Předmět Virtuální instrumentace I (VI1)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu VI1 - Virtuální instrumentace I, Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava (VŠB-TU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Cíl

Cílem předmětu Virtuální instrumentace I je seznámení studentů se základními hardwarovými a softwarovými prostředkypoužívanými při tvorbě automatizovaných měřicích systémů. Studenti se seznámí s filozofií graficky orientovanýchvývojových prostředí.Základy programování v grafickém vývojovém prostředí.

Osnova

Přednášky:Virtuální instrumentace jako obecný trend vývoje měřicí techniky, architektura automatizovaného měřicího systému,fáze procesu měření a jejich podpora softwarovými prostředky, členění vývojových prostředků pro vývoj aplikacív oblasti měření, základní filosofie vývojových prostředí používajících principů grafického programování. Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programovánía jeho historie, virtuální přístroj jako základní modul aplikace vytvářené programovacím grafickým G jazykem ajeho základní části, filozofie běhu programu řízeného tokem dat, ladicí prostředky integrované ve vývojovém prostředí- krokování, vizualizace toku dat, nasazování sond, nasazování bodu přerušení.Grafické rozhraní k uživateli - čelní panel virtuálního přístroje, objekty čelního panelu, jejich výběr a členění,editor čelního panelu a jeho editační možnosti, práce s nástroji při tvorbě čelního panelu, roletová menu objektůčelního panelu, datové typy a struktury spojené s objekty čelního panelu, módy objektů čelního panelu - ovládacía indikační. Blokový diagram virtuálního přístroje a jeho tvorba, koncové bloky, uzlové bloky, definice datových cest, programovéstruktury a jejich grafická reprezentace - cyklus typu FOR, cyklus typu WHILE, přepínač, sekvence, blok matematickéhovýrazu, indexace ve vstupních a výstupních tunelech, posuvné registry, polymorfismus funkcí. Strukturované datové typy v LabVIEW a jejich reprezentace na čelním panelu virtuálního přístroje, indikátory grafův grafickém prostředí a jejich členění, grafy registrační a statické, grafy dvou a trojrozměrné, datové strukturyspojené s indikátory grafů a jejich programové vytváření.Nastavování vlastností běhu virtuálního přístroje - volby spojené s podobou okna virtuálního přístroje, nastavenívoleb pro běh přístroje, vytváření dialogových oken pomocí voleb pro běh virtuálního přístroje, paralelismus vLabVIEW a priorita provádění jednotlivých částí blokového diagramu, používání funkce WAIT pro řízení priority prováděníčástí blokového diagramu. Obecná struktura aplikace složené z podřízených úloh, u nichž není požadováno paralelní provádění těchto úloh,sdílená datová oblast a předávání dat přes tuto oblast, globální proměnná a její použití při vytváření rozsáhlejšíchaplikací, módy globální proměnné. Uzly vlastností v blokovém diagramu pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu - použití pro jednoduchéobjekty - programové řízení viditelnosti, povolení přístupu uživatele k objektu, programové dotvoření nabídky objektutypu textové nabídky, uzly vlastností spojené s grafy, volba položek a módu v uzlu vlastností. Textové řetězce, prvky čelního panelu pracující s textovými řetězci, módy zobrazení, práce s textovými řetězci- úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do textového řetězce, skenování z textového řetězce, funkce proformátování a skenování, funkce pro převod textového řetězce do pole a zpět.Archivace dat v souborech a funkce pro práci se soubory, komplexní funkce a práce s nimi, elementární funkce ajejich použití při práci se soubory, zachycování dat z čelního panelu po doběhnutí virtuálního přístroje a práces nimi, typy souborů a práce s nimi.Uživatelsky definované objekty čelního panelu a způsob jejich vytváření v editoru objektů, definování a modifikacejednotlivých částí objektu, náhrada stávajícího objektu novým, doplnění knihovny objektů novým, dotváření čelníhopanelu importem grafiky, možnost animace objektů na čelním panelu. Chybový cluster a jeho význam pro řízení sekvenčnosti práce s měřicím přístrojem a pro zamezení pokračování přichybě. Programovací techniky přispívající k efektivitě běhu aplikace vytvořené v grafickém vývojovém prostředíLabVIEW, práce s reprezentacemi dat. Aplikace grafických programových struktur při řešení vybraných problémů - využití posuvných registrů v iteračníchvýpočtech a v numerických metodách, řešení diferenciálních rovnic využitím posuvných registrů. Informace o obslužnýchprogramech pro měřicí přístroje, přístrojovém ovladači.VI II. Základní poznatky.Projekty:Softwarová aplikace v jazyce G zaměřená do měřicí techniky.Laboratoře:Lab. 1:Úvod do vývojového prostředí LabVIEW, grafický programovací jazyk G, základní principy grafického programování,princip Data Flow a jeho implementace v grafickém programovacím jazyce G, modulární programování, ladicí prostředkyprostředí LabVIEW.Lab. 2:Řídící programové struktury jazyka G, cykly FOR a WHILE, SHIFT registry a jejich použití pro implementaci algoritmuplovoucího průměru. Lab. 3:Pole, indexace polí, autoindexace v cyklech, polymorfismus funkcí.Lab. 4:Záznamy (clusters), funkce pro práci se záznamy. Lab. 5:Grafy, typy grafů, datové struktury pro grafy a práce s nimi.Zadání samostatné práce.Lab. 6:Rozhodování, CASE řídicí struktura, Formula Node, Stringy a práce s nimi, soubory, typy datových souborů, prácese soubory.Lab. 7:Použití uzlů vlastností pro programové ovládání vlastností objektů čelního panelu .Lab. 8:Práce s řetězci, úprava, nahrazování, vyhledávání, formátování do/skenování z řetězců.Lab. 9:Aplikace složená z více úloh a předávání dat mezi jejími částmi s využitím globální proměnné. Lab. 10:Práce se soubory, ukládání dat do textového souboru ve formátu vhodném pro import do tabulkového procesoru a vyčítánítěchto souborů. Lab. 11:Vytváření dialogových oken a využití voleb běhu virtuálního přístroje, řízení priority při provádění jednotlivýchčástí blokového diagramu .Lab. 12:Řešení semestrálního projektu.Lab. 13:Řešení semestrálního projektu.Lab. 14:Vyhodnocení samostatné práce, test, zápočet.

Literatura

1. WITTASSEK, Tomáš. Virtuální instrumentace I. Učební text. Ostrava: VŠB TU, 2012

Požadavky

Žádné

Garant

doc. Ing. Petr Bilík, Ph.D.

Vyučující

doc. Ing. Petr Bilík, Ph.D.Ing. Radek Martinek, Ph.D.