LabView desde Cero

Se puede acceder a las funciones matemáticas de LabVIEW a través del diagrama de bloques y la paleta de funciones, las cuales se encuentran en el grupo de Matemáticas.

Crear un VI que sea capaz de convertir una temperatura de Celsius a Fahrenheit y a Kelvin

Un divisor de voltaje (vea la figura) es un circuito de CC muy simple que a menudo se usa para generar un voltaje deseado (Vout) cuando hay otro voltaje disponible (Vin). Con la selección adecuada de resistencias, Vout puede entregar cualquier voltaje entre Vin y tierra (0 V).

Crear un VI que calcule las dos raíces de una ecuación de segundo grado. Empleando los bloques de matematicas de LabView.

La función Cociente y Resto es una función interesante que recibe dos entradas (numerador y denominador) y devuelve dos resultados:

uel número entero de veces que el denominador se puede dividir en el numerador (cociente entero)

uel resto de esa división

El icono de la función Número aleatorio de LabVIEW parece un par de dados (Figura) que devuelve un valor de punto flotante de precisión doble mayor o igual que 0 y menor que 1.

La distribución de los valores devueltos es uniforme (todos los valores en el rango tienen la misma probabilidad que se produzca).

Express VI es un VI sofisticado que se puede configurar mediante un cuadro de diálogo.

El cuadro de diálogo se abre automáticamente cuando se coloca el Express VI en el diagrama de bloques

LabVIEW proporciona una amplia gama de funciones trigonométricas:

• Funciones trigonométricas

• Funciones trigonométricas inversas

• Funciones trigonométricas hiperbólicas

• Funciones trigonométricas hiperbólicas inversas

Los datos booleanos son empleados para realizar condiciones lógicas dentro de un VI y este solo tiene dos valores

True (Verdadero – 1)

False (Falso – 0)

Todo controlador booleano dentro de Labview (botones, interruptores, pulsadores) pueden ser configurados para tener 6 tipos de accionamientos diferentes.

Las funciones de comparación toman valores numéricos como entradas y devuelven salidas booleanas.

LabVIEW tiene una función Selectora que realizará una de dos acciones dependiendo del valor booleano.

Ejercicio 1 de LabView

Ejercicio en Labview - Tanque de Gasolina empleando funciones matemáticas

Solución del Ejercicio en Labview - Tanque de Gasolina empleando funciones matemáticas

Configuraciones rápidas de LabView para emplear Iconos o terminales y además para usar por defecto los bloques de la biblioteca Sylver Style en lugar de la biblioteca Modern Style.

Como cualquier otro lenguaje de programación, LabView también trabaja con datos del tipo STRING, los cuales pueden representarse de forma constate o de forma variable.

En este video exploramos las diferentes posibilidades que podemos usar con los bloques de String que nos ofrece labview para operar con este tipo de dato. Aprenderemos a calcular longitud, buscar un substring subset, insertar un substring, sustituir un sibstring, convertir para mayuscula o minuscula y mucho más.

Llevar cuentas de tiempo dentro de Labview puede realizarse a través de los diferentes bloques ubicados en el subgrupo Timing dentro de Programming.

Wait: Espera el número especificado de milisegundos y devuelve el valor del temporizador de milisegundos.

Usualmente se emplea dentro de ciclos FOR y WHILE dándole un tiempo de espera al ciclo antes de iniciar la ejecución del código nuevamente, para permitir que el procesador realice otras actividades.

Wait Until Next ms Multiple Function

Espera hasta que el valor del temporizador de milisegundos se convierte en un múltiplo del múltiplo de milisegundos especificado.

La función permite sincronizar actividades.

Puede llamar a esta función en un bucle para controlar la velocidad de ejecución del bucle. Sin embargo, es posible que el período del primer ciclo sea corto. Conectar un valor de 0 a la entrada múltiple de milisegundos obliga al subproceso actual a ceder el control de la CPU.

