thanhbinh_an
New Member
Link tải miễn phí luận văn
MỞ ĐẦU
Trong nền công nghiệp hiện đại, thuật ngữ “đo lường và điều khiển” đã trở nên quá quen thuộc, sẽ không phải mô tả nhiều để có thể hình dung được mục đích, tác dụng và tầm quan trọng của nó. Hiện tại các hệ thống thiết bị điều khiển tự động đều mang một tỷ trọng rất lớn các phần tử với đặc điểm của kỹ thuật vi tính. Có thể tìm thấy các phần tử đó ở mọi lớp của cấu trúc hệ thống. Từ lớp kế cận hay trực tiếp với quá trình công nghệ, cho tới các lớp cấp trên. Kỹ thuật vi tính đã góp phần làm thay đổi bộ mặt của các trung tâm điều khiển, nơi theo dõi - xử lý các tín hiệu - dữ liệu thu thập được, thực hiện các nhiệm vụ điều khiển và tối ưu hoá, vận hành và phân tích quá trình công nghệ. Khi xây dựng các hệ thống đo lường và điều khiển dựa trên máy tính PC có sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng thường yêu cầu có tốc độ giao tiếp cao.
Nhu cầu về đo lường - điều khiển ngày càng phức tạp và nhu cầu làm việc liên tục của các quá trình sản xuất đòi hỏi độ tin cậy của các thiết bị đo lường - điều khiển ngày càng cao. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để tăng năng suất, giảm thời gian và chi phí cho các ứng dụng thiết kế, điều khiển, kiểm tra, tạo ra được các ứng dụng linh hoạt có khả năng tích hợp dễ dàng với nhiều kiểu I/O khác nhau phục vụ đắc lực trong đo lường và điều khiển tự động trong các ngành công nghiệp hiện đại.
Trong gần 30 năm qua, National Instruments đã không ngừng đổi mới phương pháp kiểm tra và đo lường cho các kĩ sư. Với PC và các công nghệ thương mại, thiết bị đo ảo làm tăng năng suất và giảm chi phí cho các ứng dụng kiểm tra và đo lường tự động qua phần mềm dễ tích hợp LabVIEW và phần cứng đo lường và điều khiển kiểu module cho PXI, PCI, USB và Ethernet…mà tiêu biểu là card PCI - 1710. Đó chính là nền tảng của quá trình kiểm tra, đo lường và điều khiển tự động. Trong những ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe sử dụng I/O tiên tiến (I/O tương tự tốc độ cao); xử lý tiên tiến cho các ứng dụng như đo, điều khiển độ rung và thị giác máy; truyền thông tới phần cứng công nghiệp, bao gồm các thiết bị OPC và PLC của bên thứ ba cũng như cơ sở dữ liệu doanh nghiệp…vv. Bạn có thể tích hợp các bộ điều khiển tự động hóa khả trình (PAC) của NI được xây dựng với LabVIEW vào các hệ thống hiện tại để bổ sung chức năng đo lường và điều khiển.
Mục đích nghiên cứu của đồ án:¬¬
Trong phạm vi của đồ án chúng em chủ yếu nghiên cứu về cách thức sử dụng phần mềm LabVIEW cơ bản như: cách tạo giao diện, lập trình sơ đồ khối, làm thế nào để tạo thiết bị ảo (VI) và thiết bị ảo con (Sub VI)…vv. Tìm hiểu các ứng dụng của LabVIEW trong đo lường và điều khiển công nghiệp. Nghiên cứu card PCI – 1710 từ đó kết hợp với phần mềm LabVIEW để tạo ra một ứng công cụ thể trong đo lường và điều khiển.
Đối tượng phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu chung của đồ án là: phần mềm LabVIEW và card PCI-1710. Do thời gian nghiên cứu ngắn nên chúng em chỉ tập chung nghiên cứu được một ứng dụng quen thuộc của LabVIEW và card PCI-1710. Đó là thu thập tín hiệu từ thiết bị bên ngoài (cảm biến nhiệt độ), giao tiếp với PC thông qua card PCI-1710 từ đó mô phỏng và xử lý tín hiệu trong một quá trình sản xuất.
