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Programación de CompactRIO para la medida y adquisición de

1. M Universidad Polit cnica A scuela T cnica Superior de Cartagena de Ingenier a Industrial Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT Titulaci n Ingeniero Industrial Intensificaci n Sistemas El ctricos Alumno a Antonio Enrique Moreno Carraco Director a s Angel Molina Garc a Cartagena 22 de Diciembre de 2009 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 1 LAA E ir icons 21 Programaci n de los archivos Virtual Instruments VD 21 AA ii A IA IEAS A EAIA I EIN I A 24 Grabar los datos medidos o permanecer a la espera seg n lo estime oportuno el D SM 26 Grabar los datos durante un tiempo y permanecer a la espera durante otro periodo TOTO A A A AA 32 Grabar un buffer de datos cuando se cumpla una condici n especificada por el A A 38 Resultados y ENSAYOS coooooocoooooccccconocononenenenononononononanicinenonacononononenononononnnncocicocaconococinensos 53 nitoducci n IA CTO oocadianaiie a a ada i i aaaeani 53 ndice de Figuras Potra Te COn RT O roto 4 Figura 2 CompactRIO y fuente de alimentaci n de nuestro MmonNtaj6 cccccocnnnnnnnncnnnnns 5 Figura 3 Tres transformadores para el montaje trif SICO ccccnnnnnnononononoooonnnnnnonnnnnnnnnnnss 6 Figura 4 Dos autotrafos colocados en serie para el montaje trif SICO
2. Co Casal txt Stop_Casol Tensi n_Casol a Cu Monofasico_casod txt E STOF 0 000000001 Grabar_Casol Frecuencia de Muestreo KHz _Caso 1 Intensidad_Casol F 40 aN 0 000000001 PFC Proyecto Monof sico l proj CompactRI0 Figura 64 Panel Frontal grabar ON Ensayo caso 1 Ensayo de toma manual de datos 5 Figure No 1 JE Fie Edit View Insert Tools Window Help DWA PPD 0 500 1000 1500 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 56 Figura 65 Ensayo caso 1_ Ensayo de toma manual de datos Simplemente en este ensayo grabamos datos unos segundos Ensayo de toma autom tica de datos Grabar los datos durante un tiempo y permanecer a la espera durante otro periodo de tiempo En este ensayo la frecuencia de muestreo ha sido de 2 KHz y tanto el tiempo de muestreo como el tiempo en espera de 2 s Fie Edit View Project Operate Tools Window Help Figura 66 Panel Frontal Ensayo caso 2 Ensayo de toma autom tica de datos Fie Edit View Insert Tools Window Help MSH RAJ 2 2 2 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 57 Figura 67 Ensayo caso 2_ Ensayo de toma autom tica de datos Como se puede observar en este ensayo hemos obtenido unas 8 000 muestras Ensayos de huecos de tensi n Grabar un buffer de datos cuando se cumpla una co
3. m ze m p Y a Q a e w 110 Stop_Caso3 PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO M 22 Figura 46 VI del tercer caso_caso O Trif sico En el estado 1 el programa est realizando de una forma continua lo siguiente Cada ciclo o iteraci n de la estructura While Loop se coge un dato por cada canal se entiende y estos datos sustituyen al primer dato de Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 43 cada columna del array superior y posteriormente se rotan los datos dentro del array y se coloca el nuevo dato en la ltima posici n Esto aunque parece rebuscado es lo m s sencillo porque como el tama o del array de datos depender de la frecuencia de muestreo la frecuencia de la red y el periodo pre evento determinados por el usuario a priori no sabemos su tama o por lo que lo mejor es introducir el nuevo dato en la posici n 0 y posteriormente rotar los datos dentro del array as tambi n de un solo paso eliminamos el dato m s antiguo En la parte baja de la pantalla se puede ver como se cogen los datos correspondientes al ltimo ciclo completo de onda y se eval a su RMS si no es menor que la condici n elegida se permanece en el caso 1 el array inferior seguir vac o y se volver a tomar un nuevo dato v ase la Figura 47 y la Figura 48 para repetir todo lo explicado si por el contrario su RMS es menor que la condi
4. M revacci n AE doc y 09 10 27 Prueba AE Project Explorer PF ES E Q alla D 18 21 O i a N Figura 17 Cargar un archivo vi en el CompactRIO Programaci n de los archivos Virtual Instruments VI VI de las tarjetas de adquisici n de datos Para la programaci n de las tarjetas utilizamos la estructura While Loop tal y como se puede apreciar tanto en la Figura 15 Sistema Monof sico FPGA como en la Figura 16 Sistema Trif sico FPGA que se puede seleccionar en la Functions Palette Programmimg Structures Con esta estructura se est realizando de forma c clica la programaci n que hay en su interior hasta que se cumpla la condici n de parada que en Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 22 nuestro caso es un Control as son llamadas las entradas en LabVIEW booleano de Stop Para abrir los canales de las tarjetas pinchamos y arrastramos con el rat n cualquier canal que vayamos a utilizar de la pantalla del Project Explorer a la pantalla del Block Diagram del VI de las tarjetas de adquisici n de datos Posteriormente agrandaremos esta caja hasta conseguir el n mero de canales que queramos abrir Cada tarjeta tiene cuatro canales por lo que para el sistema monof sico necesitaremos dos canales de la primera tarjeta y para el sistema trif sico tres de cada tarjeta Luego para seleccionar cada
5. File Edit View Project Operate Tools Window Help 28 maoe son O ge Tensi n_Casol i 1 23 Tensi n_Casol FPGA Target RICO y Intensidad has Items r elp Examples Description and Tip Set Breakpoint Frecuencia de Muestreo KHz _Caso fL2sh FPGA Interface Palette p Numeric Palette Constant Replace gt Control f 22 BES Change to Write l a Add Element Remove Element Stop_Casol Controls istori Dos PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO l m gt PFC_PC_Monof si ES LabvIEW Help File Edit View Project Operate Tools Window Help 28 0er O Tensi n_Casol FPGA Target i j AASA g i Intensidad gt Intensidad_Caso1 011 23 Visible Items Find gt Hide Indicator Change to Control f Change to Constant N aiii Description and Tip f Grabar o Estar ala esp Mumeric Palette Create Data Operations Advanced Frecuencia de Muestreo KHz _Caso Gizah d Grabar_Casol aseesesssescossessssssssee vvv v q Y View As Icon Adapt To Source Properties DBL SGL a E 63 oj 31 o E u64 u32 63 ol 31 o 3 CXT CDB esc E S PFC_Proyecto_Monof sico lwproj CompactRIO lt l mM a A Figura 28 Cambiar la precisi n de representaci n de un indicador Programaci n de Comp
