1.2. Instrumentatie virtuala cu LabView

1.2.1. Introducere

in modul clasic de lucru pe un sistem de calcul cu mouse, lansarea mediului de lucru se realizeaza fie prin alegerea pictogramei corespunzatoare mediului de lucru (fig.4.1) fie prin alegerea succesiva a optiunilor: Start / Programs / National Instruments LabView / LabView ceea ce are ca efect dechiderea meniului de lucru.

Fig. 1.1 Pictograma LabView

in figura 4.2 se prezinta meniul de lucru pentru versiunea LabVIEW 5.1 care poate fi regasit cu schimbari nesemnificative si pentru versiunea LabView 6.0.

Fig. 1.2 Meniul principal pentru LabView 5.1

Semnificatiile din meniu sunt urmatoarele:

- optiunea - New VI - permite crearea unui nou VI iar optiunea - Open VI - pentru deschiderea unui VI existent;

- optiunea - Solution Wizards - lanseaza un utilitar care furnizeaza recomandari in mod interactiv pentru realizarea unei aplicatii de achizitii de date sau instrumente.

- optiunea "Cautare exemple" - Search Examples - permite consultarea unui set de exemple, distribuite de firma National Instruments impreuna cu mediul de lucru. Modul de consultare este cel clasic de lucru in sistemul Windows.

- optiunea "indrumator LabVIEW" - LabVIEW Tutorial - lanseaza un program demonstrativ de instruire despre LabVIEW.

- pentru parasirea mediului de lucru se apeleaza la optiunea "Iesire" - Exit

in figura 4.3 se prezinta meniul principal pentru versiunea LabView 8.2 care este asemanator cu cel pentru versiunea LabView 7.0. Construirea unui instrument virtual se va lansa in acest caz prin selectarea optiunii New / Blank VI.