Measurement & Automation Explorer (MAX)

Transcription

1 Vežba 2.1 Povezivanje hardvera: Measurement & Automation Explorer (MAX) Measurement & Automation Explorer (MAX) je softver za konfiguraciju, simulaciju, testiranje i pristup svim ureñajima firme National Instruments, NI (NI DAQ, NI PCI/PXI, NI GPIB, NI IMAQ, NI IVI, NI Motion, NI VISA, i NI VXI ureñajima) i NI softveru. Nakon instalacije bilo kog NI ureñaja, treba pokrenuti ovu konfiguracionu alatku i podesiti parametre ureñaja. MAX čita informacije iz zapisa Device Manager-a u Windows Registry-u i pridružuje svakom instaliranom NI ureñaju jedan referentni broj: device number. MAX čuva referentne brojeve ureñaja i konfiguracione parametre u Windows Registry-u. Pri kreiranju Labview programskog koda, device number se upotrebljava za označavanje NI ureñaja koji se koristi za akviziciju i/ili generisanje signala. MAX softver, Sl. 1 se pokreće izborom opcije: Start»All Programs»National Instruments»Measurement & Automation ili klikom na MAX prečicu na Desktop-u. MAX softver obuhvata pet sekcija: 1. Data Neighborhood sekcija sadrži sve konfigurisane Data Acquisition mx zadatke (DAQmx tasks). DAQmx tasks su objekti koji se zadaju ili u Labview-u ili u MAX softveru. Jedan DAQmx task konfiguriše jedan tip akvizicije i pamti sve parametre zadatog tipa akvizicije (frekvencija odabiranja, ulazni/izlazni kanali, akvizicioni mod itd.). Data Neighborhood osim alatke za kreiranje novih zadataka, sadrži i alatke za testiranje i rekonfigurisanje postojećih DAQmx zadataka. Novi DAQmx zadaci se kreiraju desnim klikom miša na opciju Data Neighborhood i izborom opcije Create New Slika1: Interfejs Measurement & Automation Explorer (MAX) softvera

2 2. Devices and Interfaces sekcija prikazuje detektovane i instalirane NI ureñaje. U ovoj sekciji se nalaze: a. Opcija Properties za detekciju sihronizacije više PCI NI ureñaja (Real Time System Integration pomoću RTSI kabla, Sl. 2) i detekciju povezivanja sa konektorskim blokovima (DAQ Accessories, adapteri za povezivanje senzora na A/D konvertor, Sl. 3). Slika 2: RTSI kabl Slika 3: DAQ Accessories b. Opcija Self Test za ispitivanje da li je uspostavljena komunikacija izmeñu NI ureñaja i računara. Komunikacija NI ureñaj/računar može biti ostvarena na tri načina: preko registara podataka u I/O prostoru računara - drajver A/D konvertora upisuje i čita konfiguracione i akvizicione podatke u I/O registarski prostor računara. Nedostatak ovog načina komunikacije je nepotrebno zauzimanje procesorskog vremena stalnim proveravanjem statusa NI ureñaja i spremnosti akvizicionih podataka. preko prekida (Interrupt Request, IRQ) NI ureñaj kada je spreman za akviziciju šalje računaru odgovarajući zahtev za prekid. preko DMA (Direct Memory Access) pristupa podaci NI ureñaja se smeštaju u memoriju računara. Ovakav pristup omogućava brzu akviziciju. c. Opcija Test Panels za testiranje analogno-digitalnih ulaza/izlaza i funkcionalnosti brojača NI ureñaja.

3 Opcije Properties, Self Test i Test Panels se pozivaju desnim klikom miša na imenu NI ureñaja, Sl. 4. Slika 4: Opcije Properties, Self Test i Test Panels 3. Scales sekcija omogućava da se akvizicioni podaci snimljeni sa izlaza senzora preskaliraju u skladu sa karakteristikom upotrebljenog senzora, tako da se na računaru prikazuju vrednosti fizičke veličine koja je na ulazu senzora, Sl. 5. Slika 5: Preskaliranje akvizicionih podataka pomoću Scales sekcije Moguće je izabrati jedan o četiri metode za skaliranje podataka: a. Linear metod koji za preskaliranje koristi formulu s = md + b, gde su m i b konstante. b. Map Ranges metod koji jedan opseg podataka proporcionalno transformiše u drugi opseg podataka. c. Polynomial metod koji za preskaliranje koristi formulu s = a 0 + (a 1 * d 1 ) + (a 2 * d 2 ) + + (a n * d n ), gde su a 1, a 2, a n konstante.