6. cccooooonccnnncnnnn 1 Figura 5 Tarjeta de adquisici n de dAtosS cocccccccccnnnnnnnonnnonononononnnnnnnnnnnnnnnnnnnannnnncnnnnnos 8 Figura 6 Chasis del Comparto role edinti direis Er 8 Poma CPU del Compa IO rro iio 9 Figura 8 Pantalla del MAX cocccccococococococononononononononononononnononononnnnnnnnnnnnnnn nn nnnnn non n nono nnnnnnnnnns 12 Figura 9 Inicio del proyecto Empty Project oooooooccccoconononononononononon nono nonocnonononanononnnns 14 Figura 10 Segundo paso del proyecto Empty Project oooooonnncccccncnnnnnnnnonnnnnnnnnnnns 15 Figura 11 Tercer paso del proyecto Empty Project ccccccccccncconococononononcnonncnnnnnns 16 Figura 12 Cuarto paso del proyecto Empty Project oooooooooooooccncccncnnnnnnnnnnnnnnnos 17 Figura 13 Proyecto Empty Project listo para progrmar los VI s Virtual IN A EE E N E E NEE E AE 18 Figura 14 Cargar un archivo vi en el mbito de las tarjetas de adquisici n de datos 19 Figura 15 Sistema Monof sico FPGA occccncnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnonnnos 20 Figura L6 Sistoma Tritasico F POA ido 21 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 2 Figura 17 Cargar un archivo v1 en el CompactRIOo cccccccccnnnnnnnnnnnnnnnnnnonononnnnnnnnnoos 21 Figura 18 Selecci n de canales Sistema MONOT SICO ccccccccnnnonoonononononcnnnnnnnnnnnncnnnnn
7. Pacal x i Operate Tools Window Help XER a S all gt la Project PFC_Proyecto_Monof sico lwproj 5 EY My Computer i ie YY Dependencies l L Build Specifications gt Gs CompactRIO 192 168 1 100 gt PE FPGA Target RIOD cRIO 9104 gt FS Chassis I O Ed gs Tensi n Mod1 A10 d d 5 ds Intensidad Mod1 A11 E be Bs Canal Vac o 1 Mod 1 Mod1 A12 Canal Vac o 2 Mod1 Mod1 AI3 E Canal vacio 1 Open E be y Canal Yacio 2 1 Explore i bo Canal Vacio 3 1 Show in Files View Ctri E E A y Canal Vacio 4 1 i S b 40 MHz Onboard de IA Modi Slot 1 MIS Run ia P Modz Slot 2 NI 9 Tm Find gt io lee PFC_ZFPGA_Monof 42 Dependencies i eS Build Specification Print bo ON PFC_PC_Monof sico Target Specific Properties Y Dependencies L Build Specifications Compile a Reconnect to Compilation Download Download YI To Flash Memory Remove from Project Rename F2 Replace with Properties a Y m reacci n AE doc y 09 10 27 Prueba AE ES a Q fo all rl 17 29 _ _ S o o o o o o ooo o PP Figura 20 Compilar el VI de las tarjetas de adquisici n de datos VI del CompactRIiO Para cada uno de los tres casos explicados en el apartado Introducci n y requerimientos hemos utilizado una estructura While Loop para poder elegir una frecuencia de muestreo as como poder parar la ejecuci n de cada caso de fo
8. ctricos de BT P g 18 Project Explorer Untitled Project 1 AE File Edit View Project Operate Tools Window Help Ibal x xen ar rales elo Items Files Y 5 E My Computer j BP Dependencies i Build Specifications EL CompactRIO 169 254 0 100 gt EJ FPGA Target RIOD CRIO 9104 E Y Chassis 1 0 E L EN Chassis Temperature a Seep i FN System Reset id a FPGALED E ES Modi E a Modia i p a Modi an Ed a Modi AI2 E y Mod1 AI3 E EY Mod2 El a Mod2 A10 i pu EN Mod2 411 Ei ga Mod2 ar2 dd e Mod2 AI3 lt i B 40 MHz Onboard Clock de P Modi Slot 1 NI 9215 i pe B Mod2 Slot 2 NI 9215 E p ES Dependencies b Build Specifications em Dependencies i Build Specifications 4 inicio eso T Documentol Micros UT REDACCI N AE Confi Project Explorer Unt Es Ej 12 41 Figura 13 Proyecto Empty Project listo para progrmar los VI s Virtual Instrument Introducci n de archivos Virtual Instruments VI Ahora hay que cargar en el Empty Project dos archivos vi uno para programar las tarjetas de adquisici n de datos y otro para programar el CompactRIO VI de las tarjetas de adquisici n de datos Para cargar un archivo vi en el mbito de las tarjetas de adquisici n de datos hay que clickear con bot n derecho sobre FPGA Target y seleccionar dentro de New la opci n VI como se puede ver en la Figura 14 Programac
9. e Un transformador de 0 125 220 0 4 5 6 7 5 9 V f Tres transformadores 0 125 220 12 0 3 12 V g Dos pol metros h Un generador de funciones 1 Un osciloscopio Esquema del montaje para los ensayos monof sicos Red el ctrica Transformador 1 0 230 V 2 0 4 5 V Autotrafo CompactRIO Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 5 Esquema del montaje para los ensayos trif sicos Red el ctrica Transformador E TAN 0 230 V gt 0 180 V 0 12 V gt 0 45 V c Transformador 1 0 230 V gt 0 180 V Autotrafo 25 180 V CompactRIO 2 0 12 V gt 0 45 V Transformador 1 0 230 V gt 0 180 V 21 0 12 V gt 0 45 V j A y e ii a e e a a a e A ha pa E E p l E r A M O O Dii 4 dd Ha 4 h nn A ya da ara A b m A m a B an FA e pt wea p ak E E E EAE tT P p F pr pu Ds A i y E p dn e m D nna k B O E E a aa EE a 2 Figura 2 CompactRIO y fuente de alimentaci n de nuestro montaje Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 6 Figura 3 Tres transformadores para el montaje trif sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 7 Figura 4 Dos autotrafos colocados en serie para el montaje trif sico Configuraci n del Co
10. sico tvproj File Edit View Project Operate Tools Window Help asa lxoox Isa m Falleseflomo o Ttems Files ES a Project PFC_Proyecto_Trif sico lvproj E E My Computer ib TP Dependencies 5 gg Build Specifications S EL CompactRIO 192 168 1 100 de E FPGA Target RIOD cRIO 9104 d 2 Dependencies e Build Specifications PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO BES mAT pte E Tensi n 1_1 11 23 Tensi n 2_1 Tensi n 1_1 11 23 Tensi n 3_1 E 11 23 Tensi n 2 al a Tensi n 3_ Intensidad 1_1 Tensi n 3_1 Intensidad 1 Ed Intensidad 2 y E23 Intensidad 1_1 Intensidad 3 Len ntensi Intensidad 2_1 Intensidad 2_1 11 23 El Intensidad 3_1 i 123 Frecuencia de Muestreo KHz _Casol 23 i 8 Stop_Casol pen 7 rabar o Esperar seg n lo desee el usuario PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactrIO 4 Figura 25 VI del primer caso _ grabar OFF _Trif sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 28 Einm WA 0 13 Project Explorer PFC_Proyecto_Trif sico lvproj File Edit View Project Operate Tools Window Help Fie Edit View Project Operate Tools Window Help Mo ggalix x Al n als se o 2a Items a Project PFC_Proyecto_Trif sico lvproj S E My Computer E j B Dependencies y ds Build Specifications STORE O a S GS CompactRIO 192 168 1 100 E JE FPGA Targe
11. sico lvproj CompactRIO lt m l ES I 09 10 27 _Prueba AE li 13 Project Explorer ll 3 pre PFC_PC_Monof si File Edit View Project Operate Tools Window Help 28 emae ela o or O Intensidad_Caso2 JIL Intensidad A A A AAAA y Grabar durante el Tiempo de Muestreo Stop_Caso2 Estar a la espera durante el Tiempo en Espera po a as sucesivamente lstor PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO l m ES LL W REDACCI N AE doc y 09 10 27_Prueba AE Project Explorer PF 19 prc_Pc_Monof sico PFC_PC_Monof sico 3 Y amp 9 lll 18 09 Figura 34 VI del segundo caso_caso O false Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 35 13 Project Explorer PFC_Proyecto_Trif sico lvproj PP Eile Edit View Project Operate Tools Window Help File Edit View Project Operate Tools Window Help lasal x0r aR Ealse S b Project PFC_Proyecto_Trif sico lvproj S E My Computer LLE TF Dependencies E b Build Specifications S EL CompactRIO 192 168 1 100 E i FPGA Target RIOO cRIO 9104 go Joo amp SP Dependencies i Build Specifications Jo PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO lt T PFc_PC_Trif sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Trif sico Ilvproj CompactRIO File Edit View Project
