home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Chip 1996 April / CHIP 1996 aprilis (CD06).zip / CHIP_CD06.ISO / hypertxt.arj / 9506 / COBRA.CD < prev    next >
Text File  |  1996-03-08  |  13KB  |  209 lines
  1.           @VNational Instruments mérô- és irányítóeszközök@N
  2.  
  3.           @VVirtuális mûszerezés@N
  4.  
  5.               A legtöbb  mérési és  irányítási feladat  közös eleme  a
  6.           mérésadatgyûjtés,  az  adatfeldolgozás,  a  kijelzés  és   a
  7.           folyamatba való beavatkozás.
  8.  
  9.  
  10.           @VSzemélyi számítógépek és virtuális mûszerek@N
  11.  
  12.               A    hagyományos     mûszerekben    --     például    az
  13.           oszcilloszkópban, a függvénygenerátorban, a relés vezérlôben
  14.           vagy az analóg szabályzóban -- a közös funkciókat  egyedileg
  15.           tervezett céláramkörökkel valósítják meg. A mûszer egyetlen,
  16.           a  gyártó  által specifikált  feladat  elvégzésére alkalmas,
  17.           vagyis  nincs  lehetôség  arra, hogy  a  mûszert  pontosan a
  18.           felhasználó igényei szerint alakítsák ki.
  19.               Az  olcsó  és  nagyteljesítményû  személyi  számítógépek
  20.           megjelenése  egy   rugalmasabb,  és   sokszor  gazdaságosabb
  21.           alternatívát kínál a mérés- és irányítástechnikai  problémák
  22.           megoldására: a virtuális mûszerek alkalmazását. A  virtuális
  23.           mûszerekben a hagyományos mûszerek céláramköreinek  szerepét
  24.           PC-k  és  PC-be  helyezhetô  általános  célú mérésadatgyûjtô
  25.           kártyák veszik át. Az így felépített rendszerek funkcióit  a
  26.           személyi számítógépen  futó, a  felhasználó által  készített
  27.           szoftver  szabja  meg.  A  szoftver  módosításával   könnyen
  28.           követhetôk  a  változó   igények,  illetve  újabb   szoftver
  29.           betöltésével  ugyanaz   a  hardver   teljesen  más   feladat
  30.           megoldására tehetô alkalmassá.
  31.  
  32.  
  33.           @VA kulcs a feladathoz: a szoftverkörnyezet@N
  34.  
  35.               A  virtuális  mûszerek  elônyei  akkor  használhatók  ki
  36.           igazán,   ha   az   alkalmazás   létrehozásához    szükséges
  37.           szoftvermunka  idô-   és  szakismeretigénye   a  hagyományos
  38.           szoftverfejlesztéshez  képest  jelentôsen  csökkenthetô.  Az
  39.           egyszerû  és  gyors  rendszerkialakítás  alapfeltétele, hogy
  40.           olyan  jól  dokumentált  driverek  álljanak  a   felhasználó
  41.           rendelkezésére,  amelyek  a  hardver  részletes  megismerése
  42.           nélkül  is  lehetôvé  teszik  annak  maximális  hatékonyságú
  43.           kezelését.  A   komplett  mérésadatgyûjtô   termékcsaládokat
  44.           kínáló cégek  ennek megfelelôen  nagy súlyt  fektetnek arra,
  45.           hogy     eszközeikhez     színvonalas      driverkörnyezetet
  46.           biztosítsanak. Fontos szempont  a felhasználói program  felé
  47.           kialakított egységes felület, vagyis elvárható, hogy egyazon
  48.           cég hasonló célú termékei (például a különféle GPIB kártyák)
  49.           a driver  átkonfigurálása után,  a szoftver  megváltoztatása
  50.           nélkül egymás közt kicserélhetôk legyenek.