Ejercicio de práctica de LabView

El bucle while (bucle mientras) es un ciclo que hace que una función se repita mientras no se satisfaga una determinada condición

Cuando el programa entra en un ciclo While, en ese momento no entran ni salen datos del ciclo. Solo al momento de finalizar el bucle, podemos extraer o ingresar datos al mismo, siempre hecho a través de un túnel.

En ocasiones es interesante almacenar los datos de ejecución dentro del loop para ser empleados en la iteración FUTURA, para eso hacemos uso del bloque de realimentación.

• Crear un VI empleando ciclos WHILE donde se haga parpadear dos LEDs cuadrados.

• El primer LED debe parpadear cada 1000 milisegundos

• El segundo LED debe parpadear cada 200 milisegundos

• Crear un botón de parada para cada LED

El bucle FOR (bucle para) es un ciclo que hace que una función se repita un determinado número de veces

En LabVIEW, se utiliza un registro de desplazamiento para almacenar datos pasados durante los ciclos (ciclos while y for ).

El registro de desplazamiento permite acceder a los datos y devolver el valor de la iteración anterior. Es como una variable local dentro de un bucle en un lenguaje basado en texto.

Se usan dentro de un bucle para:

1.Almacenar/actualizar datos

2.Realizar cálculos a partir de los datos del registro de desplazamiento

3.Realice acciones en función de los datos del registro de turnos.

• Usando registros de desplazamiento apilados "recuerdan" los valores de varias iteraciones anteriores y trasladan esos valores a las siguientes iteraciones.

• Los registros de desplazamiento apilados solo se pueden colocar en el lado izquierdo del ciclo, ya que el terminal del lado derecho solo transfiere los datos generados de la iteración actual a la siguiente.

Cuando trabajamos con Túneles dentro de un bucle es importante destacar que estos pueden ser configurados con modos diferentes:

• Last Value

• Indexing

• Concatenating

• Conditional

El case structure (Estructura Caso) es un tipo de estructura dentro de LabView donde se depende de una condición para ejecutar diferentes tareas. Es una forma de poder bifurcar el código.

1. Colocar dos controles A y B para ingresar dos números

1. Colocar un control Enum para ser empleado como selector de caso

1. Realizar una calculadora sencilla donde se puedan ejecutar las operaciones elementales.

• La estructura Diagram Disable en LabView permite deshabilitar una sección de un diagrama de bloques en función de alguna condición definida por el usuario.

• Esto es útil para deshabilitar una parte de código bien sea por que estamos realizando algunas pruebas, o porque deseemos realizar algún debug para encontrar un error en el código.

• Es como comentar una parte del código.

En Labview para los sistemas de automatización y control será entender sonre el Event Structure.

• El Event Structure Espera hasta que ocurre un evento, luego ejecuta el caso apropiado para manejar ese evento.

• Un Event Structure tiene uno o más subdiagramas, o casos de eventos, donde uno de los cuales se ejecuta el evento ocurre.

Para eso dar click derecho sobre el Event Structure y dar click en Editar Eventos. Seleccione aquí que los eventos serán dados por los controles.

• Adicionar el botón de Stop dentro del Event Structure y hacer que el programa se detenga cuando se apriete el botón o la techal ESC.

  
  

• Añadir una condición de tiempo fuera que muestre un mensaje desplegable una vez finalizado un tiempo y no se ha tenido actividad dentro del VI.

Crear eventos de Pane donde se identifique la posición del Mouse dentro del Panel Frontal, si se da un click derecho e izquierdo, si se presiona alguna tecla junto con un click.

Esta es una estructura de secuencia apilada donde se ubican uno o más subdiagramas o marcos los cuales son ejecutados secuencialmente.

Su forma parece con un rollo de película.

Crear un VI que haga un llenado de un tanque y posteriormente un vaciado del mismo.

• El Formula Node es útil para evaluar fórmulas y expresiones matemáticas con una sintaxis similar a lenguaje C dentro del diagrama de bloques.