Ý nghĩa thực tiễn của đồ án:
National Instruments là tiên phong và đứng đầu về các công cụ ảo - một khái niệm tiến bộ đã làm thay đổi các phương pháp đo đạc và tự động hóa của các kỹ sư và nhà khoa học trong công nghiệp. LabVIEW nhằm nâng cao khả năng đo lường công nghiệp nhờ những đặc điểm mới được thiết kế cho những giao diện phân tích và điều khiển tiên tiến; quản lý hệ thống phân tán nâng cao và đích (target) mới cho giao diện người máy (HMI). Các công cụ ảo làm tăng năng suất và làm giảm chi phí cho các ứng dụng thiết kế, điều khiển và kiểm tra thông qua các phần mềm dễ tích hợp như NI LabVIEW cũng như các phần cứng điều khiển và đo đạc card PCI-1710. Môi trường LabVIEW mở tương thích với mọi phần cứng đo với các trợ giúp tương tác, tạo mã nguồn và khả năng kết nối tới hàng nghìn thiết bị giúp tập hợp dữ liệu dễ dàng. Vì LabVIEW cung cấp tính kết nối tới hầu hết mọi thiết bị đo, nên bạn có thể dễ dàng kết hợp những ứng dụng LabVIEW mới vào các hệ thống hiện tại. LabVIEW có thể đo được mọi tín hiệu như: nhiệt độ, sức căng, độ rung, âm thanh, điện áp, dòng, tần số, ánh sáng, điện trở, xung, thời gian (giai đoạn), tín hiệu số.
Chính vì vậy mà LabVIEW trở thành lựa chọn hàng đầu của các kỹ sư và các nhà khoa học ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung. Kết quả nghiên cứu của đồ án có thể giúp mọi người có thể dễ dàng sử dụng khi mới làm quen với phần mềm LabVIEW.
Nội dung của đồ án:
Với các mục tiêu nêu trên, đồ án được trình bày trong 5 chương:
Chương 1 Tổng quan về đo lường và điều khiển
Chương 2 Sơ lược về LabVIEW
Chương 3 LabVIEW trong đo lường và điều khiển
Chương 4 CARD PCI – 1710
Chương 5 Thiết kế hệ thống đo lường và điều khiển bằng LabVIEW và card PCI - 1710
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
1 - Kết luận
LabVIEW là một ngôn ngữ lập trình sử dụng các biểu tượng thay vì dòng văn bản để tạo ra các ứng dụng. LabVIEW dùng kiểu lập trình dòng dữ liệu, trong đó dữ liệu xác định hoạt động. Nó cho phép bạn thiết kế nhanh, giao diện đẹp các hệ thống đo lường, thu thập số liệu và điều khiển. Với nhiều chức năng mạnh mẽ, dễ sử dụng, thân thiện và yếu tố phục vụ cho hầu hết các ngành kỹ thuật LabVIEW đã và đang trở thành lựa chọn hàng đầu không chỉ trong các phòng thí nghiệm hiện đại, các trung tâm nghiên cứu từ NASA đến các trường đại học mà còn trở thành một công cụ đắc lực cho các ứng dụng trong Công nghiệp và cả Nông nghiệp, từ kỹ thuật đến y học.
Trong chương 2 của đồ án chúng tui đã trình bày chi tiết các bước để tạo một giao diện người sử dụng. Giao diện của phần mềm LabVIEW khá thân thiện, đơn giản, đẹp mắt và dễ chỉnh sửa tuỳ từng trường hợp vào các yêu cầu khác nhau mà người sử dụng có thể tạo ra các kiểu giao diện phù hợp với việc mô phỏng bất cứ quá trình nào. Với lối lập trình luồng dữ liệu các bạn có thể sử dụng các khối hàm mà chúng tui đã giới thiệu để lập trình sơ đồ khối. Nếu một sơ đồ khối phải sử dụng quá nhiều các khối hàm thì để đơn giản hơn cho người quan sát và chính người lập trình khi muốn sửa lỗi. Chúng tui khuyên các bạn nên thực hiện các bước để tạo Sub VI (thiết bị ảo con).
