Системы реального времени. Методические указания к лабораторным работам для студентов III курса дневного и IV курса заочного отделений АВТФ (направлен

1. Откройте Separate Array Values VI, выбрав File>>Open.… VI размещен в Program_Files\Nation Instruments\LabVIEW\Examples\General \arrays.llb.

Диаграмма

2. Диаграмма для TRUE и FALSE случаев показана на рис. 34.

Рис. 34

3.Выполните VI. Из восьми входных значений будут видны четыре

вположительном массиве и четыре – в отрицательном.

4.Введите число 5 на терминал цикла For Loop. Выполните VI. Будут видны три значения в положительном массиве и два – в отрицательном. При этом входной массив все еще имеет восемь элементов.

5.Закройте VI, не сохраняя изменения.

Упражнение 17. Использование графика и анализа

Цель – сформировать VI, измеряющий температуру и отображающий значения в реальном времени. Также отображаются среднее, максимальное и минимальное значения температуры.

Передняя панель

1. Создайте новую лицевую панель, изображенную на рис. 35. Масштабируйте диаграммы, как показано.

На графике отображена полученная температура. По окончании цикла цифровые индикаторы отобразят среднее, максимальное и минимальное значения температуры.

31

Рис. 35

Диаграмма

2. Сформируйте панель Диаграмма, как показано в рис. 36. Используйте следующие функции:

Digital Thermometer VI (Functions>>Select a VI из каталога

LabVIEW\Activity). Возвращает одно измерение температуры;

Wait Until Next ms Multiple function (Functions>>Time & Dialog).

Эта функция гарантирует выполнение цикла каждые 0.25 с (250 мс);

Рис. 36

32

Numeric constant (Functions>>Numeric). Время в миллисекундах;

Array Max & Min function (Functions>>Array). Эта функция воз-

вращает максимальные и минимальные значения температуры, получаемые в течение сбора;

Mean VI из Functions>>Analysis>>Mathematic>>Probability

and Statistics. Возвращает среднее значение в массиве;

Bundle function (Functions”Cluster). Транслируют графические компоненты в кластер.

3.Возвратитесь в лицевую панель и выполните VI.

4.Сохраните VI как Temperature Analysis.vi.

Упражнение 18. Использование формата строки Цель – создать строку согласно заданному формату.

Передняя панель

1. Откройте новый VI и добавьте объекты, показанные на следующем рисунке. Убедитесь в том, что изменили средства управления и индикаторы так, как показано на рис. 37.

Рис. 37

Два строковых средства управления и цифровое управление могут быть объединены в одиночную строку вывода и отображены в строковом индикаторе. Цифровой индикатор отображает строковую длину.

33

Диаграмма

2. Сформируйте Диаграмму, показанную на рис. 38. Используйте следующие функции:

Format Into String (Functions>>Sring). Объединяет строки в оди-

ночную строку вывода;

String Length (Functions>>String). Возвращает число символов в составной строке.

Рис. 38

3. Нажмите правую клавишу мыши на объекте Format Into String и выберите Edit Format String. Появится диалоговое окно (рис. 39).

Рис. 39

34

4. Установите точность чисел, равной 4;

выделите Format fractional number в окне списка Current Format Sequence;

щелкните в переключателе Use Specified Precision;

выделите Use Specified Precision, введите 4 и нажмите <Enter>.

5.Нажмите кнопку Create String.

6.Возвратитесь на лицевую панель и напечатайте текст внутри двух строковых средств управления и число внутри цифрового управления. Выполните VI.

7.Сохраните VI как Format String.vi.

Упражнение 19. Запись в файл электронной таблицы

Цель – изменить существующий VI так, чтобы, используя функцию I/O, сохранить данные в новом файле в текстовом формате.

Передняя панель

1. Откройте Graph Waveform Arrays.vi, который был создан в упражнении 15. Измените этот VI, чтобы записать два массива в файл, где каждый столбец содержит массив данных.

Рис. 40

Диаграмма

2. Откройте диаграмму Graph Waveform Arrays.vi и измените VI, добавляя функции так, как показано на рис. 41:

35

Write To Spreadsheet File VI из Functions>>File I/O. Преобразовы-

вает двухмерный массив в строку электронной таблицы и записывает его в файл. Если имя файла не определено, диалоговое окно запросит его;

Boolean Constant Functions>>Boolean. Управляет транспонирова-

нием двухмерного массив перед записью его в файл.

Рис. 41

3.Возвратитесь на лицевую панель и выполните VI. После того как массивы данных будут сгенерированы, диалоговое окно файла запросит имя нового файла. Напечатайте имя файла и нажмите OK.

4.Сохраните VI как Waveform Arrays to File.vi и закройте VI.

