Tutorial de Labview

TUTORIAL DE LABVIEW

1.- INTRODUCCIÓN

LabVIEW constituye un revolucionario sistema de programación gráfica para

aplicaciones que involucren adquisición, control, análisis y presentación de datos. Las

ventajas que proporciona el empleo de LabVIEW se resumen en las siguientes:

• Se reduce el tiempo de desarrollo de las aplicaciones al menos de 4 a 10 veces, ya que

es muy intuitivo y fácil de aprender.

• Dota de gran flexibilidad al sistema, permitiendo cambios y actualizaciones tanto del

hardware como del software.

• Da la posibilidad a los usuarios de crear soluciones completas y complejas.

• Con un único sistema de desarrollo se integran las funciones de adquisición, análisis y

presentación de datos.

• El sistema está dotado de un compilador gráfico para lograr la máxima velocidad de

ejecución posible.

• Tiene la posibilidad de incorporar aplicaciones escritas en otros lenguajes.

LabVIEW es un entorno de programación destinado al desarrollo de aplicaciones,

similar a los sistemas de desarrollo comerciales que utilizan el lenguaje C o BASIC. Sin

embargo, LabVIEW se diferencia de dichos programas en un importante aspecto: los

citados lenguajes de programación se basan en líneas de texto para crear el código fuente

del programa, mientras que LabVIEW emplea la programación gráfica o lenguaje G para

crear programas basados en diagramas de bloques.

Para el empleo de LabVIEW no se requiere gran experiencia en programación, ya que

se emplean iconos, términos e ideas familiares a científicos e ingenieros, y se apoya sobre

símbolos gráficos en lugar de lenguaje escrito para construir las aplicaciones. Por ello

resulta mucho más intuitivo que el resto de lenguajes de programación convencionales.

LabVIEW posee extensas librerías de funciones y subrutinas. Además de las funciones

básicas de todo lenguaje de programación, LabVIEW incluye librerías específicas para la

adquisición de datos, control de instrumentación VXI, GPIB y comunicación serie, análisis

presentación y guardado de datos.

LabVIEW también proporciona potentes herramientas que facilitan la depuración de los

programas.

2.- ¿CÓMO TRABAJA LABVIEW?

Los programas desarrollados mediante LabVIEW se denominan Instrumentos Virtuales

(VIs), porque su apariencia y funcionamiento imitan los de un instrumento real. Sin

embargo son análogos a las funciones creadas con los lenguajes de programación

convencionales. Los VIs tienen una parte interactiva con el usuario y otra parte de código

fuente, y aceptan parámetros procedentes de otros VIs.

Todos los VIs tienen un panel frontal y un diagrama de bloques. Las paletas contienen

las opciones que se emplean para crear y modificar los VIs. A continuación se procederá a

realizar una somera descripción de estos conceptos.

A) Panel Frontal

Se trata de la interfaz gráfica del VI con el usuario. Esta interfaz recoge las entradas

procedentes del usuario y representa las salidas proporcionadas por el programa. Un panel

frontal está formado por una serie de botones, pulsadores, potenciómetros, gráficos, etc.

Cada uno de ellos puede estar definido como un control (a) o un indicador (b). Los

primeros sirven para introducir parámetros al VI, mientras que los indicadores se emplean

para mostrar los resultados producidos, ya sean datos adquiridos o resultados de alguna

operación.

b

b

b

a

a

b b

B) Diagrama de bloques

El diagrama de bloques constituye el código fuente del VI. En el diagrama de bloques

es donde se realiza la implementación del programa del VI para controlar o realizar

cualquier procesado de las entradas y salidas que se crearon en el panel frontal.

El diagrama de bloques incluye funciones y estructuras integradas en las librerías que

incorpora LabVIEW. En el lenguaje G las funciones y las estructuras son nodos

elementales. Son análogas a los operadores o librerías de funciones de los lenguajes

convencionales.

Los controles e indicadores que se colocaron previamente en el Panel Frontal, se

materializan en el diagrama de bloques mediante los terminales. A continuación se

presenta un ejemplo de lo recién citado:

(a) Función.

(b) Terminales (control e indicador).

(c) Estructura.