Thiết bị ảo (VI) được xem như là một công cụ liên kết giữa thiết bị phần cứng và phần mềm của thiết bị đo lường để thu nhận dữ liệu (DAQ). Nếu hệ thống thay đổi, ta có thể thay đổi VI mà không cần thay đổi phần mềm và phần cứng. Thiết bị DAQ đa năng nó được kết nối tới máy tính và nó cho phép truy xuất tín hiệu số. Thiết bị DAQ cho phép liên kết trực tiếp với bus của máy tính thông qua khe cắm mở rộng. Việc thu thập các tín hiệu tương tự hay số trên cơ sở ghép nối với máy tính, quan sát và lưu chữ dữ liệu thu được là một bước quan trọng và để thể hiện LabVIEW là phần mềm lập trình đồ họa dành cho đo lường và điều khiển. Chúng tui đã tiến hành thiết kế và xây dựng được mạch phần cứng để thu được các kênh tín hiệu vào, một cơ sở dữ liệu cần được thu thập để thực hiện các phần tử xử lý số và nhận dạng. Mạch phần cứng bao gồm một mạch đo nhiệt độ và một mạch điều khiển các rơle. Với card thu nhận dữ liệu đa dạng để lựa chọn cho phù hợp với phần mềm LabVIEW thì card ghép nối được sử dụng trong đồ án là card PCI – 1710 với các thông số kỹ thuật đã được trình bày trong chương 5 của đồ án.
2 - Kiến nghị
LabVIEW là một phần mềm còn khá mới, gần đây nó mới được đưa vào giảng dạy tại một số trường đại học lớn, tuy nó có nguồn tài liệu phong phú nhưng chủ yếu là các tài liệu sử dụng ngôn ngữ tiếng Anh. Chính vì thế đã gây ra không ít những khó khăn cho chúng em trong quá trình nghiên cứu khi chưa có kinh nghiệm trong việc dịch tài liệu.
Việc khai thác thế mạnh của LabVIEW trên mỗi lĩnh vực phụ thuộc rất nhiều vào khả năng khai thác thư viện hàm của LabVIEW. Thư viện hàm của LabVIEW đã được hình tượng hoá trên bảng Function tuy nhiên với một thư viện hàm phong phú và thời gian nghiên cứu còn hạn hẹp nên chúng em đã không thể nghiên cứu được chi tiết tác dụng của từng hàm.
Phần mềm LabVIEW cần được đưa vào giảng dạy rộng rãi hơn nữa trong các nhà trường. Đó cũng chính là những nội dung mà đố án chưa thực hiện được hết và là một hướng tiếp tục nghiên cứu phát triển của đồ án mà chúng em rất mong muốn sẽ có cơ hội được thực hiện trong tương lai.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỞ ĐẦU
Trong nền công nghiệp hiện đại, thuật ngữ “đo lường và điều khiển” đã trở nên quá quen thuộc, sẽ không phải mô tả nhiều để có thể hình dung được mục đích, tác dụng và tầm quan trọng của nó. Hiện tại các hệ thống thiết bị điều khiển tự động đều mang một tỷ trọng rất lớn các phần tử với đặc điểm của kỹ thuật vi tính. Có thể tìm thấy các phần tử đó ở mọi lớp của cấu trúc hệ thống. Từ lớp kế cận hay trực tiếp với quá trình công nghệ, cho tới các lớp cấp trên. Kỹ thuật vi tính đã góp phần làm thay đổi bộ mặt của các trung tâm điều khiển, nơi theo dõi - xử lý các tín hiệu - dữ liệu thu thập được, thực hiện các nhiệm vụ điều khiển và tối ưu hoá, vận hành và phân tích quá trình công nghệ. Khi xây dựng các hệ thống đo lường và điều khiển dựa trên máy tính PC có sự hỗ trợ của các phần mềm chuyên dụng thường yêu cầu có tốc độ giao tiếp cao.
Nhu cầu về đo lường - điều khiển ngày càng phức tạp và nhu cầu làm việc liên tục của các quá trình sản xuất đòi hỏi độ tin cậy của các thiết bị đo lường - điều khiển ngày càng cao. Câu hỏi đặt ra là làm thế nào để tăng năng suất, giảm thời gian và chi phí cho các ứng dụng thiết kế, điều khiển, kiểm tra, tạo ra được các ứng dụng linh hoạt có khả năng tích hợp dễ dàng với nhiều kiểu I/O khác nhau phục vụ đắc lực trong đo lường và điều khiển tự động trong các ngành công nghiệp hiện đại.