• Las siguientes funciones integradas están permitidas en las fórmulas: abs, acos, acosh, asin, asinh, atan, atan2, atanh, ceil, cos, cosh, cot, csc, exp, expm1, floor, getexp, getman, int, intrz, ln, lnp1, log, log2, max, min, mod, pow, rand, rem, sec, sign, sin, sinc, sinh, sizeOfDim, sqrt, tan, tanh.

• Hasta este punto sabemos que un VI (Virtual Instrument) es un programa de LabVIEW.

• Sin embargo, es importante saber que un VI creado con anterioridad también se puede usar dentro de otro VI.

• Cuando se hace esto, se le conoce como SubVI.

• Esto es equivalente a la creación de funciones o subrutinas en los lenguajes de programación basados en texto.

• Los VIs aparecen en la Paleta de funciones con una franja amarilla pálida en la parte superior del icono (o un borde amarillo cuando se expande) y “.vi” en el nombre.

Abra el ejemplo de Conversor de Temperatura de grados Celsius para Grados Fahrenheit y Kelvin y conviértalo en un SubVi.

• Inicialmente con click derecho sobre cada indicador y control vaya a las propiedades y documente la Description y el Tip Strip.

Ejercicio de práctica de llenado de tanque

Descubre cómo simular y controlar el proceso de llenado y vaciado de un tanque utilizando LabView en este tutorial detallado. Aprenderás a aplicar una ecuación diferencial ordinaria (EDO) discretizada por el método de Euler, un enfoque esencial para ingenieros y estudiantes que buscan mejorar sus habilidades en la automatización y modelado de sistemas dinámicos.

Este video es perfecto tanto para principiantes como para usuarios intermedios de LabView. Paso a paso, te guiaré a través del proceso de simulación, desde la configuración inicial hasta la implementación y la depuración. Además, compartiré consejos y mejores prácticas para asegurar que tu simulación sea precisa y eficiente.

• El waveform chart es un tipo especial de indicador numérico que muestra uno o más gráficos de datos adquiridos típicamente a una tasa constante

• El waveform chart mantiene un historial de datos, o búfer, de actualizaciones anteriores.

• Con click derecho en el gráfico se puede seleccionar la Longitud del historial del gráfico en el menú contextual para configurar el búfer.

• El waveform graph muestra uno o más gráficos de mediciones muestreadas uniformemente.

• El waveform graph traza solo funciones de un solo valor, como en y = f(x), con puntos distribuidos uniformemente a lo largo del eje x, como formas de onda adquiridas que varían en el tiempo.

• El waveform graph puede mostrar gráficos que contienen cualquier número de puntos. El gráfico también acepta varios tipos de datos, lo que minimiza la medida en que debe manipular los datos antes de mostrarlos.

• El gráfico XY es un objeto gráfico cartesiano de uso general que traza funciones de varios valores, como formas circulares o formas de onda con una base de tiempo variable.

• El gráfico XY muestra cualquier conjunto de puntos, muestreados uniformemente o no.

  
  

• También puede mostrar planos de Nyquist, planos de Nichols, planos S y planos Z.

  
  

• Las líneas y etiquetas de estos planos son del mismo color que las líneas cartesianas y no se puede modificar la fuente de la etiqueta del plano.

Las matrices y los arreglos proporcionan una forma eficiente de almacenar y manipular un conjuntos de datos.

LabVIEW proporciona un amplio conjunto de funciones matemáticas matriciales que incluyen

• Adición de Matrices o Arreglos

• Transposición de una Matriz o Array

• Multiplicación de Matrices o Arreglos

• Número de condición

• Determinantes

• Matriz inversa

LabVIEW también proporciona funciones más complejas que se pueden usar directamente para resolver problemas con matrices. Por ejemplo, LabVIEW proporciona una función para resolver ecuaciones lineales simultáneas.

• LabView tiene funciones de álgebra lineal para trabajar con arreglos o matrices. Sin embargo, también es posible emplear operaciones matemáticas con arreglos realizando los cálculos basados en los índices de cada arreglo y operándolo con su homologo en el otro arreglo.

• Para esto generalmente usamos el ciclo FOR usando el modo del túnel en Indexing.

