Acquisition déportée : réseau de terrain

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1 Acquisition déportée : réseau de terrain
Contrôle déportée d’instruments : Liason série ordinateur périphérique : RS232 Liaison parallèle ordinateur périphérique : GPIB (IEE488) Déploiement web d’un programme : Face avant distante Transfert de données : TCPIP

2 Panneau de controle distant (remote panel) outils de publication web ( Web Publishing Tool
En face avant : Tools » Web Publishing Tool… Facile.. Mais cette application requiert une license spécifique Click Save to Disk and VI is embedded into an HTML file After file is saved, it can be reopened and customized in any HTML editor To embed your VI into a web page, simply open the Web Publishing Tool from the Tools pull-down menu. The Web Publishing Tool creates a simple html file with the LabVIEW front panel embedded inside it. From the tool, you can create a title, and supply text before and after the front panel object. Once you have created the html file, you can preview it in a web browser, and save the file to disk. Saving the file places the html file in your LabVIEW www directory, which is the default directory for the LabVIEW web server. You can start the web server from the Web Publishing Tool, or from Tools » Options… » Web Server: Configuration. (Note: in the Tools » Options… menu you can also configure access rights and exposed VI’s for your web server. If you would like to customize your web page beyond what the Web Publishing Tool provides, simply open the html file in another html editor, and customize around the embedded LabVIEW panel code.

3 Acquisition de données déportée (DAQ)
DAQ Device Data acquisition (DAQ) basics Connecting Signals Simple DAQ application Cable Computer Sensors Terminal Block

4 Data Acquisition in LabVIEW
Traditional NI-DAQ Specific VIs for performing: Analog Input Analog Output Digital I/O Counter operations NI-DAQmx Next generation driver: VIs for performing a task One set of VIs for all measurement types The Data Acquisition palette in LabVIEW contains a palette for traditional NI-DAQ and one for NI-DAQmx. Traditional VIs are divided by the type of measurement; DAQmx VIs are divided by the type of task. You must complete several steps before you can use the Data Acquisition VIs. The devices should be configured for the computers in this class. NI-DAQ software must be installed on the computer You must have installed an E-series DAQ board and configured it using Measurement & Automation Explorer (MAX). For more information on installing and configuring National Instruments hardware, consult the DAQ Quick Start Guide:

5 DAQ – Data Acquisition Temperature Acquisition using the DAQ Assistant
Above is the DAQ Assistant window that can be quickly configured to read temperature from a Data Acquisition (DAQ) board.

6 Data Acquisition Terminology
Resolution - Determines How Many Different Voltage Changes Can Be Measured Larger Resolution  More Precise Representation of Signal Range - Minimum and Maximum Voltages Smaller range  More Precise Representation of Signal Gain - Amplifies or Attenuates Signal for Best Fit in Range Resolution: When acquiring data to a computer, an Analog-to-Digital Converter (ADC) takes an analog signal and turns it into a binary number. Therefore, each binary number from the ADC represents a certain voltage level. The ADC returns the highest possible level without going over the actual voltage level of the analog signal. Resolution refers to the number of binary levels the ADC can use to represent a signal. To figure out the number of binary levels available based on the resolution you simply take 2Resolution. Therefore, the higher the resolution, the more levels you will have to represent your signal. For instance, an ADC with 3-bit resolution can measure 23 or 8 voltage levels, while an ADC with 12-bit resolution can measure 212 or 4096 voltage levels. Range: Unlike the resolution of the ADC, the range of the ADC is selectable. Most DAQ devices offer a range from or -10 to The range is chosen when you configure your device in NI-DAQ. Keep in mind that the resolution of the ADC will be spread over whatever range you choose. The larger the range, the more spread out your resolution will be, and you will get a worse representation of your signal. Thus it is important to pick your range to properly fit your input signal.

7 2 grands types de données DAQ :
Données analogiques (waveform analogique) Données numériques (waveform numerique) Gain: Properly choosing the range of your ADC is one way to make sure you are maximizing the resolution of your ADC. Another way to help your signal maximize the resolution of the ADC is by applying a gain. Gain refers to any amplification or attenuation of a signal. The gain setting is a scaling factor. Each voltage level on your incoming signal is multiplied by the gain setting to achieve the amplified or attenuated signal. Unlike resolution that is a fixed setting of the ADC, and range that is chosen when the DAQ device is configured, the gain is specified indirectly through a setting called input limits. Input limits refers to the minimum and maximum values of your actual analog input signal. Based on the input limits you set, the largest possible gain is applied to your signal that will keep the signal within the chosen range of the ADC. So instead of needing to calculate the best gain based on your signal and the chosen range, all you need to know is the minimum and maximum values of your signal.