Trong gần 30 năm qua, National Instruments đã không ngừng đổi mới phương pháp kiểm tra và đo lường cho các kĩ sư. Với PC và các công nghệ thương mại, thiết bị đo ảo làm tăng năng suất và giảm chi phí cho các ứng dụng kiểm tra và đo lường tự động qua phần mềm dễ tích hợp LabVIEW và phần cứng đo lường và điều khiển kiểu module cho PXI, PCI, USB và Ethernet…mà tiêu biểu là card PCI - 1710. Đó chính là nền tảng của quá trình kiểm tra, đo lường và điều khiển tự động. Trong những ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe sử dụng I/O tiên tiến (I/O tương tự tốc độ cao); xử lý tiên tiến cho các ứng dụng như đo, điều khiển độ rung và thị giác máy; truyền thông tới phần cứng công nghiệp, bao gồm các thiết bị OPC và PLC của bên thứ ba cũng như cơ sở dữ liệu doanh nghiệp…vv. Bạn có thể tích hợp các bộ điều khiển tự động hóa khả trình (PAC) của NI được xây dựng với LabVIEW vào các hệ thống hiện tại để bổ sung chức năng đo lường và điều khiển.
Mục đích nghiên cứu của đồ án:¬¬
Trong phạm vi của đồ án chúng em chủ yếu nghiên cứu về cách thức sử dụng phần mềm LabVIEW cơ bản như: cách tạo giao diện, lập trình sơ đồ khối, làm thế nào để tạo thiết bị ảo (VI) và thiết bị ảo con (Sub VI)…vv. Tìm hiểu các ứng dụng của LabVIEW trong đo lường và điều khiển công nghiệp. Nghiên cứu card PCI – 1710 từ đó kết hợp với phần mềm LabVIEW để tạo ra một ứng công cụ thể trong đo lường và điều khiển.
Đối tượng phạm vi nghiên cứu:
Đối tượng nghiên cứu chung của đồ án là: phần mềm LabVIEW và card PCI-1710. Do thời gian nghiên cứu ngắn nên chúng em chỉ tập chung nghiên cứu được một ứng dụng quen thuộc của LabVIEW và card PCI-1710. Đó là thu thập tín hiệu từ thiết bị bên ngoài (cảm biến nhiệt độ), giao tiếp với PC thông qua card PCI-1710 từ đó mô phỏng và xử lý tín hiệu trong một quá trình sản xuất.
Ý nghĩa thực tiễn của đồ án:
National Instruments là tiên phong và đứng đầu về các công cụ ảo - một khái niệm tiến bộ đã làm thay đổi các phương pháp đo đạc và tự động hóa của các kỹ sư và nhà khoa học trong công nghiệp. LabVIEW nhằm nâng cao khả năng đo lường công nghiệp nhờ những đặc điểm mới được thiết kế cho những giao diện phân tích và điều khiển tiên tiến; quản lý hệ thống phân tán nâng cao và đích (target) mới cho giao diện người máy (HMI). Các công cụ ảo làm tăng năng suất và làm giảm chi phí cho các ứng dụng thiết kế, điều khiển và kiểm tra thông qua các phần mềm dễ tích hợp như NI LabVIEW cũng như các phần cứng điều khiển và đo đạc card PCI-1710. Môi trường LabVIEW mở tương thích với mọi phần cứng đo với các trợ giúp tương tác, tạo mã nguồn và khả năng kết nối tới hàng nghìn thiết bị giúp tập hợp dữ liệu dễ dàng. Vì LabVIEW cung cấp tính kết nối tới hầu hết mọi thiết bị đo, nên bạn có thể dễ dàng kết hợp những ứng dụng LabVIEW mới vào các hệ thống hiện tại. LabVIEW có thể đo được mọi tín hiệu như: nhiệt độ, sức căng, độ rung, âm thanh, điện áp, dòng, tần số, ánh sáng, điện trở, xung, thời gian (giai đoạn), tín hiệu số.
Chính vì vậy mà LabVIEW trở thành lựa chọn hàng đầu của các kỹ sư và các nhà khoa học ở Việt Nam nói riêng và trên thế giới nói chung. Kết quả nghiên cứu của đồ án có thể giúp mọi người có thể dễ dàng sử dụng khi mới làm quen với phần mềm LabVIEW.
