Université Kasdi Merbah Ouargla Faculté des sciences techniques et sciences de la matière Département :génie électrique Option :1er année master automatique Module : Instrumentation industriel Les étudiants : Dirigée par : - Boussalim Mohammed Mr Kafi - Rahmani Yacine - Manssori Ali Année Universitaire : 2011/2012 Origines de LabVIEW Introduction Le concept d’instrument virtuel Créer un nouveau vi Interface de LabVIEW Exemples d’application Conclusion LabVIEW pour Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench est un environnement de développement en langage G. Notons que l’on écrit LabVIEW et non pas LabView ou Labview, etc. LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) est un logiciel de développement d'applications d'instrumentation. Mis au point par la société américaine National Instrument, ce logiciel, utilisable dans un grand nombre de domaines, est plus particulièrement destiné à l'acquisition de données et au traitement du signal. En effet, il offre de larges possibilités de communication entre l'ordinateur et le monde physique (par cartes d'acquisitions analogiques ou numériques, cartes GPIB, réseau, liaisons série et parallèles , USB etc.) ainsi que d'importantes bibliothèques mathématiques permettant de réaliser de multiples traitements sur les signaux mesurés. L'idée de LabVIEW est de remplacer les instruments de mesures et d'analyse d'un laboratoire par un ordinateur muni de cartes spécifiques et d'un logiciel approprié. Dans le cadre de la mesure, les cartes permettent de convertir des signaux électriques provenant de capteurs, en données numériques. Ainsi, un seul ordinateur muni d'une carte d'acquisition analogique et de LabVIEW est capable de remplacer un voltmètre, un fréquencemètre ou un oscilloscope. De plus, on pourra traiter, analyser et archiver sur disque automatiquement les mesures effectuées. L’idée de base est d’utiliser une carte d’acquisition ou un périphérique d’acquisition, dont le rôle est d’acquérir un signal électrique provenant de l’extérieur, généralement un capteur (thermocouple, débitmètre, voltmètre, etc.) ou un ensemble de capteurs, effectuer un traitement, un enregistrement dans un fichier ou une base de données, une restitution à l’écran via une interface graphique, et éventuellement effectuer un ensemble d’actions sur le monde extérieur à l’aide d’actionneurs (électrovanne, moteur, etc.). Les variations possibles sont infinies en fonction des besoins et de leurs évolutions. L’avantage de l’instrument virtuel sur l’instrument réel est indéniable, puisqu’il est du ressort du programmeur de l’instrument virtuel de faire évoluer l’instrument virtuel en fonction des besoins (interrogation via le réseau, tolérance aux pannes, gestion de différentes vues, calculs, etc.). La Figure 1 présente les étapes classiques du phénomène physique à sa visualisation sur un instrument réel . Figure 1 : de la grandeur physique à l’instrument réel La Figure 2 montre que l’instrument virtuel diffère dans les dernières étapes : en effet, un dispositif d’acquisition (carte d’acquisition, périphérique) permet au microordinateur d’acquérir le signal. En LabVIEW, nous verrons que 2 parties sont utilisées lorsque l’on programme : Le programme (diagramme dans la terminologie LabVIEW), qui représente le traitement qui sur un instrument réel est pris en charge par un circuit électronique. L’interface graphique (face avant pour LabVIEW) qui, à l’instar de la face avant d’un instrument réel, permet d’afficher à l’utilisateur et d’interagir avec lui. Le programme permet d’effectuer tout traitement automatisable (de l’enregistrement, à l’utilisation d’un réseau, en passant par la commande). Figure 2 : de la grandeur physique à l’instrument virtuel Conception Signal et à traitement d'images Programmation système incluse (PC, DSP, FPGA, microcontrôleur) Simulation et prototypage Et plus… Commande Contrôles automatiques et systèmes dynamiques mécatronique et robotique Et plus… Mesures Circuits et électronique Mesures et instrumentation Et plus… Lorsqu’on lance LabVIEW , l’écran de démarrage permet de démarrer toutes les opérations proposées par cet environnement de développement (voir Figure 3). Figure 3 : écran d’accueil de LabVIEW Que l’on souhaite créer un programme ou un sous-programme, on crée un vi. Pour LabVIEW tout vi est considéré comme un instrument virtuel. Par conséquent il a un comportement (voir Figure 4) donné sur le diagramme (fenêtre blanche) et une interface utilisateur nommée face-avant (fenêtre grise). De plus, un vi sera symbolisé par son icône. Il est important de retenir qu’un vi est stocké dans un unique fichier .vi : 2 fenêtres, mais 1 seul fichier. Figure 4 : un vi LabVIEW est composé d’un diagramme (fenêtre blanche) et d’une face avant (fenêtre grise) Chaque instrument virtuel (VI) a 2 Windows panneau avant (front panal): Interface utilisateurs (UI) - Commandes = entrées. - Indicateurs = sorties. Schéma fonctionnel (Block Diagram) : - Code graphique - Les données transmis sur des fils des commandes par des fonctions aux indicateurs. - Les blocs s'exécutent par Dataflow Panneau avant (Front Panel) Schéma fonctionnel (Block Diagram) Figure 5: 2 commandes et un indicateur numériques Commande (Commandes et indicateurs) Placer les articles sur la fenêtre de panneau avant (Front Panal) Commande : Numérique Indicateur: Glissière numérique fonctions (et structure) Placer les articles sur la fenêtre de Schéma fonctionnel (Block Diagram) Structure : While boucle Outil (Tool) Palette Positionner/Dimensionner /Sélectionner (flèche). - Actionner les commandes (main). -Sélection automatique en fonction du placement de la souris(conseillé). - Edition de texte. - Câbler (bobine). Placer un point d’arrêt. Placer une sonde. - Colorier (pinceau) (menu déroulant « Aide » → « Afficher l’aide contextuelle » ou raccourci clavier Ctrl+H) on obtient l’aide contextuelle donnée sur la Figure 6. Figure 6 : aide contextuelle Statu barre d’outil - Bouton d’exécution. - Bouton d’exécution continu. - Arrêt d’ exécution. Additionnel bouton dans le schéma fonctionnel. -Bouton de Mise en évidence d'exécution . -Bouton de Maintenir la valeur de fil. - Étape fonction. Exemples d’application 1) Résolution d’un équation de deuxième ordre 2) Entre la valeur de température en Celsius et converti en kelvin et en fahrenheit. Conversion de °C en K : K = °C + 273,15 Conversion de °C en °F : °F = (1.8x °C) + 32 Etant donné que LabVIEW possède la capacité de communiquer avec des périphériques externes, il peut donc naturellement servir à envoyer des données vers ces périphériques afin de les contrôler (un robot par exemple) même si ce n'est pas son objectif premier. Merci pour votre attention