8 Hardware Connections SC-2075 BNC-2120 NI-ELVIS SCB-68
There are many different hardware setups possible when acquiring data. All Data Acquisition systems require some sort of connection terminal that accepts a signal from your transducer and transmits it to the DAQ card. Four such terminal blocks are the BNC-2120, SC-2075, SCB-68, and NI-ELVIS. The BNC-2120 is a shielded connector block with signal-labeled BNC connectors for easy connectivity to your DAQ device. It also provides a function generator, quadrature encoder, temperature reference, thermocouple connector, and LED so that you can test the functionality of your hardware. The SC-2075 provides breadboard area for prototyping and BNC and spring terminal connectivity. The built-in ±15 V or adjustable 0 to 5 V power supply and LED’s make the SC-2075 ideal for academic laboratories. The SCB-68 is a shielded I/O connector block for rugged, very low-noise signal termination. It includes general-purpose breadboard areas (two) as well as an IC temperature sensor for cold-junction compensation in temperature measurements. NI-ELVIS (Educational Laboratory Virtual Instrumentation Suite) is a LabVIEW-based design and prototyping environment and consists of LabVIEW-based virtual instruments, a multifunction data acquisition device, and a custom-designed bench-top workstation and prototyping board.

9 RS232

10 RS232 pour émettre une information, l’appareil source (S) doit attendre que l’appareil accepteur (A) soit prêt à recevoir une information : il doit donc exister un message (RFD) de A vers S signifiant « prêt à recevoir une information » (ready for data). S doit présenter la donnée en indiquant à A qu’elle est disponible : il doit donc exister un message (DAV) de S vers A signifiant « information disponible » (data available). Quand A a effectivement reçu la donnée, il l’indique à S : il doit donc exister un message (DAC) de A vers S signifiant « information acceptée » (data accepted).

11 RS232 Structure de la voie omnibus
C’est par la voie omnibus que cheminent tous les messages échangés entre les appareils interconnectés et chaque type de message peut être transmis par un groupe de lignes particulier : — lignes des commandes (adresses et ordres) ; — lignes des données ; — ligne de gestion du transfert des informations. Toutefois, dans le but de minimiser le nombre total des lignes de la voie omnibus, les commandes et les données peuvent être transmises par l’intermédiaire des mêmes lignes, une ligne supplémentaire dite de gestion générale du système interface indiquant la nature des informations présentes sur ces lignes (commandes ou données). On aboutit donc à la structure de la figure 8.

12 RS232

13 RS232

14 RS232

15 RS232 En mode asynchrone, l’émetteur n’est pas synchronisé avec le récepteur : celui-ci est prévenu de l’arrivée d’un octet par la réception d’un bit appelé bit de départ. Les émetteur et récepteur doivent donc avoir les même réglages (vitesse, parité, etc.), qui peuvent être effectués par programmation (ordinateur) ou configuration matérielle, par clavier ou micro-interrupteurs (terminal) : – vitesse : 50, 110, 150, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600 ou bauds ; – parité : contrôle d’erreurs - N (non), O (impaire) ou E (paire) ; – nombre de bits de données : 7 ou 8 ; – Nombre de bits de stop : 1 ou 2.

16 RS232 On parle de protocole (handshake) :
– protocole matériel, en utilisant les lignes RTS et CTS : lorsqu’un récepteur est prêt à recevoir des données, il active la ligne RTS. Celle-ci doit être connectée à l’entrée CTS de l’émetteur qui sait ainsi qu’il peut commencer à émettre. – protocole logiciel (appelé aussi protocole XOn XOff) : quand il est prêt à recevoir, le récepteur émet un octet spécial de valeur décimale 17 nommé XOn dans la table ASCII (ou DC1: Device Control 1, ou encore CTRLQ), X étant placé pour la terminaison -ssion ou -tion des mots réception et transmission (cf TX et RX), et le caractère ASCII de code décimal 19 nommé XOff (ou DC3 : Device Control 3, ou CTRL-S) dans le cas contraire, c’est-à-dire lorsque son tampon de réception commence à être saturé. Il existe aussi des possibilités de contrôle d’erreurs : – par le contrôle du bit de parité (impossible en 8 bits...) : si le mode de contrôle est « parité paire », le nombre de bits à 1 (y compris le bit de parité) doit être un nombre pair (Fig. 7.7), et réciproquement dans le mode « parité impaire » ; – par l’émission de blocs d’octets suivis d’une somme de contrôle (checksum , ou CRC : Cyclic Redundancy Check)

17 RS232

18 GPIB Le « bus » IEEE 488 est devenu un standard dans le monde de l’instrumentation. Publié en 1975 puis révisé en 1978, ce standard dont l’appellation exacte est IEEE Standard

19 GPIB un appareil agissant comme gestionnaire (controller),
un appareil émettant des données que l’on appellera émetteur (talker) un ou plusieurs appareils recevant des données que l’on appellera récepteur (listener).