El diagrama de bloques se construye conectando los distintos objetos entre sí, como si

de un circuito se tratara. Los cables unen terminales de entrada y salida con los objetos

correspondientes, y por ellos fluyen los datos.

LabVIEW posee una extensa biblioteca de funciones, entre ellas, aritméticas,

comparaciones, conversiones, funciones de entrada/salida, de análisis, etc.

a b

b

c

Las estructuras, similares a las declaraciones causales y a los bucles en lenguajes

convencionales, ejecutan el código que contienen de forma condicional o repetitiva (bucle

for, while, case,...).

Los cables son las trayectorias que siguen los datos desde su origen hasta su destino, ya

sea una función, una estructura, un terminal, etc. Cada cable tiene un color o un estilo

diferente, lo que diferencia unos tipos de datos de otros.

C) Paletas.

Las paletas de LabVIEW proporcionan las herramientas que se requieren para crear y

modificar tanto el panel frontal como el diagrama de bloques. Existen las siguientes

paletas:

Paleta de herramientas (Tools palette)

Se emplea tanto en el panel frontal como en el diagrama de bloques. Contiene las

herramientas necesarias para editar y depurar los objetos tanto del panel frontal como del

diagrama de bloques.

Las opciones que presenta esta paleta son las siguiente:

Operating tool – Cambia el valor de los controles.

Positioning tool – Desplaza, cambia de tamaño y selecciona los objetos.

Labeling tool – Edita texto y crea etiquetas.

Wiring tool – Une los objetos en el diagrama de bloques.

Object Pop-up Menu tool – Abre el menú desplegable de un objeto.

Scroll tool – Desplaza la pantalla sin necesidad de emplear las barras de

desplazamiento.

Breakpoint tool – Fija puntos de interrupción de la ejecución del programa

en VIs, funciones y estructuras.

Probe tool – Crea puntos de prueba en los cables, en los que se puede

visualizar el valor del dato que fluya por dicho cable en cada instante.

Color Copy tool – Copia el color para después establecerlo mediante la

siguiente herramienta.

Color tool – Establece el color de fondo y el de los objetos

Paleta de controles (Controls palette)

Se utiliza únicamente en el panel frontal. Contiene todos los controles e indicadores

que se emplearán para crear la interfaz del VI con el usuario.

El menú Controls de la ventana correspondiente al panel frontal contiene las siguientes

opciones:

Numeric – Para la introducción y visualización de cantidades numéricas.

Boolean – Para la entrada y visualización de valores booleanos.

String & Table – Para la entrada y visualización de texto.

List & Ring – Para visualizar y/o seleccionar una lista de opciones.

Array & Cluster – Para agrupar elementos.

Graph – Para representar gráficamente los datos.

Path & RefNum – Para gestión de archivos.

Decorations – Para introducir decoraciones en el panel frontal. No visualizan

datos.

User Controls – Para elegir un control creado por el propio usuario.

ActiveX – Para transferir datos y programas de unas aplicaciones a otras dentro de

Windows.

Select a Control – Para seleccionar cualquier control.

Al seleccionar objetos desde el menú Controls estos aparecen sobre el panel frontal,

pueden colocarse donde convenga, y además tienen su propio menú desplegable que

permite la configuración de algunos parámetros específicos de cada tipo de control..

Paleta de funciones (functions palette)

Se emplea en el diseño del diagrama de bloques. La paleta de funciones contiene todos

los objetos que se emplean en la implementación del programa del VI, ya sean funciones

aritméticas, de entrada/salida de señales, entrada/salidad de datos a fichero, adquisición de

señales, temporización de la ejecución del programa,...

Para seleccionar una función o estructura concretas, se debe desplegar el menú

Functions y elegir entre las opciones que aparecen. A continuación se enumeran todas

ellas, junto con una pequeña definición.

Structures – Muestra las estructuras de control del programa, junto con las

variables locales y globales.

Numeric – Muestra funciones aritméticas y constantes numéricas.

Boolean – Muestra funciones y constantes lógicas.

String – Muestra funciones para manipular cadenas de caracteres, así como

constantes de caracteres.

Array – Contiene funciones útiles para procesar datos en forma de vectores, así

como constantes de vectores.

Cluster – Contiene funciones útiles para procesar datos procedentes de gráficas

...