  51.               A  driverek  révén  a  hardvereszközök  problémamentesen
  52.           integrálhatók  a legtöbb  programnyelvbe. Még  kényelmesebbé
  53.           tehetjük  a virtuális  mûszerek használatát,  ha a  szokásos
  54.           programnyelvek   helyett   külön   e   célra   kifejlesztett
  55.           rendszerekben    készítjük    el    az    alkalmazást.     E
  56.           fejlesztôrendszerek  nagyban  leegyszerûsítik  a  mérés-  és
  57.           irányítástechnikai feladatokban elôforduló tipikus problémák
  58.           megoldását.
  59.  
  60.  
  61.           @V4GL-es fejlesztôkörnyezet@N
  62.  
  63.               Az egyik  legismertebb ilyen  szoftvereszköz a  National
  64.           Instruments  LabView  rendszere.  Ebben  a  környezetben   a
  65.           virtuális    mûszerek    alapfunkciói    kész   eszközökként
  66.           használhatók. Míg az adatgyûjtôkártyák vezérlése, a soros, a
  67.           párhuzamos   és   a   GPIB   interface   kezelése   vagy   a
  68.           file-mûveletek megszervezése a hagyományos programnyelvekben
  69.           komoly  fejlesztési feladat,  addig a  LabView-ban csupán  a
  70.           megfelelô  funkcionális  egységet  kell  kiválasztanunk   és
  71.           konfigurálnunk. Ugyancsak  kész eszközök  vannak a  grafikus
  72.           kezelôfelület  és  az  összetett  feldolgozási  algoritmusok
  73.           létrehozásához.
  74.               A LabView  grafikus fejlesztôi  környezet, ami  nem csak
  75.           annyit  jelent,  hogy  a  számítógép  képernyôjén  a  mérési
  76.           eredmények és a technológiai ábrák színes grafikus  formában
  77.           kerülnek   megjelenítésre,   hanem    azt   is,   hogy    az
  78.           adatfeldolgozási    algoritmusok    szintén    képi     úton
  79.           definiálhatók. A  felhasználó csupán  az adatok  áramlásának
  80.           megfelelôen ""összehuzalozza"  a funkcionális  egységeket, a
  81.           keletkezô  ""program"   pedig  nem   más,  mint   a  feladat
  82.           tömbvázlata. A virtuális mûszer létrehozásához nincs szükség
  83.           a hagyományos értelemben vett, nagy szakértelmet igénylô  és
  84.           sok hibaforrást rejtô programozásra.
  85.               A   LabView   rendszer  a   Microsoft   Windows  mellett
  86.           Macintoshon  és  egyes  munkaállomásokon  is  megvalósításra
  87.           került. A  hagyományos programnyelveket  elônyben részesítô,
  88.           gyakorlott programozók részére olyan fejlesztôi  környezetek
  89.           is vannak,  amelyek a  LabView-hoz hasonló  szolgáltatásokat
  90.           nyújtanak, de  a programozás  C-ben vagy  Basicben történik.
  91.           Ilyen eszközök például a különbözô LabWindows rendszerek.
  92.  
  93.  
  94.           @VMérésadatgyûjtés és jelkondicionálás@N
  95.  
  96.               A  személyi   számítógépes  mérô-   és  folyamatirányító
  97.           rendszerek  gyakori  elemei  a  közvetlenül  a  PC   buszára
  98.           csatlakoztatható  ""plug-in" adatgyûjtô  kártyák. A  legtöbb
  99.           alkalmazásban olyan kártyákra van szükség, amelyek az analóg
  100.           bemeneti    csatornák   mellett    a   folyamat-,    illetve
  101.           mérésvezérlésre  alkalmas  digitális  ki-  és  bemenetekkel,
  102.           továbbá    idôzítési   és    számlálási   lehetôséggel    is
  103.           rendelkeznek.  Az ugyancsak  alaptartozéknak számító  analóg
  104.           kimenetek jól  használhatók a  mért objektum  gerjesztésére,
  105.           pozicionálásra és szabályozási feladatokra.