Nội dung của đồ án:
Với các mục tiêu nêu trên, đồ án được trình bày trong 5 chương:
Chương 1 Tổng quan về đo lường và điều khiển
Chương 2 Sơ lược về LabVIEW
Chương 3 LabVIEW trong đo lường và điều khiển
Chương 4 CARD PCI – 1710
Chương 5 Thiết kế hệ thống đo lường và điều khiển bằng LabVIEW và card PCI - 1710
KẾT LUẬN - KIẾN NGHỊ
1 - Kết luận
LabVIEW là một ngôn ngữ lập trình sử dụng các biểu tượng thay vì dòng văn bản để tạo ra các ứng dụng. LabVIEW dùng kiểu lập trình dòng dữ liệu, trong đó dữ liệu xác định hoạt động. Nó cho phép bạn thiết kế nhanh, giao diện đẹp các hệ thống đo lường, thu thập số liệu và điều khiển. Với nhiều chức năng mạnh mẽ, dễ sử dụng, thân thiện và yếu tố phục vụ cho hầu hết các ngành kỹ thuật LabVIEW đã và đang trở thành lựa chọn hàng đầu không chỉ trong các phòng thí nghiệm hiện đại, các trung tâm nghiên cứu từ NASA đến các trường đại học mà còn trở thành một công cụ đắc lực cho các ứng dụng trong Công nghiệp và cả Nông nghiệp, từ kỹ thuật đến y học.
Trong chương 2 của đồ án chúng tui đã trình bày chi tiết các bước để tạo một giao diện người sử dụng. Giao diện của phần mềm LabVIEW khá thân thiện, đơn giản, đẹp mắt và dễ chỉnh sửa tuỳ từng trường hợp vào các yêu cầu khác nhau mà người sử dụng có thể tạo ra các kiểu giao diện phù hợp với việc mô phỏng bất cứ quá trình nào. Với lối lập trình luồng dữ liệu các bạn có thể sử dụng các khối hàm mà chúng tui đã giới thiệu để lập trình sơ đồ khối. Nếu một sơ đồ khối phải sử dụng quá nhiều các khối hàm thì để đơn giản hơn cho người quan sát và chính người lập trình khi muốn sửa lỗi. Chúng tui khuyên các bạn nên thực hiện các bước để tạo Sub VI (thiết bị ảo con).
Thiết bị ảo (VI) được xem như là một công cụ liên kết giữa thiết bị phần cứng và phần mềm của thiết bị đo lường để thu nhận dữ liệu (DAQ). Nếu hệ thống thay đổi, ta có thể thay đổi VI mà không cần thay đổi phần mềm và phần cứng. Thiết bị DAQ đa năng nó được kết nối tới máy tính và nó cho phép truy xuất tín hiệu số. Thiết bị DAQ cho phép liên kết trực tiếp với bus của máy tính thông qua khe cắm mở rộng. Việc thu thập các tín hiệu tương tự hay số trên cơ sở ghép nối với máy tính, quan sát và lưu chữ dữ liệu thu được là một bước quan trọng và để thể hiện LabVIEW là phần mềm lập trình đồ họa dành cho đo lường và điều khiển. Chúng tui đã tiến hành thiết kế và xây dựng được mạch phần cứng để thu được các kênh tín hiệu vào, một cơ sở dữ liệu cần được thu thập để thực hiện các phần tử xử lý số và nhận dạng. Mạch phần cứng bao gồm một mạch đo nhiệt độ và một mạch điều khiển các rơle. Với card thu nhận dữ liệu đa dạng để lựa chọn cho phù hợp với phần mềm LabVIEW thì card ghép nối được sử dụng trong đồ án là card PCI – 1710 với các thông số kỹ thuật đã được trình bày trong chương 5 của đồ án.
2 - Kiến nghị
LabVIEW là một phần mềm còn khá mới, gần đây nó mới được đưa vào giảng dạy tại một số trường đại học lớn, tuy nó có nguồn tài liệu phong phú nhưng chủ yếu là các tài liệu sử dụng ngôn ngữ tiếng Anh. Chính vì thế đã gây ra không ít những khó khăn cho chúng em trong quá trình nghiên cứu khi chưa có kinh nghiệm trong việc dịch tài liệu.
Việc khai thác thế mạnh của LabVIEW trên mỗi lĩnh vực phụ thuộc rất nhiều vào khả năng khai thác thư viện hàm của LabVIEW. Thư viện hàm của LabVIEW đã được hình tượng hoá trên bảng Function tuy nhiên với một thư viện hàm phong phú và thời gian nghiên cứu còn hạn hẹp nên chúng em đã không thể nghiên cứu được chi tiết tác dụng của từng hàm.
Phần mềm LabVIEW cần được đưa vào giảng dạy rộng rãi hơn nữa trong các nhà trường. Đó cũng chính là những nội dung mà đố án chưa thực hiện được hết và là một hướng tiếp tục nghiên cứu phát triển của đồ án mà chúng em rất mong muốn sẽ có cơ hội được thực hiện trong tương lai.
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links