12. 62 VI del tercer caso_caso 4 TII SICO onnnnccncncnococcnonnnononccnncncnnnnnnnnnannnrananrc nos 52 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 3 Figura 63 Panel Frontal grabar OFF Ensayo caso 1 Ensayo de toma manual de datos O EU In A 55 Figura 64 Panel Frontal grabar ON Ensayo caso 1_ Ensayo de toma manual de datos A A EA e 55 Figura 65 Ensayo caso 1_ Ensayo de toma manual de datoS oooooooooccccnnnnnnnnnnnnnnos S6 Figura 66 Panel Frontal Ensayo caso 2 Ensayo de toma autom tica de datos S6 Figura 67 Ensayo caso 2 Ensayo de toma autom tica de datOS ccccccocooonnccnncnnononnnnnnos dl Figura 68 Ejemplo 1 Panel Frontal Ensayo caso 3 Hueco de tensi n Monof sico 57 Figura 69 Ejemplo 1 Ensayo caso 3 Hueco de tensi n MoONO SICO oooocccnncccnoncnnnnos 58 Figura 70 Ejemplo2 Panel Frontal Ensayo caso 3 Hueco de tensi n Monof sico 59 Figura 71 Ejemplo2 Ensayo caso 3 Hueco de tensi n MoONO SICO ooooccccnccnnonnnnnnnss 59 Figura 72 Panel Frontal Ensayo caso 3 Hueco de tensi n Trif SiCO oooooccccnnnnos 60 Figura 73 Ensayo caso 3 Hueco de tensi n Trif sico Canal Tensi n 1 61 Figura 74 Ensayo caso 3 Hueco de tensi n Trif sico Canal Tensi n Z2 61 Figura 75 Ensayo caso 3 Hueco de tensi n Trif sico Canal Tensi n 3 62 Figura 76 Zoom en el huec
13. BO 40 MHz Onboard Clock de II Modi Slot 1 NI 9215 Find FPGA I O in Project de MI Mod2 Slot 2 NI 9215 Show Error Terminals o ll IPECOFPGA Trif sico vi 38 Dependencies E ES Build Specifications io ja PFC_PC_Trif sico vi de BP Dependencies i ES Build Specifications FPGA I O Palette Numeric Palette Create Replace Add Element Remove Element Add New FPGA I O Select FPGA I O gt Chassis IJO p Y Modi y Tensi n 1 Mod2 d Tensi n 2 Tensi n 3 Canal Vac o 1 Properties PFC_Proyecto_Trif sico lvproj FPGA Target 4 Figura 19 Selecci n de canales Sistema Trif sico Tambi n para poder observar las medidas de los canales hemos introducido en cada canal un Indicador as son llamadas las salidas en LabVIEW Estas medidas se pueden ver en el Front Panel como se puede ver en la Figura 15 Sistema Monof sico FPGA y en la Figura 16 Sistema Trif sico FPGA Para que el VI de las tarjetas de adquisici n de datos pueda ser llamado por el VI del CompactRIO ste debe ser compilado dentro del Project Explorer Para realizar la compilaci n basta con clickear con bot n derecho sobre el nombre del VI de las tarjetas de adquisici n de datos y selleccionar la opci n de compilar tal y como se puede ver en la Figura 20 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 24 File Edit View Project
14. CompactRIO lt m gt Chassis I O P eIIl 13 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO SAX File Edit View Project Operate Tools Window Help O n 9 Lal of 13pt Application Font x FPGA Target RIOQ Frecuencia de Muestreo KHz _Caso A E PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt gt a Yu M REDACCI N AE doc y 09 10 27 Prueba AE 13 project Explorer PF HB pFC_ PC Monof sico e Q 2 all 19 10 PFC_PC_Monof sico Figura 23 VI del primer caso _grabar OFF Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 27 B Project Explorer PFC_Proyecto_Monof sico lvproj Eile Edit View Project Operate Tools Window Help bsalxbox srala Fallsselooo jo Items Files S la Project PFC_Proyecto_Monof sico lwproj H My Computer stop 42 Dependencies Build Specifications S E CompactRIO 192 168 1 100 E Z E a FPGA Target RIOD cRIO 9104 PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO o Chassis I O Tensi n_Casol dl True_v gt FPGA Target RIOO 9 Intensidad Intensidad_Casol Intensidad_Caso1 E E Cil Casol txt Frecuencia de Muestreo KHz _Caso o PA H gt 8 Grabar o Estar a la espera seg n lo desee el usuario Grabar_Casol a Project Explorer PFC Proyecto Trif
15. Explorer Unt ES Ria 12 39 Figura 11 Tercer paso del proyecto Empty Project Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT Project Explorer Untitled Project 1 File Edit View Project Operate Tools Window Help P g 17 AE jasalx nax A R F Aal w elos e Items Files e 5 Project Untitled Project 1 E My Computer j BP Dependencies i Build Specifications Add Targets and Devices on Untitled Project 1 Targets and Devices Existing target or device Discover an existing target s or device s O Existing device on remote subnet Specify a device on a remote subnet by address O New target or device Create a new target or device by type Targets and Devices 5 Compact Vision System E 5 Real Time CompactRIO E CompactRIO 5 Real Time Desktop H Real Time PXI H Real Time Single Board RIO Lu Cren J o C C i inicio EO w Documento1 Micros w REDACCI N AE Confi Project Explorer Unt Figura 12 Cuarto paso del proyecto Empty Project Seleccionar CompactRIO y ya hemos configurado las tarjetas de adquisici n obteniendo la siguiente pantalla donde tenemos todos los canales accesibles para su uso Podemos as integrar estos canales de las tarjetas en cualquier programa o proyecto de LabVIEW Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el
16. FPGA 4 o Secundario v A gt Pres D gt 2 gt L PFC_Proyecto_Monof sico lwproj CompactRIO lt m gt Figura 43 VI del tercer caso vista general Diagrama de Bloques Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 41 13 PFC_PC_Trif sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO File Edit View Project Operate Tools Window Help SmE Ka FPGA Target RIOQ Frecuencia de Muestreo KHz _Caso3 Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 Tiempo antes del evento s Intensidad 3_3 A Hl Frecuencia Red Hz Umbral de RMS lt J RMS_umbral FPGA 4 aj 12 11 23 100 RMS_umbral v T gt RMS_nominal 4 gt Jer De RMS_nominal FPGA Y o E gt Te Relaci n de Transformaci n UN 0 f ij Tiempo despu s del evento s Ho al z P 1 23 Kz P Tensi n Secundario Y m Jer gt 1U32 Ja E Tensi n Pico_FPGA V IPS A O RAR 2 a Py DE v gt PFC_Proyecto_Trif sico lwvproj CompactRIO 4 Figura 44 VI del tercer caso vista general Diagrama de Bloques Trif sico Para conseguir todo hemos utilizado una estructura Case Structure con cinco casos del cero al cuarto En el caso 0 Figura 45 y Figura 46 el programa est llenando de datos el array que se encuentra en la parte superior de la pantalla con la frecuencia de muestreo elegida mientras el otro array permanece vac o
17. en el disco duro del CompactRIO y con la terminaci n txt el formato de ste Nota no utilizar tildes en los nombres el tiempo de muestreo que es el de grabaci n y el tiempo en espera En la siguiente figura Figura 32 y Figura 35 se pude observar estos Controles tanto en el Panel Frontal como en el Diagrama de Bloques Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 33 13 13 PFC_PC_Monof sico vi Front Panel on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO EN p A A z Fie Edit view Project Operate Tools Window Help Eile Edit View Project Operate Tools Window Help SOME 3 n saciar Elo la ale mes a oa Stop_Caso2 Cil Caso2 txt Frecuencia de Muestreo KHz _Caso 2 Tensi n_Caso2 B jo J0 000000000 Tiempo de Muestreo s NO Ciclos Intensidad_Caso2 o lo 0 00000000 Tiempo en Espera s y D PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO 4 3 SRRTTTA A e 0 Default y pa m Grabar durante el Tiempo de Muestreo Estar a la espera durante el Tiempo en Espera as sucesivamente PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt gt a Yu M REDACCI N AE doc y 09 10 27_Prueba AE 43 Project Explorer PF b TE Ed prc_Pc_Monof sico es 9 QA all 12 29 Figura 32 VI del segundo caso vista general Monof sico Para conseguir que est primero un tiempo grabando y posteriormente otro en espera utili