  106.               A PC-s  adatgyûjtô technika  mai állása  jól lemérhetô a
  107.           National  Instruments   E-sorozatú  AT-buszos   kártyáin.  E
  108.           kártyákkal 500 KHz-ig  terjedô mintavételi sebesség  érhetôk
  109.           el,  még  a  hosszú  megszakítás-lekezelési  idejû   Windows
  110.           környezetben is. A különlegesen gyors (12 bit pontosságnál 2
  111.           **Y**s)   beállási    idejû   NI-PGIA    mûveleti   erôsítôk
  112.           sokcsatornás  üzemmódban  és maximális  erôsítés  mellett is
  113.           lehetôvé  teszik  a  teljes  sebességû  mintavételezést.   A
  114.           kártyák   egy  része   a  hagyományos   digitális  pre-   és
  115.           posttrigerelés   mellett  külön   segéd  A/D   konvertereket
  116.           tartalmaz, amelyekel az analóg triggerelés is megoldható. Az
  117.           idôzítô rendszer lehetôvé teszi a mintavételezési frekvencia
  118.           mérés  közbeni  módosítását, és  sok  más különleges  mérési
  119.           módot.    A    kártyák    teljes    mértékben    szoftverbôl
  120.           konfigurálhatók, beleértve  a címzést,  a megszakítási  és a
  121.           DMA vonalak beállítását.
  122.               A    laptopot    használók    igényeinek   kielégítésére
  123.           hitelkártya  méretû,   PCMCIA  interface-û   mérésadatgyûjtô
  124.           kártyák  is  forgalomban  vannak.  Ugyancsak  a   hordozható
  125.           rendszerek  létrehozását   segítik  azok   a  ""stand-alone"
  126.           adatgyûjtôk,   amelyek   a   párhuzamos   porton   keresztül
  127.           továbbítják az adatokat a PC-be.
  128.               Az  ipari   gyakorlatban  sokszor   elôfordul,  hogy   a
  129.           folyamatból érkezô  jelek fizikai  tulajdonságaik miatt  nem
  130.           kapcsolhatók közvetlenül a számítógép  adatgyûjtôkártyájára,
  131.           illetve  az  adatgyûjtôkártya  kimenetei  nem  alkalmasak  a
  132.           folyamatba való beavatkozásra. Az ilyen esetekben jelentkezô
  133.           illesztési  feladatokat  a  National  Instruments  cég  SCXI
  134.           jelkondicionáló  rendszerével  oldhatjuk  meg.  A  19  colos
  135.           keretbe   illeszkedô   SCXI   rendszer   különbözô  moduljai
  136.           biztosítják   az   analóg   és   bináris   jelek  galvanikus
  137.           elválasztását, erôsítését, multiplexelését, és elôállítják a
  138.           távadók  meghajtásához szükséges  gerjesztéseket. A  modulok
  139.           által  feldolgozható  jelek  skálája  az  egyszerû  áram- és
  140.           feszültségforrásokon kívül a hôelemek, az ellenálláshômérôk,
  141.           a  nyúlásmérô  bélyegek és  a  termisztorok kimenôjeleit  is
  142.           magábafoglalja.
  143.  
  144.  
  145.           @VA PLC-k és a számítógép@N
  146.  
  147.               A  számítógép  és az  ipari  folyamat közötti  kapcsolat
  148.           nemcsak  a  PC  buszára  csatlakoztatott   adatgyûjtôkártyák
  149.           segítségével   valósítható  meg.   A  National   Instruments
  150.           szoftverfejlesztôi  környezetei arra  is lehetôséget  adnak,
  151.           hogy   az   ipari   folyamat   közvetlen   vezérlésére    és
  152.           szabályzására   PLC-ket  használjunk.   E  megoldásoknál   a
  153.           személyi számítógép RS 232-es  vagy RS 485-ös soros  vonalon
  154.           keresztül  kommunikál  a  folyamatközeli  funkciókat  ellátó
  155.           PLC-kkel.  A PC-k  és PLC-k  együttes használatának  elônye,
  156.           hogy a PLC-k robusztusságát és precíz real-time viselkedését
  157.           kombinálhatjuk   a    személyi   számítógépek    színvonalas
  158.           megjelenítési és adatfeldolgozási lehetôségeivel.