• Las operaciones con arreglos siempre se hacen hasta el menor de los índices de los arreglos involucrados en la operación. Este índice marca la pauta para decirle al FOR cuantas veces debe ejecutarse (Porque el AutoIndexing está habilitado).

• Array Size: Es un bloque que retorna el número de elementos en cada dimensión del arreglo

• Index Array: Retorna el elemento o subarray de un arreglo n-dimensional según el índice establecido.

• Replace Subset: Se usa para reemplazar un conjunto de valores de un array por otro a partir del índice

• Insert Into Array: Reemplaza un conjunto de valores de un array por otro a partir de un índice

• Delete From Array: Elimina un dato o un SubArray de un vector n-dimensional a partir de un índice. En este bloque se especifica cuantas posiciones desean ser eliminadas con la entrada length

• Initialize Array: Inicializa un arreglo con el elemento en las dimensiones requeridas.

• Build Array: Usado para construir arreglos a partir de elementos o por concatenación de varios arreglos en uno solo.

• Extracción de un SubArreglo: Cuando se trabaja con arreglos o matrices grandes, ocasionalmente se necesita trabajar con una parte del arreglo o matriz. Las funciones de arreglos de LabVIEW hacen esto posible.

• Max and Min: Encuentra el valor máximo y mínimo de un Array junto con sus índices

1. Sort 1D: Organiza de mayor a menor un array

2. Search 1D Array: Busca un elemento dentro de un Array de 1D, donde se puede especificar el índice de inicio. Este bloque retorna el índice del arreglo encontrado o un -1 si no encuentra el elemento.

3. Split 1D Array: Divide un Array en dos subarrays a partir de un índice.

4. Sumando Arrays: La suma de arreglos o matrices es una de las operaciones básicas matriciales. Es necesario que ambos arreglos o matrices tengan el mismo tamaño

• El número de condición de matriz da una indicación de si una solución libre de errores es probable o no con una matriz de coeficiente dada.

• Cuando una matriz de coeficiente tiene dos filas idénticas, el número de condición debe ser infinito.

• Un número de condición pequeño indica que es probable una buena solución.

• LabVIEW proporciona la función Matrix Condition Number para calcular esta cantidad.

• Está disponible en el grupo de Álgebra Lineal.

• Un método para resolver sistemas de ecuaciones lineales simultáneas utiliza una inversa de la matriz de coeficientes C^(-1), como se ilustra en la siguiente derivación.

• Una vez ya dominamos la multiplicación matricial, la inversa (determinante y numero de condición) es posible solucionar el sistema de ecuaciones lineales.

Los polinomios son ecuaciones de una sola variable con exponentes enteros que no son negativos. Labview representa polinomios con vectores numéricos que contienen los coeficientes polinómicos ordenados por potencia ascendente.

• Podemos encontrar las raíces de un polinomio con el bloque Polynomial Roots

• Se puede reconstruir también un polinomio a partir de sus raíces empleando Polynomial from Roots

La multiplicación de polinomios en LabView se logra con la función Multiply Polynomials.vi.

La suma de polinomios en LabView se logra con la función Add Polynomials.vi.

El bloque Partial Fraction Expansion calcula la expansión en fracciones parciales de un polinomio utilizando el método de encubrimiento de Heaviside.

Solución del ejercicio en labview empleando los bloques para resolución de polinomios.

• Los Clusters en LabView es un grupo de datos de tipos mixtos. Es decir que un cluster está en la capacidad de aceptar varios tipos de datos.

• Su restricción es que solo pueden ser controles o indicadores.

• Un empleo común para los clusters es la reducción de cableados en los diagramas de bloques y también para aceptar múltiples entradas en un SubVi.

Bundle: Agrupar

Unbundle: Desagrupar

Con estos bloques podemos empaquetar o extraer los diferentes datos dentro de un Cluster

En el cuadro contextual del Cluster dando click derecho sobre el mismo es posible reordenar el tipo de datos.

Un cluster de error dentro de LabView es empleado para el rastrear los errores dentro del código, donde dicho cluster puede ser tanto de entrada (error in) o de salida (error out).