18. implementar sistemas de control PID de m ltiples hilos a velocidades superiores a los 100 000 muestras s Se pueden implementar sistemas de control digital a velocidades de lazos de hasta 1 MM s y evaluar m ltiples anillos de l gica Booleana usando lazos while de ciclo simple de hasta 40 MHz 25 ns Debido a la naturaleza paralela del n cleo RIO la adici n de c lculo no necesariamente reduce la velocidad de la aplicaci n FPGA CompactRIO ofrece chasis de cuatro y ocho ranuras con opciones de chips FPGA de 1 mill n o 3 millones de compuertas gle IIg El F Y Ensayo de toma manual de datos Grabar los datos medidos o permanecer a la espera seg n lo estime oportuno el usuario En el siguiente ensayo la frecuencia de muestreo es de 40 KHz Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 55 File Edit wiew Project COperate Tools Window Help ofm Co easoll Eak Stop _Casol Tensi n _Casol t CiMonofasico_casol Ext STOP a DOGO COS Grabar _Casol Frecuencia de Muestreo KHz1_Caso 1 su Intensidad_Casol lao 1 OFF 10 000000001 PFC Proyecto Monof sico lvproj CompactRI0 t Figura 63 Panel Frontal grabar OFF Ensayo caso 1_ Ensayo de toma manual de datos 19 PFC_PC_Monof sico vi Front Panel on PFC_Proyecto_Monof sico Ivproj LompactRI0 JE File Edit wiew Project Operate Tools window Help oim
19. la op_Caso Tensi n Pico _ FPGA Y q lstor fi 3 Ur y PFC_Proyecto_Monof sico lwproj CompactRIO lt m gt Figura 53 VI del tercer caso_caso 2 false true Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 48 Tensi n 3_3 i Tensi n 2_3 Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 Tensi n 3_3 pg Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 Intensidad 3_3 Stop_Caso3 PFC_Proyecto_Trif sico lwproj CompactRIO Figura 54 VI del tercer caso_caso 2 false true Trif sico File Edit View Project Operate Tools Window Help 28 moea rn O Case Structure L PGA 4 o ETT E i Tensi n Pico_ FPGA 4 o FFL el a PFC_Proyecto_Monof sico lwproj CompactRIO mm gt Figura 55 VI del tercer caso_caso 2 false false Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 49 File Edit View Project Operate Tools Window Help ES lt False gt AAA ensi n E Evaluar un ciclo completo A ensi n 3_ Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 Intensidad 3_3 PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO lt Figura 56 VI del tercer caso_caso 2 false false Trif sico En el estado 3 simplemente incorporamos datos al array superior Figura 57 y Figura 58 recodemos que est vac o en este momento hasta que tengamos el n mero de da
20. 9215 o Dependencies e Build Specifications ie lee PFC_PC_Trif sico vi 47 Dependencies L Build Specifications Ban Tensi n 1 Ban Tensi n 2 Ban Tensi n 3 Intensidad 2 Intensidad 3 Ban Intensidad 25 pn Ban Intensidad 35 REDACCI N AE doc LabWIE Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 21 Figura 16 Sistema Trif sico_ FPGA VI del CompactRIO Para cargar un archivo vi en el mbito del CompactRIO para que ste realice la tareas pretendidas hay que clickear con bot n derecho sobre CompactRIO 192 168 1 100 y seleccionar dentro de New la opci n VI como se puede ver en la Figura 17 B Project Explorer PFC_Proyecto_Monof sico lvproj JEE Operate Tools Window Help X E R m7 e al gt Fie Edit view Project BEA IxD la Project PFC_Proyecto_Monof sico lvproj 3 E My Computer i be g Dependencies Ooh Build Specifications ES CompactRIO tann aem a annd Virtual Folder Control Deploy el Deploy All Arrange by Car Expand All Collapse All a Remove from Project Rename F2 Car ar Help i Properties he BI Modi Slot 1 NI 9215 de GI Mod2 Slot 2 NI 9215 i 5 j PFC_FPGA_Monof sico vi z Dependencies d e Build Specifications ile PFC_PC_Monof sico vi HBP Dependencies L Build Specifications a Y m
21. C o DSUB Al integrar la bornera en los m dulos el sistema CompactRIO reduce significativamente los requerimientos de espacio y los costos de cableado Existe una variedad de diversos tipos de E S que incluyen entradas de Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 54 termocupla de 80 mV E S anal gicas de muestreo simult neo de 10 V que son las utilizadas por nosotros E S digitales industriales de 24 V con intensidad de corriente de hasta 1 A entradas digitales diferenciales T TL con salida de fuente regulada de tensi n de 5 V para codificadores y entradas digitales universales de 250 Vrms Debido a que los m dulos poseen acondicionamiento de se ales integrado para rangos de voltaje extendidos o tipos de se ales industriales usualmente se pueden cablear las conexiones directamente desde el m dulo CompactRIO a los sensores y actuadores Los sistemas embebidos CompactRIO poseen un procesador industrial del tipo Pentium de 200 MHz que ejecuta de manera confiable y determin stica aplicaciones LabVIEW Real Time Se pueden usar miles de funciones de LabVIEW para construir un sistema embebido multi hilo para control en tiempo real an lisis data logging y comunicaciones El circuito FPGA es una m quina reconfigurable de procesamiento paralelo que ejecuta la aplicaci n hecha en LabVIEW sobre el circuito de silicio de un chip Usando el hardware embebido RIO FPGA se pueden
22. Dependencies Y Modi P y Tensi n i Build Specifications Properties Mod2 intensidad Canal Yac o 1 Mod 1 Canal vacio 2 Modi PFC_Proyecto_Monof sico lwvproj FPGA Target 4 a Wu gt Bprevacci n aE doc E Project Explorer PF HB PFC_FPGA_Monof si A E project Explorer PF ES P Q Wal D 10 06 o E Pd Figura 18 Selecci n de canales Sistema Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 23 File Edit View Project Operate Tools Window Help 13 PFC_FPGA_Trif sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Trif sico lvproj FPGA Target BAX A File Edit View Project Operate Tools Window Help tems Fies g A gt la Project PFC_Proyecto_Trif sico lvproj 5 EY My Computer 5 Dependencies 6 Build Specifications i gt E CompactRIO 192 168 1 100 Tensi n 1 Tensi n 8 gt EJ FPGA Target RIOD cRIO 9104 NES z E 1 23 f FEP l ERP ESF g Chassis I O EE Modi f y Tensi n 1 Mod1 A10 Enso Visible Items gt i fe a Tensi n 2 Mod1 AI1 enson Help i i pe gg Tensi n 3 Mod1 A12 L Canal Vac o 1 Mod1 AI3 Description and Tip itensidad 2 Intensidad 3 E ES Modz PPensi S Set Breakpoint de a Intensidad 1 Mod2 A10 E pe gg Intensidad 2 Mod2 A11 d 5 ds Intensidad 3 Mod2 A12 ES ge Canal Vacio 2 Mod2 A13 i be
