Moottorin kierrosnopeus Tämän harjoituksen jälkeen: olet palauttanut mieleen LabVIEW:n perustoimintoja, osaat rakentaa yksinkertaisen mittausohjelman, joka o määrittää moottorin kierrosnopeuden pulssianturin ja Counter-sisääntulon avulla ja o tallentaa mittausdatan tiedostoon. LabVIEW-ohjelman rakentaminen Ennen LabVIEW-ohjelman rakentamisen aloittamista, luodaan tietokoneelle virtuaalinen tiedonkeruulaite. Tämä tehdään, jotta mittausohjelma voidaan rakentaa ilman, että todellista tiedonkeruulaitetta on kytkettynä tietokoneeseen. Avaa tietokoneelta NI MAX -ohjelma. Valitse hiiren oikealla näppäimellä Devices and Interfaces ja Create New. Valitse Simulated NI-DAQmx Device or Modular Instrument (Kuva 1). Kuva 1. Virtuaalisen tiedonkeruulaitteen luominen NI MAXissa. Valitse avautuvasta valikosta USB DAQ ja NI USB-6002. Tällä laitteella on samat ominaisuudet kuin laboratorioharjoituksissa käytettävällä NI USB-6001 laiteella. Nyt valittiin virtuaaliseksi laitteeksi NI USB
6002, jotta sitten laboratorioharjoituksessa laitelistassa näkyvät virtuaaliset ja todelliset laitteet eivät menisi sekaisin. Jos listassa näkyy jo USB-6002 laite, ei tarvitse luoda enää toista. NI MAXin Devices and Interfaces -valikon alla tulisi nyt näkyä NI USB-6002 laite. Avaa seuraavaksi LabVIEW 2015. Valitse työkaluriviltä File ja New VI. Block Diagram ja Front Panel - ikkunat avautuvat. Mikäli toinen näistä ikkunoista ei avaudu, niin sen saa auki työkalurivin kohdasta Window. Ota Block Diagram esille. Luo Functions-paletista uusi DAQ Assistant Express/Input -valikosta (Kuva 2) raahaamalla ikoni Block Diagram -ikkunaan. Functions-paletin saa tarvittaessa näkyviin työkalurivin View-valikosta. Jos et tiedä, mistä joku toiminto löytyy Functions-paletista, Search-hakutoiminto auttaa. Kuva 2. DAQ Assistantin luominen. Create New -ikkuna avautuu. Valitse Acquire Signals Counter Input Edge Count Dev (USB- 6002) ctr0. Laboratorioharjoituksessa käytettävän moottorin kierroslukuanturi lähettää yhden pulssin kerran kierroksella, joten nousevien (tai laskevien) pulssin reunojen lukumäärää laskemalla voidaan määrittää moottorin kierrosnopeus. Hyväksy painamalla Finish. Oletusasetukset (Kuva 3) kelpaavat. Viemällä hiiren kursori eri asetusten kohdalle, ohjeruutu selittää parametrien vaikutuksen. Hyväksy
painamalla OK. Ohjelma ilmoittaa, että yleensä tällaisissa mittauksissa käytetään silmukka-rakennetta, ja kysyy, luodaanko tällainen silmukka. Valitse Yes. Kuva 3. Counter-oletusasetukset Seuraavaksi luodaan numeerinen näyttö kuvaamaan laskettujen pulssien, eli moottorin kierrosten lukumäärää. Valitse DAQ Assistant-ikonin data-liitännän sininen nuoli hiiren oikealla näppäimellä (Kuva 4). Valitse Create ja Numeric Indicator (Kuva 4)
Kuva 4. Numeerisen näytön luominen. Käväise Front Panel-lehdellä. Sinne on ilmestynyt ruutu, jonka nimi on data. Vaihda ruudun nimeksi Kierrokset. Tallenna ohjelma: File Save nimellä kierroslaskuri.vi. Palaa sitten takaisin Block Diagramiin. Seuraavaksi määritetään, millä taajuudella mittaussilmukkamme pyörii. Tuo Block Diagramiin Wait Until Next ms Multiple funktio (Programming/Timing). Seuraavaksi määritetään, että silmukka pyörii 100 millisekunnin välein, eli kierroslukumäärä luetaan 10 Hz:n taajuudella. Valitse äsken tuodun funktion vasemman laidan sininen liitäntä (millisecond multiple) hiiren oikealla. Valitse Create Constant. Kirjoita ruudun sisään luku 100. Näin silmukka pyörähtää seuraavan kerran aina, kun 100 ms on kulunut. Lopputuloksen pitäisi olla kuvan 5 näköinen.
Kuva 5. Wait Until Next ms Multiple -funktio lisätty. Mittaustieto on tällä hetkellä Dynamic Data -muodossa, mikä ilmenee sinisestä linjasta:. Se sisältää paitsi mittausarvot, myös päivämäärän ja kellonajan, kun mittaus on tapahtunut. Tällä kertaa haluamme tallentaa mittaustiedostoon ainoastaan mittausarvot ja -ajanhetken millisekunteina. Siksi yhdistämme mittaussignaalin Wait Until Next ms Multiple -funktiosta saatavaan aikatietoon. Tähän tarkoitukseen käytämme Insert Into Array -funktiota. Kytke mittaustieto array-kohtaan ja aikatieto new element/subarray-kohtaan (funktion sisääntulon nimet näkyvät, kun pidät hiirtä niiden kohdalla). Lisäksi, koska haluamme seurata myös aikatietoa, lisää Numeric indicator Wait Until Next ms Multiple -funktion perään: hiiren oikea Create -> Indicator (Kuva 6). Kuva 6. Tietovirrat yhdistetty ja Numeric Indicator lisätty seuraamaan aikaa.
Nyt onkin enää jäljellä tiedon tallennuksen määrittäminen. Lisää Write to Measurement File -funktio (Programming/File I/O) while-silmukan ulkopuolelle. Konfiguraatio-ikkuna avautuu. Valitse File Format - tyypiksi Excel-tiedosto. Vaihda tiedoston tallennusnimeksi kierrokset.xslx. Asetukset ovat muuten kunnossa. If a file already exists on hyödyllinen kohta. Siinä voi määrittää myös, että mittaussarjaa lisätään olemassa olevan tiedoston perään tai luodaan aina uusi mittaustiedosto uudella nimellä. Valinnat pitäisivät olla kuvan Kuva 7 mukaiset. Hyväksy painamalla OK. Kuva 7. Write to Measurement File -konfiguraationikkunan määrittäminen. Jotta tiedot saadaan tallennettua MATLABin paremmin ymmärtäminä pystyvektoreina, lisätään vielä Transpose 2D Array -funktio äsken luodun funktion eteen. Lopuksi yhdistetään funktiot toisiinsa. Huomaa, että oletusarvoisesti silmukan ulostulo, Tunnel Mode, on arvoltaan Last Value. Vaihda tämä arvo klikkaamalla silmukan oikeassa reunassa olevaa neliötä hiiren oikealla näppäimellä ja valitse Tunnel Mode Indexing. Lopputuloksen pitäisi olla kuvan Kuva 8 kaltainen. Tämä päättää LabVIEW-ohjelman rakentamisen laboratorioharjoitusta varten. Jos et ole vielä tallentanut ohjelmaa, niin tallenna se.
Kuva 8. Valmis LabVIEW-ohjelma.