5.Теперь используйте системное программное обеспечение, чтобы открыть и просмотреть только что созданный текстовый файл. Должны быть видны два столбца по 100 элементов.

Упражнение 20. Добавление данных в файл

Цель – добавить данные температуры к файлу в текстовом формате.

Передняя панель

1.Откройте новую лицевую панель и поместите объекты, как показано на рис. 42.

2.Установите указатель на управлении Number of points и выбери-

те Representation”I32.

36

Рис. 42

Диаграмма

3. Создайте диаграмму, как показано на рис. 43.

Рис. 43

4.Добавьте цикл For Loop. Этот VI генерирует значения температуры, определенные в «Числе точек».

5.Добавьте сдвиговый регистр к циклу. Этот сдвиговый регистр содержит имя пути к файлу.

6.Произведите соединения:

Empty Path constant из Functions>>File I\O”File Constants. Пустая константа пути инициализирует сдвиговый регистр так, чтобы в первый раз при вводе имя файла отсутствовало;

37

Digital Thermometer VI. Возвращает моделируемое измерение температуры из температурного датчика. Получить из папки \activity;

Format Into String из Functions>>String. Преобразовывает измере-

ние температуры в строку и добавляет пробел, который следует за этим;

String constant из Functions>>String. Определяет, вид числа, кото-

рый нужно преобразовать в строковый формат (“format string”);

Write Characters To File VI из Functions>>File I/O. Записывает строку символов в файл;

Boolean Constant из Functions>>Boolean. Устанавливает, добав-

лять данные в файл или каждый раз в цикле открывать новый?

7.Возвратитесь в лицевую панель и выполните VI. Число точек равно 20.

8.Сохраните VI как Write Temperature to File.vi в вашем каталоге.

9.Используйте любое программное обеспечение для просмотра полученного файла.

Упражнение 21. Чтение данных из файла

Цель – создать VI, который читает данные из файла, записанного в предыдущем примере и отображает данные на диаграмме.

Передняя панель

1. Откройте новую лицевую панель и сформируйте ее, как показано на рис. 44.

Рис. 44

38

Диаграмма

2. Сформировать панель Диаграмма так, как показано на рис. 45:

Read Characters From File.VI из Functions>>File I/O. Читает дан-

ные из файла и выводит информацию в строке. Если имя не определено, диалоговое окно файла запрашивает ввод имени файла;

Extract Numbers.VI из библиотеки \Examples\General\strings.llb.

Берет строку ASCII-символов, разделенных пробелами, запятыми, переводами строки или другими нечисловыми символами, и преобразовывает ее в массив численных данных. Использован пробел;

десятичный разделитель (.). Провести замену всех запятых в считанной строке данных на точки с помощью функции Search and

Replace String.

Рис. 45

3.Возвратитесь в лицевую панель и выполните VI, выбрав файл данных, записанных на диск в предыдущем упражнении. Графики должны совпадать.

4.Сохраните VI как Temperature from File.vi.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЁТА

1.Описать принцип работы каждого созданного виртуального при-

бора.

2.Привести диаграмму работы каждого выполненного прибора.

3.Описать результаты работы прибора и сделать выводы.

39

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ДИСКРЕТНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МНОГОМЕРНЫМ НЕПРЕРЫВНЫМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ОБЪЕКТОМ

Цель работы – построение структуры, разработка алгоритма и исследование процессов управления в системе стабилизации технологических параметров режима прессования на роторных линиях.

1. ОПИСАНИЕ ОБЪЕКТА И РЕЖИМ РАБОТЫ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Объектом управления в данной работе является роторная линия, с помощью которой производится непрерывное прессование из пресспорошка в двенадцати пресс-формах. Управляемым технологическим параметром, в основном характеризующим качество продукции, является температура матриц и пуансонов, значение которой должно поддерживаться c заданной точностью. Время прессования определяется технологическим циклом, зависящим от скорости вращения ротора линии. За один оборот ротора происходит прессование во всех рабочих пресс-формах.

В качестве тепла для генератора используются электрические нагреватели, размещенные внутри матриц и пуансонов, включение и выключение которых должно производиться по сигналам от ЭВМ.

Процесс изменения температуры при нагреве пресс-формы идентифицируется функциональной зависимостью вида

Процесс остывания можно описать выражением

где А, В – константы, характеризующие асимптоту и начальное значение температуры нагревания и охлаждения в градусах Цельсия, bн , bо –

коэффициенты, определяющие динамику изменения температуры, 1/с. Температура нагрева пресс-формы в процессе управления опреде-

ляется датчиком на основе хромель-копелевой термопары. Градуировка термопар приведена в таблице.

Алгоритм управления может быть реализован на основе циклического метода опроса датчиков. Управляющее воздействие на объект

40