23. El programa permanecer en este estado O hasta que no se coja el n mero de datos correspondiente al periodo pre evento m s un ciclo completo de onda para este fin se realiza una comparaci n entre el n mero de datos que tiene el array y el n mero de datos correspondiente a este periodo m s un ciclo y si es menor se permanece en el estado 0 y si no es as se pasar al estado 1 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 42 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO File Edit View Project Operate Tools Window Help 9 m ft baje Intensidad LLL Lllenando Buffer hasta completar T1 gt Pasar al Estado 1 PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO 4 Figura 45 VI del tercer caso_caso 0 Monof sico PFC_PC_Trif sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO File Edit View Project Operate Tools Window Help 9 11 9 26 baje uz A b NAAA Ta a a aa a Ta Ta a a a a aa aaa Ta Ta Ta a a a a a aa Ta a a a aa aa aTa Ta Ta Ta a aa a a aTa Taa a aa aaa aaa l gt Llenando buffer hasta completar T1 gt Pasar al Estado 1 10 w Tensi n 13 Tensi n 33 E i Tensi pz ensi n 2_3 l E E T Intensidad 1_3 Ea Intensidad 2_3 E Intensidad 2 Intensidad 33 E Intensidad 3 E ensi n 1_3 E I e Tensi n 3_3 ntensidad 1_3 pg
24. FPGAs para crear sistemas reconfigurables de control y adquisici n de datos que sean altamente optimizados VHDL es un lenguaje de programaci n que permite la programaci n de hardware de bajo nivel tal como una compuerta l gica Debido a su nivel de dificultad y complejidad la programaci n de un FPGA toma mucho tiempo de desarrollo del proceso y se ha convertido en un asunto importante en las etapas de implementaci n Con CompactRIO uno puede construir r pidamente sistemas embebidos de control o de adquisici n de datos que rivalizan con el rendimiento y optimizaci n del hardware especializado CompactRIO combina un bajo consumo y un procesador embebido de tiempo real con el gran rendimiento de un chip RIO FPGA El n cleo RIO posee mecanismos de transferencia incorporados para transferir datos al procesador embebido para realizar an lisis de tiempo real post procesamiento data logging o comunicaci n con una computadora servidor en red Provee acceso directo del hardware a los circuitos de E S de cada m dulo de E S usando funciones elementales LabVIEW FPGA Cada m dulo incluye conectividad propia acondicionamiento de se ales circuito de conversi n tal como ADC o DAC y una barrera aislante opcional Esto representa una arquitectura de bajo costo con acceso abierto a los recursos de bajo nivel del hardware Cada m dulo de E S del CompactRIO posee un acondicionamiento de se ales y bornera de tornillos integrados con conectores BN
25. Figura 48 VI del tercer caso caso 1 false TIIf SICO oooononnnonononooononooonacccnnnnononononnnos 44 Figura 49 VI del tercer caso caso 1 true MONO SICO ccccccccnncccnnnnoonnncnnnnnnnnononnnncnnnnnns 44 Figura 50 VI del tercer caso caso 1 true TTI SICO ooooncnnnnnnnnnconooonooanonanannnnrrnnn ono nn nnno 45 Figura 51 VI del tercer caso caso 2 true MONOT SICO ccccccccnncccnnnnoonnnnnnnnnnnnnnnnnnncnnnnnns 46 Figura 52 Vldel tercer caso caso 2 true TATASICO usina A 46 Figura 53 VI del tercer caso caso 2 false true MONO SICO ooooooooooccnnnconccnnononnonnnnnos 47 Figura 54 VI del tercer caso caso 2 false true TrIf SICO cccccccccnccncccnnnnnnnnononinenonoss 48 Figura 55 VI del tercer caso caso 2 false false MONOT SICO cooooononocoooooncccnnnnononnnnnos 48 Figura 56 VI del tercer caso caso 2 false false Trif SICO cccccccccccccococococoninononoss 49 Figura 57 VI del tercer caso caso 3 true MONO SICO ccccccccnccccnnnononnnnnnnnnnnnnnnnnononnnnnos 50 Figura 58 VI del tercer caso caso 3 true TTI SICO ooooncccccncnonoonoooononnnonanonnnonnnrn nono nono 50 Figura 59 VI del tercer caso caso 3 false MONOT SICO cooooooooocoooooncccnnncnnnnnnnnnnnonnnnnnnos 51 Figura 60 VI del tercer caso _ caso 3 false TIIf SICO ooooonnnnnononooonononononoccnnnnnonncnonnnos 51 Figura 61 VI del tercer caso caso 4 MONOT SICO ccoooooocoooooooooocccnnnnnnnonnnnnnonocnnnnnanonnnnnns 52 Figura
26. Operate Tools Window Help 13pt Application Font EXE a o Tensi n 1_2 Tensi n 2_2 E gt 1 ea i paee gt a P1123 Tensi n 3_2 i Ej j z a intensidad I Intensidad 2 E e Bi Tensi n 2_2 R J f Tiempo de Muestreo s E tensi n 2 2 F A E Tensi n 3_2 g2 diii e q E g E Intensidad 2_2 SE E E 3 123 Intensidad 1_2 E E E Tiempo en Espera s 34 E o E a y Intensidad 2_2 BE a E Intensidad 3_2 dE Frecuencia de Muestreo KHz _Caso2 n E A Stop_Caso2 OZ Grabar durante el Tiempo de Muestreo a Esperar un Tiempo en Espera as sucesivamente PFC Proyecto Trif sico Ivpro CompactRIO lt m i Fe Figura 35 VI del segundo caso _caso 0_ true Trif sico EPFC PC Trif sico vi Front Panel on PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO Fie Edit View Project Operate Tools Window Help pig 18 Project Explorer PFC_Proyecto_Trif sico lvpro File Edit View Project Operate Tools Window Help lbcealxbox sala aleselono o Items Files e ta Project PFC_Proyecto_Trif sico lvproj 0 00000000 gt El My Computer 54 Dependencies i Build Specifications S EL CompactRIO 192 168 1 100 E EE FPGA Target RIOO cRIO 9104 2 l Yi o 0 000000001 d 2 Dependencies i Build Specifications E m aE Fie Edit View Project Oper
27. actRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 30 4 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO Ja X File Edit View Project Operate Tools Window Help omole Tensi n_Casol Tensi n_Casol A A MN i Tensi n Intensidad_Casol i RIOO Intancidad JER visible Items gt Find Hide Indicator Change to Control E gt Change to Constant uN Description and Tip Frecuencia de Muestreo KHz _Caso Je Grabar o Estar a la e dolce bh mrabar Create Constant Data Operations gt Control Advanced Indicator Stop_Caso1 Y View As Icon Local Variable En m o Reference TO Adapt To Source A bat gt Property Node PL N J Invoke Node Properties Cieee A ire Be E of E Tensi n_Caso2 Intensidad_Caso2 e PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt m la a E m W REDACCI N AE d 09 10 27 Prueba AE 13 Project Explorer 13 prc_pc_Monof si D E att al 18 36 Figura 29 Crear una Local Variable Los datos recogidos en los canales son unidos por la funci n Merge Signals Paleta de funciones Express Signal Manipulation y convertidos en un array din mico de datos con la funci n Convert from Dynamic Data Paleta de funciones Express Signal Manipulation que hay que configurarla de tal manera que cada columna sea para un can
28. al por lo tanto Figura 30 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 31 File Edit View Project Operate Tools Window Help aa rr e 13 Configure Convert from Dynamic Data Convert from Dynamic Data Conversion Input Signal Channelo Pa Resulting data type 1D array of waveform A Channel 1 z5 1D array of scalars automatic nA 1D array of scalars most recent value 1D array of scalars single channel 2D array of scalars columns are channels 3 2D array of scalars rows are channels Frecu single saar m E E Scalar Data Type Floating point numbers double Time O Boolean TRUE and FALSE AAN 2D array of doubles Channe li F 0 0 a C CON 1 lo E lo 0 0 0 I 0 0 0 Sample Data U g Chiri he Tensi n_Caso2 Intensidad_Caso2 e PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO 4 gt a Y mu Mrevacci n AE d y 09 10 27 Prueba AE EN Project Explorer E pFC_ PC Monof si E PFC_ PC Monof si L LabVIEW Help ES P Q al eal 19 14 E_E la Figura 30 Configuraci n de la funci n Convert from Dynamic Data Para la grabaci n utilizamos la funci n Write To Spreadsheet File Paleta de funciones Programming File I O donde en el terminal If append to file colocamos el booleano true para que el ltimo dato al entrar no machaque al anterior sino que lo inco