20 GPIB

21 GPIB

22 GPIB

23 GPIB Lignes de transfert de l’information ou lignes DIO Les huit lignes de transfert de l’information, appelées lignes DIO (entrée sortie d’information, data input output), servent au transfert bidirectionnel de messages codés qui peuvent être soit des messages interfaces (que l’on appellera alors commandes), soit des messages dépendant des appareils (on les appellera alors données). Ces messages se présentent sous la forme d’une suite de mots binaires d’une largeur maximale de 8 bits. Lignes de gestion du transfert d’information Les trois lignes de gestion du transfert d’informations sont : — NRFD (non prêt à recevoir, not ready for data) ; — DAV (donnée disponible, data available) ; — NDAC (donnée non acceptée, not data accepted). Elles assurent le transfert asynchrone des informations présentes sur les lignes DIO entre un appareil source (gestionnaire ou émetteur) et des appareils accepteurs (ceux qui reçoivent ces informations, commandes ou données). Ce processus de gestion du transfert, appelé protocole d’échange ou handshake, aligne la cadence du transfert des informations sur l’appareil le plus lent participant à l’échange onsidéré

24 GPIB n Lignes de gestion générale du système GPIB
n Lignes de gestion générale du système GPIB Les cinq lignes de gestion générale du système GPIB sont : — ATN (attention) ; — IFC (initialisation de l’interface, interface clear) ; — REN (autorisation de la gestion à distance, remote enable) ; — EOI (fin ou identification, end or identify) ; — SRQ (demande de service, service request). Elles permettent d’effectuer certaines fonctions spéciales. D’autres lignes ont en effet été ajoutées à la ligne déjà vue précédemment (ATN) pour donner des performances accrues au système interface. Leur utilisation est expliquée dans le paragraphe

25 GPIB Déroulement d’une communication
Le déroulement d’une communication, gérée par le contrôleur, est simple : – le contrôleur signale à tous les appareils qu’il va placer sur le bus de données des octets d’adresse, en validant la ligne ATN; – il met alors sur le bus de données l’octet UNL; il n’y a alors plus d’écouteur actif ; – il met sur le bus de données l’octet d’adresse TAD du parleur ; – il met sur le bus de données l’octet d’adresse LAD de l’écouteur ; – il libère la ligne ATN; cela donne la parole au parleur qui transmet son message.

26 GPIB Demande de service et scrutations
Lorsqu’un appareil a besoin d’un traitement particulier (condition d’erreur, limite programmée atteinte, mesure terminée,É), il valide la ligne SRQ (Service Re Quest) qui est commune à tous les appareils. La tâche du contrôleur va être de déterminer lequel des appareils sur le bus a activé SRQ. Il va procéder pour cela à une scrutation ( possibilités : la scrutation sérielle (serial poll) et la scrutation parallèle (parallel poll). – Scrutation sérielle : le contrôleur interroge chaque appareil à son tour. Celui-ci répond en envoyant son octet d’état où chaque bit a une signification particulière ; en particulier un des bits est mis à 1 (en principe b6) si l’appareil a activé SRQ depuis la dernière scrutation. Ce bit sera automatiquement mis à 0 par la scrutation. La signification des autres bits (conditions d’erreur, etc.) est à chercher dans la documentation de l’appareil. Souvent, on peut programmer un appareil pour qu’il émette ou non une demande de service pour telle ou telle condition. – Scrutation parallèle : au cours d’une phase d’initialisation, le contrôleur affecte à chaque appareil une des lignes de données, à l’aide de l’octet PPC (Parallel Poll Configuration). Il ne peut donc y avoir plus de 8 appareils dans ce cas. Lors d’une scrutation parallèle, le contrôleur demande à tous les appareils de valider simultanément la ligne de donnée qui lui a été attribuée si c’est lui qui a émis la demande de service SRQ. Le contrôleur sait alors immédiatement en analysant le motif de bits constituant l’octet sur le bus quel est (ou quels sont) les appareils réclamant un service. Tous les appareils ne sont pas capables de répondre à une scrutation parallèle.

27 GPIB Labview

28 Remote Front Panels - Resources
NI Developer Zone (zone.ni.com) Search for Remote Front Panel Tutorials & Instructions Are Available for Download Information on Incorporating Web Cameras into Remote Panel Applications For more information on remote front panels, visit the NI Developer Zone, zone.ni.com. Remote Panels in LabVIEW -- Distributed Application Development Developing Remote Front Panel LabVIEW Applications

29 Remote Front Panels View & Control LabVIEW Front Panels from a Web Browser Requires no programming Remote clients see “live” front panel updates Multiple clients can view the same panel simultaneously Only one client can control the front panel at a time In LabVIEW, a feature called remote front panels allow users to view and control the VI front panels remotely from LabVIEW or from a web browser without any programming. A user can run an application or check progress from anywhere. In addition, several users at different locations all can access the VI simultaneously. Remote panel clients will see “live” updates to the VI front panel, as opposed to static images. There can be multiple clients simultaneously viewing the same front panel. However, only one client can control the front panel at a time.

30 Serveur d’application : Contrôle de vi
Sous programme pop up sub vi :

31 Serveur d’application : Contrôle de vi
Programme principal : Front Panel pop up sub vi.vi

32 Serveur d’application : Contrôle de vi
Pop up global.vi

33 Serveur d’application : Contrôle de vi
Programme principal : Front Panel pop up global.vi