  159.               A   LabView   és   LabWindows   fejlesztôi   környezetek
  160.           tartalmazzák   a   soros   vonalak   kezeléséhez   szükséges
  161.           modulokat,  amelyekkel  a  felhasználó  felépítheti  a PLC-k
  162.           kommunikációs protokolljait. Természetesen a soros vonalakon
  163.           keresztül,  a  PLC-khez hasonlóan,  autonóm  szabályzókat és
  164.           különféle   elektronikus   mûszereket   is    integrálhatunk
  165.           számítógépes rendszerünkbe.
  166.  
  167.  
  168.           @VEgyéb virtuális mûszerarchitektúrák@N
  169.  
  170.               Az eddigiekben a virtuális mûszerek és  folyamatirányító
  171.           rendszerek két típusát tekintettük át: az adatgyûjtô kártyás
  172.           és  a  soros  vonali  megoldást.  További  lehetôséget  ad a
  173.           virtuális   mûszerek   készítésére   a   méréstechnikai   és
  174.           folyamatirányítási  gyakorlatban   elterjedt  GPIB   és  VXI
  175.           interface-ek  használata,  illetve a  PC  párhuzamos portján
  176.           keresztüli kommunikáció.
  177.               Személyi   számítógépünket   egyetlen   interface-kártya
  178.           beépítésével alkalmassá  tehetjük a  szabványos GPIB  buszon
  179.           keresztüli adatgyûjtésre és  beavatkozásra. Az így  felépülô
  180.           rendszerekben -- a soros  vonali megoldáshoz hasonlóan --  a
  181.           személyi   számítógép   adatfeldolgozási   és  megjelenítési
  182.           feladatokat lát el, míg a mérési feladatokat önálló mûszerek
  183.           végzik.   A   kereskedelmi   forgalomban   kapható  korszerû
  184.           elektronikus   mûszerek    döntô   többségének    van   GPIB
  185.           interface-e,  így  egyetlen PC-vel  egy  teljes laboratórium
  186.           munkáját  irányíthatjuk.   A  GPIB   buszon  nagyságrendileg
  187.           nagyobb átviteli  sebesség érhetô  el mint  az RS  232 soros
  188.           vonalon, emellett  a GPIB  buszra egyidejûleg  több (maximum
  189.           14) mûszer is csatlakozhat.
  190.               A GPIB-s rendszereket  is messze meghaladó  teljesítmény
  191.           érhetô  el  a  VXI  buszra  csatlakozó  eszközökkel.  A  VME
  192.           szabvánnyal felülrôl kompatibilis VXI busz napjaink  hi-tech
  193.           megoldását kínálja  a mérési  feladatokra. A  VXI rendszerek
  194.           eleve a virtuális  mûszer koncepciójára épülnek.  A komplett
  195.           elektronikus   mûszereket   (jelgenerátor,    oszcilloszkóp,
  196.           multiméter  stb.)  megvalósító  VXI  kártyákon  nincsenek is
  197.           kezelô és kijelzô szervek -- a megjelenítési és beavatkozási
  198.           funkciókat  csak   számítógépes  kezelôfelületen   keresztül
  199.           érhetjük el.
  200.  
  201.           @KLipták András@N
  202.  
  203.               @K(További információk: Cobra Control Kft., 1097 Budapest,
  204.           @KIllatos út 7., tel.: 157-2570, fax: 282-6964)@N
  205.  
  206.           @<9506\TErMPAN.GIF>■■@N  Egy virtuális mûszer elôlapja a LabView-ban...
  207.  
  208.           @<9506\TEMPDIAG.GIF>■■@N  ...  és ennek grafikus ""programlistája" LabView környezetben
  209.