29. ate Tools Window Help Fl 13pt Application Font TA e a Tensi n 1_2 Tensi n 2_2 E pae gt a Uols Tensi n 3_2 E Bi i BE E intensidad 1 Intensidad 1_2 a A E q 5 Tensi n 2_2 J Tiempo de Muestreo s S A an 11 23 Tensi n 2 21 gt J E E Intensidad 3 lenan 3 2 1 5 ES Jg Tensi n 3_2 E Be 3 6 E E Intensidad 2_2 aa E E 3 a Intensidad 1_2 E E Tiempo en Espera s ise 5 ml E e Intensidad 2_2 HE Intensidad 3_2 i 023 Intensidad 3_2 Frecuencia de Muestreo KHz _Caso2 Ta i ES Stop_Caso2 op Grabar durante el Tiempo de Muestreo A Esperar un Tiempo en Espera istor H as sucesivamente A ossosessissoiioontossssonsononesoososressansoani amp D PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO ga m i F Figura 36 VI del segundo caso_caso O false Trif sico El caso 1 corresponde a la situaci n de permanecer en espera Como se pude ver en las figuras Figura 32 Figura 37 Figura 38 Figura 39 y Figura 40 el usuario tambi n introduce el tiempo en espera que junto con la Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 36 frecuencia de muestreo obtenemos el n mero de datos correspondiente a este caso Como en el caso anterior con una estructura Case Structure establecemos las comparaciones relaciones que gobiernan la necesidad de seguir
30. cada paso Comprobar que todos los botones el Compact RIO est en la posici n OFF Cada vez que se mueva un bot n del Compact RIO hay que resetearlo presionando el bot n RESET que hay debajo de los botones Si no se resetea el Compact RIO no va a ser consciente de los cambios de posici n de estos botones por lo tanto de la nueva disposici n configuraci n Para cuidarnos en salud reseteamos el Compact RIO aunque no modifiquemos ninguna posici n de los botones Ejecutar la herramienta MAX Seleccionar nuestro Compact RIO que aparecer debajo de la pesta a Remote Systems Si no aparece la causa m s probable es que el cortafuegos del PC lo bloquee por lo que habr que desactivar esta protecci n de nuestro ordenador Si estamos configurando el Compact RIO por primera vez o ha sido formateado la IP que aparecer ser la 0 0 0 0 que es la establecida por defecto Adem s hasta que no se complete la configuraci n es ste el nombre 0 0 0 0 con el que se le denomina a nuestro Compact RIO en el MAX Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 10 En nuestro caso no es necesario puesto que el compact RIO est conectado directamente al PC pero si esta conexi n fuera a trav s de una red local o Internet habr a que comprobar que el n mero de serie del aparato encontrado sea el nuestro para no intentar configurar otro por error Es recomendable forma
31. canal en la posici n de la caja basta con clickear con bot n derecho y seleccionar el canal que queramos como se puede ver en las siguientes figuras File Edit View Project Operate Tools Window Help 13 PFC_FPGA_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj FPGA Target BAX File Edit View Project Operate Tools Window Help m a gt la Project PFC_Proyecto_Monof sico lvproj 5 EY My Computer 5 YY Dependencies b Build Specifications gt GS CompactRIO 192 168 1 100 gt i FPGA Target RIOO cRIO 9104 E Y Chassis 1 0 UN EN Chassis Temperature EN Sleep 11 23 dh System Reset i iS y FPGA LED E EY Modi E Tensi n Mod1 A10 e Intensidad Mod1 A11 di Canal Vacio 1 Mod 1 Mod1 AI2 Canal Vac o 2 Mod1 Mod1 AI3 Mod2 FPGA I O Palette Canal Vacio 1 Mod 2 Mod2 A10 Numeric Palette Li Canal Vac o 2 Mod 2 Mod2 A11 Create e Canal Vac o 3 Mod 2 Mod2 AI2 Replace E Canal Vacio 4 Mod 2 Mod2 AI3 L lo 40 MHz Onboard Clock Find FPGA I O in Project a F Modi Slot 1 NI 9215 Show Error Terminals lt fe IL Mod2 Slot 2 NI 9215 Tensi n Bb TERET visible Items Help Description and Tip Set Breakpoint de jee PFC_FPGA_Monof sico vi Add Element i l E E Dependencies Remove Element 8 8 Build Specifications Add New FPGA I O e m PFC_PC_Monof sico vi Select FPGA I O P ChassisI O p 2P
32. ci n v ase la Figura 49 y la Figura 50 todos los datos que hay en el array superior se copian en el array inferior y ste array superior se inicializa y se pasa al estado 2 T ngase en cuenta que en el sistema trif sico basta que una de las tres fases cumpla con la condici n para considerarlo un ciclo evento y proseguimos evaluando la fase que falla como las otras dos 13 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico Ivproj CompactRIO Fie Edit View Project Operate Tools Window Help aa rr O Figura 47 VI del tercer caso_caso 1 false Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 44 Tensi n 3_3 E Tensi n 2_3 E Tensi n TY Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 EJ E3 E2 6 5 Intensidad 1 Intensidad 2 Intensidad 3 ensi n 1_3 Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 Intensidad 3_3 PFC_Proyecto_Trif sico lwproj CompactRIO m 12 Figura 48 VI del tercer caso_caso 1 false Trif sico File Edit View Project Operate Tools Window Help 28 oe rn O Intensidad subarray ALL value RMS_umbral FPGA Y a0 lo O Figura 49 VI del tercer caso_caso 1 true Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 45 File Edit View Project Operate Tools Window Help Tensi n 1_3 Tensi n 3_3 E dl Te
33. en este caso 1 o por el contrario pasar al caso O otra vez y comenzar de nuevo ya que habr transcurrido el tiempo en espera y as sucesivamente hasta que el usuario pulse el Control de parada Stop 13 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRlO Je A File Edit View Project Operate Tools Window Help SmE Eel Grabar durante el Tiempo de Muestreo Stop_Caso2 Estar a la espera durante el Tiempo en Espera PRA O as sucesivamente Ed g z i rea E lEvaluando el RMS de ciclos completos E lv PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt m gt Figura 37 VI del segundo caso _caso 1 true Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 37 File Edit View Project Operate Tools Window Help pa eliges pra 07 rabar durante el Tiempo de Muestreo Stop_Caso2 star a la espera durante el Tiempo en Espera E a y as sucesivamente 0 y e ra He valuando el RMS de ciclos completos x PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt mm E Figura 38 VI del segundo caso caso 1 false Monof sico 13 Project Explorer PFC_Proyecto_Trif sico lvproj Eile Edit View Project Operate Tools Window Help File Edit View Project Operate Tools Window Help lasal x oxe aR Ealse e la Project PFC_Proyecto_Trif sico lwproj S E M
