UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Informatica...
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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA
Facoltà di IngegneriaCorso di Laurea in Ingegneria Informatica
ACQUISIZIONE DATI IN AMBIENTE REAL TIME E MONITORAGGIO VIA RETE CON LABVIEW
Relatori Candidato
Ch.mo Prof.Ing.Aldo Balestrino Simone Brancaccia
Prof.Ing.Mario Innocenti
Dott.Ing.Alberto Landi
ACQUISIZIONE DATI IN AMBIENTE REAL TIME E MONITORAGGIO VIA RETE CON LABVIEW
Descrizione generale del sistema Il server per l’acquisizione dati e il
controlloIl protocollo di comunicazioneIl client LabviewAcquisizioni dati da un dispositivo realeConclusioni
STRUTTURA DEL SISTEMA
Architettura client/server che consente all’utente di operare su un sistema remoto che è in grado di
effettuare l’acquisizione dati e il controllo su un dispositivo reale.
Client LabviewWindows95
TCP/IPServer CRT Linux
Processo reale
DESCRIZIONE GENERALE
Instaurata la connessione con il server l’utente può: acquisire informazioni sui task disponibili configurare il sistema remoto selezionare un task configurarne il periodo attivare/disattivare il task selezionato acquisire dati visualizzare e memorizzare i valori ricevuti
IL SISTEMA RT LINUX
Patch del sistema LinuxAlgoritmi di scheduling
Priority Scheduling (RM) EDF
Task RTComunicazione fra processi
RT FIFO Memoria condivisa
IL SERVER: DESCRIZIONE GENERALE
Modulo di Trasferimento
Messaggi
RT FIFOCTRL
RT FIFO DATI
TCP/IP
Modulo RT
TASK 1
TASK n
Handler
IL MODULO DI TRASFERIMENTO MESSAGGI
Ponte tra il socket TCP e le RT FIFO
Server Server figlio
IL MODULO RT
Struttura di un sistema di controllo generico
Controllore D/ADispositivo Controllato
A/D
r e x
y
IL MODULO RT
Task per il controllo e l’acquisizione
Strutture dati e variabili configurabili
Libreria per la scheda di acquisizione
IL MODULO RT
Pattern di ingresso
Inserimento di nuovi task
Libreria di moduli RT
PATTERN DI INGRESSO
Consente di configurare un array di campioni da dare in ingresso al dispositivo, con un periodo settato dall’utente remoto
Meccanismo di generazione di dati in un processo di identificazione da una postazione remota rispetto al dispositivo
SCHEDULABILITÀ
Ci Ti per ogni task RT i
idle time sufficiente per non causare starvation o ritardi elevati dei processi non RT
Task RT Task RT Task RT
LE OPERAZIONI DI SPONIBILI
Operazioni per la richiesta di informazioni
Operazioni di settaggio
Operazioni di controllo
Operazioni di richiesta informazioni
Descrizione del server e dei task disponibili
Richiesta dei valori correnti di variabili e parametri
Richiesta di dati
Operazioni di settaggio
Selezione di un task per il controllo e l’acquisizione dati
Tuning dei parametriSettaggio del periodo di esecuzioneConfigurazione di variabiliConfigurazione del pattern di ingresso
Operazioni di controllo
Attivazione/Arresto di un task
Start/Stop invio dati
Chiusura della connessione
IL PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE
La struttura dei messaggi
Rappresentazione dei dati
Modalità di comunicazione
Description Data
IL PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE
I tipi di messaggio: Richiesta di informazioni Settaggio Controllo
Informazioni Dati Errore Ack
Client Server
Server Client
IL SW LABVIEW
Ambiente integrato prodotto dalla National Instruments per lo sviluppo di applicazioni, soprattutto rivolte all’interfacciamento e alla simulazione di strumenti reali
Un programma in Labview è chiamato Virtual Instrument (VI).
IL SW LABVIEW
Un VI è composto da: Front Panel Block Diagram Icon/Connector
Linguaggio G Grafico Modulare e gerarchico Librerie e strumenti per il debug e il test
IL SW LABVIEW
Esecuzione Data Driven di un VIUn nodo del diagramma in linguaggio G va in esecuzione solo quando su tutti i suoi terminali di ingresso sono arrivati i dati.
Front Panel Signal Generation
Block Diagram
Front Panel per la configurazione della connessione
Front Panel per il settaggio del sistema remoto
Front Panel per il monitoraggio: modalità standard
Front Panel per il monitoraggio: modalità pattern
TEST DEL SISTEMA
Test in piccolo
Test di integrazione
User test: Utilizzo corretto e situazioni limite Utilizzo scorretto e crash
ACQUISIZIONE DATI DA UN PROCESSO REALE
DISPOSITIVO
Scheda
LabPC+
ServerTCP/IPClientUtente
IL DISPOSITIVO
Convertitore statico di tipo 24/220/900 che alimenta un motore monofase avente in uscita una dinamo tachimetrica
INVERTERMOTORE
MONOFASEDINAMO
Vin Vout
LE PROVE EFFETTUATE
Variazione analogica della frequenza di ingresso dell’inverter
Variazione della frequenza di ingresso dell’inverter con pilotaggio remoto
Utilizzo di pattern di ingresso
PATTERN D’INGRESSO
0 5 10 15 20 251
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
time (sec)
Vin
,
Vo
ut
(v
olt)
CONCLUSIONI