Programação com LabVIEW
robótica
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Adriano A. Santos Departamento de Engenharia Mecânica Politécnico do Porto
AUTOMAÇÃO E CONTROLO
1ª Parte
INTRODUÇÃO O LabVIEW, acrónimo de Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench, é uma linguagem de programação de alto nível, do tipo gráfica, originária da National Instruments. Surgindo por volta de 1986 é normalmente utilizada na aquisição de dados, na instrumentação, e no controlo, proporcionando a interação virtual com o hardware. O LabVIEW é uma linguagem de programação gráfica, do tipo G, que utiliza ícones em vez das tradicionais linguagens de texto como seja o C++, o Visual Basic ou outras. A programação em G, considerada como o coração do LabVIEW, assenta numa interface de instrumentos virtuais (VIs – Virtual Instruments) e em diagramas de blocos, associados a um fluxograma, onde o fluxo de dados (dataflow) determina a sua execução, isto é, determina o código de execução. A base de programação dos VIs assenta em funções de manipulação das entradas da interface, normalmente através da representação física de instrumentos como os osciloscópios, multímetros ou outros, exibindo essa informação ou transferindo-a para outros blocos. A programação em LabVIEW (VI) é estruturada de acordo com os três componentes descritos e apresentados em seguida: • Painel Frontal (Front Painel) – Funciona como interface com o utilizador uma vez que simula o painel físico de instrumentos. Este pode conter não só instrumentos de controlo e de indicação, mas também botões, interruptores, janelas de introdução de dados, entre outros; • Diagrama de blocos (Block diagram) – Contem o código gráfico, contruído em G, que determina as funcionalidades do VI e, como tal, do problema de programação. Este é considerado como o código fonte do programa; • Painel de ícones e conetores (Icon and connector pane) – Identificam os VIs, o modo como cada um dos VIs se interligam entre si e o modo como passam os dados. Um VI desenvolvido no interior de outro VI é considerado como um subprograma e, como tal, é chamado de subVI ou seja, uma sub-rotina.
PAINEL FRONTAL O painel frontal é a interface entre o utilizador e os instrumentos virtuais o VI. Este é constituído por elementos de controlo e indicadores que funcionam como entradas de interação do VI. Os elementos de controlo são constituídos por caixas de texto, botões, discos e outros dispositivos de entrada. Os indicadores são gráficos, LEDs, ou outros mostradores. Os elementos que constituem o painel são utilizados como instrumentos de comando que fornecem os dados ao diagrama de blocos enquanto que os indicadores mostram os dados gerados pelo diagrama de blocos do VI. Na Figura 1 mostra-se a configuração final de um painel frontal utilizado no ensaio de uma turbina a gás (Yashika Industrtries).
Figura 1. Painel frontal (Fonte: WordPress.com).
DIAGRAMA DE BLOCOS O diagrama de blocos contém a representação gráfica do código fonte utilizado para controlar os objetos definidos no painel frontal. Os objetos do painel frontal são representados como terminais no diagrama de blocos, Figura 2.
Figura 2. Diagrama de blocos (Fonte: Eric K.).
A interconexão de cada um destes objetos é realizada por linhas ou fios que partem dos nós de cada um dos blocos constituintes do diagrama incluindo os elementos de controlo, de indicação, funções e estruturas.
PAINÉIS DO LABVIEW O LabVIEW, tal como qualquer outro software, disponibiliza uma série de menus pull-down e destacáveis que nos permitem interagir com os VIs. Para além destas funcionalidades, comuns às aplicações Windows, o LabVIEW apresenta menus particulares, normalmente pop-up, acedidos, no ambiente de desenvolvimento, pela sobreposição dos cursos no objeto, botão do lado direito do rato. Assim, do ponto de vista dos menus disponibilizados, podemos encontrar os tradicionais menus de Arquivo, de Edição, de Visualização, de Projeto, de Funcionalidade bem como o de Ferramenta. É com base nestes menus que se navega e desenvolve as aplicações suportadas, essencialmente, pelas paletes do mesmo. As paletas do LabVIEW fornecem as