34. ensi n Monof sico Como se puede ver en este caso Figura 71 hemos detectado cinco huecos de tensi n Ensayo Trif sico Par metros en este ensayo son Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 60 Frecuencia de muestreo 5 KHz Tiempo antes del evento l s Tiempo despu s del evento 1 s Frecuencia de la red 50Hz Umbral de RMS lt 75 RMS nominal 394 1 V Tensi n Primario 394 1 V Tensi n Secundario 4 30 V File Edit View Project Operate Tools Window Help COTrifasico casos txt E EN PFC_Prowecto Trif sico lwprojiCompactRICG Figura 72 Panel Frontal _ Ensayo caso 3_Hueco de tensi n Trif sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 61 File Edit View Insert Tools Window Help Figura 73 Ensayo caso 3_ Hueco de tensi n Trif sico Canal Tensi n 1 File Edit View Insert Tools Window Help D ns tranas 29 220 Figura 74 Ensayo caso 3_Hueco de tensi n Trif sico Canal Tensi n 2 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 62 a Fie Edit View Insert Tools Window Help Dena kA 9220 Figura 75 Ensayo caso 3_Hueco de tensi n Trif sico Canal Tensi n 3 Donde se puede observar la aparici n de un hueco de ten
35. get from LabVIEW Real Time Modbus I O Server 1 4 1 ma NI RIO 2 4 1 NI Serial RT 3 3 0 NI VISA 4 3 ma NI VISA Server 4 3 sa NI Watchdog 2 1 5 Network Variable Engine 1 4 1 sa variable Client Support for LabYIEW RT 1 4 1 Context Help This vindovw displays context sensitive help Move the c r trol or indicator for more i rmation Network Settings System Settings Connected Running ihicio e 0 As PFC Antonio E MAX CompactRIO So Ti REDACCI N AE Conti Y CompactRIO Measu Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 12 Figura 8 Pantalla del MAX Programaci n del Software Introducci n y requerimientos Una vez configurado el CompactRIO con una correcta comunicaci n entre los hardware es decir entre ste y el PC Hay que programar el CompactRIO con el software llamado LabVIEW El LabVIEW requerido es la versi n 8 5 1 o posteriores Los drivers del CompactRIO y de las tarjetas de adquisici n de datos pertenecen al archivo NI RIO 2 4 1 Las carpetas proporcionadas por la Universidad de Albacete llamadas LV RT LVFPGA85 CDl y por ltima LVFPGA85 CD2 El programa debe satisfacer una serie de requisitos que a grandes rasgos son los siguientes 1 Grabar los datos medidos o permanecer a la espera seg n lo desee el usuario 2 Grabar los datos durante un tiempo y permanecer a la espera otro ambos tiempos intr
36. gura 42 VI del tercer caso_vista general Panel Frontal Trif sico Como ya ha sido explicado en el tercer punto del apartado Introducci n y requerimientos la programaci n tiene que conseguir una serie de objetivos Para conseguirlos necesitamos crear dos array v ase la Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 40 Figura 43 y la Figura 44 uno para 1r tomando datos creando as un buffer de datos como si fuera una ventana deslizante para obtener los datos correspondientes al periodo pre evento y los ciclos evento Una vez obtenidos se copian en el otro array y este array se inicializa para crear un buffer de datos correspondientes al periodo post evento Una vez obtenidos estos datos se a aden al array a grabar y el array usado como buffer se inictaliza y el array a grabar tambi n se inicializar una vez sean grabados los datos en archivo determinado por el usuario 13 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico Ivproj CompactRIO LE File Edit View Project Operate Tools Window Help l pasmane C T za Frecuencia de Muestreo KHz _Caso 3 Tiempo antes del evento s Umbral de RMS lt llenando Buffer hasta completar Ti gt Pasar a RMS_umbral FPGA Y Ee Bo 7 E RMS_nominal FPGA Y E DE Tiempo despu s del evento s 2 gt pS Tensi n Primario 4 CC Relaci n de Transformaci n E AAE DE Tensi n Pico_
37. i n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 19 File Edit View Project Operate Tools Window Help Meca IxaaXx Items Files gt la Project PFC_Proyecto_Monof sico lvwproj 5 EY My Computer de 22 Dependencies 5 Build Specifications E CompactRIO 192 168 1 100 E FPGA Targ NTAN nta mimar E gt Y Chassis pan lt p Chaj RIO Device Setup ppp dio Slee izard Control EN he Syst Start FPGA Wizard od Ld FPG d E ba nen E C Series Modules Ph Teng Arrange by b FPGA I O o Inte Expand All FPGA Base Clock i i bn FA can Collapse All FIFO i Memory Virtual Folder Library E Can Remove from Project i Fg Mod2 Rename F2 i B Cen Help E Can Properties E dh Canal Vac o 4 Mod 2 Mod2 A13 i be B 40 MHz Onboard Clock pe Modi Slot 1 NI 9215 lt fe IL Mod2 Slot 2 NI 9215 je PFC_FPGA_Monof sico vi a 2P Dependencies Build Specifications i la PFC_PC_Monof sico vi H BP Dependencies b 8 Build Specifications a Wu E REDACCI N aE doc y 09 10 27 Prueba AE bo labview 8 5 1 D es E Qald all 13 13 o _ ___ _ _ 2 __ ___ _ _ __ _ __ A PPP Figura 14 Cargar un archivo vi en el mbito de las tarjetas de adquisici n de datos En nuestro proyecto queremos que las tarjetas tengan abiertos una serie de canales como entradas de datos es deci
38. incipal del MAX seleccionar nuestro equipo y en la ventana que se abre seleccionar Suggest Values El MAX nos dar los datos correspondientes a nuestra red es decir nuestro ordenador Se recomienda cambiar el ltimo n mero de la IP que nos proporciona por un n mero alto por ejemplo 100 para evitar solapamientos debidos a la asignaci n din micas de IPs de la red local Para nuestro aparato tenemos una IP 192 168 1 100 Seleccionar un nombre para el Compact RIO en nuestro caso hemos elegido Compact RIO Clickear en Apply y permitir que el MAX reinicie el equipo Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 11 Cuando se reinicie el equipo en la ventana del MAX ya aparecer el nombre elegido clickear con el bot n derecho sobre el icono de Software y seleccionar Add Remove Software Puesto que tenemos un equipo de gama alta con 2 GB de memoria interna seleccionar la instalaci n completa para evitar posibles problemas futuros Se instalar en el aparato el software llamado NI RIO perteneciente a LabVIEW necesario para ejecutar internamente los programas VI s y devolver los datos al PC Previamente tanto el LabVIEW como el NI RIO tienen que estar instalados en PC y en la versiones m nimas para que funcione nuestro Compact RIO que son en este aparato concreto el LabVIEW 8 5 1 y el NERIO 2 4 1 Una vez finalizados estos pasos ya est el apara
39. j CompactRIO Figura 58 VI del tercer caso_caso 3 true Trif sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 51 File Edit View Project Operate Tools Window Help GORELA TEE pop ESA Tensi n Intensidad LL RMS_umbral FPGA Y Y DELE a PGA Y E Tiempo despu s del evento s gt E Ja Tensi n Pico_ FPGA Y q PFC_Proyecto_Monof sico Ivproj CompactRIO 4 m gt Figura 59 VI del tercer caso_caso 3 false Monof sico lock Diagram on P Operate Tools Window Help Lenar buffer hasta completar T2 Tensi n 1_3 Tensi n 3_3 E E Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 A A Tr Tensi n 2 Tensi n 3 El Intensidad 1 y Intensidad 2 Intensidad 3 ensi n 1_3 ensi n 2 ensi n 3_3 ag e i En i e T E a a w a w w Intensidad 2_3 Intensidad 3 w Stop_Caso3 PFC_Proyecto_Trif sico lwproj CompactRIO Figura 60 VI del tercer caso_caso 3 false Trif sico El caso 4 Figura 61 y Figura 62 sirve para grabar los datos que contiene el array inferior en la ubicaci n y con el nombre que determine el Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 52 usuario en el Panel Frontal y pasamos al estado cero otra vez y as sucesivamente hasta que el usuario pulse el bot n de pa