4 d. Table metod koji preskaliranje vrši na osnovu look-up tabele (za svaku d vrednost pronalazi u tabeli odgovarajuću, unapred definisanu s vrednost i prikazuje je). 4. Software sekcija prikazuje trenutno instaliran NI softver. Svaka ikonica NI softvera je ujedno i shortcut za pokretanje odgovarajućeg NI softvera. Desnim klikom miša na sekciju Software i izborom opcije Get Software Updates moguće je upgrade-ovati instaliran NI softver poslednjom verzijom. 5. IVI Drivers sekcija dozvoljava da se softver napisan za jedan instrument koristi za druge instrumente koji koriste isti set drajvera. Testiranje NI ureñaja pomoću MAX softvera 1. Pokrenuti MAX softver. 2. Proširiti sekciju Devices and Interfaces kako bi se videli instalirani NI ureñaji. 3. Proširiti sekciju NI-DAQmx Devices kako bi se videli NI ureñaji kompatibilni sa NI DAQmx akvizicionim drajverom. Device number DevN NI ureñaja se pojavljuje iza imena ureñaja pod znacima navoda, Sl. 6. Slika 6: Sekcija NI DAQmx u MAX softveru 4. Uočiti koji NI USB A/D konvertor je priključen na računar. Na sajtu proveriti koje su osnovne karakteristike ovog ureñaja: broj analognih ulaza i izlaza, broj digitalnih ulaza i izlaza, rezolucija, maksimalna frekvencija odabiranja, naponski opseg ulaznih signala, strujno ograničenje. Kolika je maksimalna frekvencija odabiranja A/D konvertora ako se koristi 1 analogni kanal? Kolika je maksimalna frekvencija odabiranja A/D konvertora ako se koriste 2 analogna kanala (poznato je da se višekanalna akvizicija obavlja multipleksiranjem signala na jednom A/D konvertoru, tj. da ne postoje posebni A/D konvertori za svaki od kanala)? 5. Pokrenuti self-test NI USB A/D konvertora: desni klik miša na ime NI ureñaja, a potom izabrati opciju Self-Test u padajućem meniju. Ovim postupkom se testira komunikacija NI ureñaja sa resursima računara. 6. Proveriti raspored pinova ( pinout ) za NI USB A/D: desni klik miša na ime NI ureñaja, a potom izabrati opciju Device Pinouts. 7. Otvoriti panel za testiranje funkcionalnosti NI ureñaja (analognih ulaza/izlaza, digitalnih ulaza/izlaza, ulaza/izlaza brojača): desni klik miša na ime NI ureñaja, a potom izabrati opciju Test Panels

5 8. Na Analog Input listu test panela, izabrati sledeće parametre testiranja za analogni kanal na koji je povezano kolo sa Sl. 7: a. kontinualna akvizicija signala pri testiranju, Mode= Continuous b. frekvencija odabiranja 100 Hz, Rate=100 Hz c. broj odbiraka koji se odjednom prikazuje na ekranu 100, Samples To Read=100) d. maksimalna vrednost ulaznog signala +3 V e. minimalna vrednost ulaznog signala +1 V. +5 V (od DAQ ureñaja) 10 k NTC ka analognom kanalu DAQ ureñaja Slika 7: Redna veza otpornika od 10 kω i NTC otpornika od 10 kω 9. Pokrenuti testiranje NI ureñaja pomoću MAX softvera pritiskom na dugme Start. Menjati napon na analognom kanalu zagrevanjem NTC otpornika. 10. Završiti testiranje NI ureñaja pritiskom na dugme Stop. 11. Na Digital I/O listu test panel-a konfigurisati port (8 digitalnih linija 0..7) da bude All Input. Pritisnuti dugme Start. U sekciji Select State lampice prikazuju trenutno logičko stanje digitalnih ulaza: 0 ili 1, tj. 0 V ili 5 V. 12. Na Digital I/O listu test panel-a konfigurisati port da bude All Output. Pritisnuti dugme Start. U sekciji Select State prekidačima se podešava trenutno logičko stanje digitalnih izlaza: 0 ili 1, tj. 0 V ili 5 V. Simuliranje NI-DAQmx ureñaja pomoću MAX softvera 1. Desnim mišem kliknuti na NI-DAQmx Devices i izabrati opciju Create New NI- DAQmx»NI-DAQmx Simulated Device. 2. Izabrati proizvoljan NI ureñaj. Prihvatiti izbor pritiskom na dugme OK. Uočiti da će se u sekciji NI-DAQmx Devices pojaviti i simulirana kartica sa pridruženim device number kao i kod realnog ureñaja. Simulirani NI ureñaj se može koristiti pri kreiranju Labview aplikacije za akviziciju i/ili generisanje signala na istovetan način kao i realan ureñaj, tj. device number simuliranog ureñaja se koristi u Labview programu da bi se naznačilo kojim se ureñajem manipuliše. 3. Ponoviti postupak testiranja analognih i digitalnih ulaza/izlaza iz glave 3.1 za simulirani NI ureñaj.