40. mo para el sistema trif sico Grabar los datos medidos o permanecer a la espera seg n lo estime oportuno el usuario En este caso s lo tenemos dos tareas a realizar grabar o permanecer a la espera por lo tanto lo m s sencillo es utilizar una estructura Case Structure Paleta de funciones Structures d nde nuestro caso falso ser permanecer a la espera y el verdadero ser grabar un txt con el nombre que elija el usuario en el Panel Frontal La condici n de verdadero o falso se establece con un Control entrada en LabVIEW de tipo booleano normalmente falso que el usuario podr accionar en el Panel Frontal a verdadero o falso as como el booleano de stop cuando lo estime oportuno La programaci n se puede observar en las siguientes figuras Figura 23 Figura 24 Figura 25 y Figura 26 ibi B aeg File Edit View Project Operate Tools Window Help File Edit View Project Operate Tools Window Help em J BEA x Items Files e Project PFC_Proyecto_Monof sico lvproj Stop_Casol pue i gt roject _Proyecto_Monof sico lwproj op_Caso T C Monofasico_Caso1 txt gt Tensi n_Casol gt E My Computer STOP p o o00000001 de 22 Dependencies Grabar_Caso1 Build Specifications Frecuencia de Muestreo KHz _Caso 1 Eed Intensidad_Caso1 5 E CompactRIO 192 168 1 100 Az OFF Jo ooo000001 gt FPGA T t RIOQ cRIO 9104 z A a Sa de 9104 PFC_Proyecto_Monof sico lvproj
41. mpact RIO El Compact RIO consta de un chasis con una peque a CPU Figura 7 y de una serie de tarjetas de adquisici n de datos Figura 5 en nuestro caso de dos tarjetas Figura 6 El chasis que vamos a utilizar admite como m ximo la conexi n de ocho tarjetas Una vez unidos el chasis y los dos m dulos hay que alimentados mediante una fuente de continua de 18 W y 24 VDC Ahora debemos configurar el Compact RIO para poder comunicarnos con l La forma de hacerlo es a trav s de su puerto LAN de red bien directamente por red local o bien por Internet Hemos decidido que lo vamos a hacer conectando una PC directamente al Compact RIO con un cable RJ 43 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 8 Figura 5 Tarjeta de adquisici n de datos Figura 6 Chasis del CompactRIO Para poder programar el Compact RIO antes este sistema formado por l mismo y el PC tiene que estar configurado La herramienta que nos proporciona National Instruments para este fin es la aplicaci n Measurement amp Automation Explorer MAX Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 9 SAFE MODE CONSOLE OUT IP RESET NO APP USERI ai Qu gt NI cRIO 9004 CompaciRlO Real Time Controller LIRKACTINE Figura 7 CPU del CompactRIO Los pasos a seguir son los siguientes v ase la Figura 7 para entender mejor
42. n_Caso2 Intensidad_Caso2 l PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO Sa m mA W REDACCI N AE d 09 10 27_Prueba AE 43 Project Explorer AB PFC_PC_Monof si D Sa al 18 51 Figura 21 Seleccionar el VI en la funci n Open FPGA VI Reference FPGA Interface _1 Y pro _PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO j agg File Edit View Project Operate Tools Window Help smaek m seet by RIOQ JL Frecuencia de Muestreo KHz _Caso Pu Stop_Casol A Lox A RARO C k gt aa Ps En l o K E Tensi n_Caso2 Intensidad_Caso2 lv PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO a m BE INICIO W REDACCI N AE d y 09 10 27 PruebaAE HB Project Explorer APEC PC Monof si BPFC_PC_Monof si Y LabvIEW Help J ail Col 18 54 Figura 22 Seleccionar el VI en la funci n Open FPGA VI Reference FPGA Interface _2 En cada uno de las tres estructuras ser necesario utilizar la funci n Read Write Control FPGA Interface Paleta de funciones FPGA Interface Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 26 para poder abrir y leer los canales de las tarjetas de adquisici n de datos y por lo tanto tratarlos Todo este esquema de procedimiento estructuras y funciones han sido utilizadas de forma semejante tanto para el sistema monof sico y co
43. ndici n especificada por el usuario Ensayo Monof sico Par metros en este ensayo son Frecuencia de muestreo 10 KHz Tiempo antes del evento 0 2 s Tiempo despu s del evento 0 2 s Frecuencia de la red 50Hz Umbral de RMS lt 90 RMS nominal 231 8 V Tensi n Primario 231 8 V Tensi n Secundario 4 68 V 2 C Monofasico_Caso3 txt Figura 68 Ejemplo 1 Panel Frontal Ensayo caso 3_Hueco de tensi n Monof sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 58 x10 Figura 69 Ejemplo 1_Ensayo caso 3_Hueco de tensi n Monof sico Se puede observar en la Figura 69 que se ha detectado un hueco de tensi n correspondiente a un gran n mero de ciclos de onda es decir lo que hemos denominado ciclos evento Ensayo Monof sico Par metros en este ensayo son Frecuencia de muestreo 10 KHz Tiempo antes del evento 0 5 s Tiempo despu s del evento 0 5 s Frecuencia de la red 50Hz Umbral de RMS lt 90 RMS nominal 231 3 V Tensi n Primario 231 3 V Tensi n Secundario 4 65 V Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 59 CiMonofasico_Caso3 txt Figura 70 Ejemplo2 Panel Frontal Ensayo caso 3_Hueco de tensi n Monof sico Fie Edit View Insert Tools Window Help Dengarkan AP Figura 71 Ejemplo2 Ensayo caso 3_Hueco de t
44. ndow Help c i 15 ensi n 1 ie 10 E O 1 PFC_Proyecto_Trif sico lwproj CompactRIO Figura 52 VI del tercer caso_caso 2 true Trif sico Ahora se eval a el RMS de este ciclo si su valor es menor que la condici n exigida v ase la Figura 53 y la Figura 54 los datos se incorporan al array inferior que recordamos que contiene los datos Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 47 correspondientes al periodo pre evento al primer ciclo evento y ahora tambi n al segundo ciclo evento y se vuelve a inicializar el array superior y el programa se mantendr en el caso 2 En el sistema trif sico se sigue el proceso con las tres fases Como se ha inicializado el array y se mantiene en el caso 2 como no tenemos datos en el array estaremos otra vez en el caso anterior Caso 2 true es decir Figura 51 y Figura 52 Si por el contrario el valor RMS del ciclo que estamos evaluando es mayor que la condici n pasamos al estado 3 se inicializa el array superior y no se incorpora los datos de este ciclo al array inferior Figura 55 y Figura 56 Esta situaci n se puede presentar una vez que tengamos un ciclo evento o cuando tengamos en simos ciclos eventos el funcionamiento es el mismo 13 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO LE File Edit View Project Operate Tools Window Help E omal
45. nonnnnncnnnnnnnnnos 34 Figura 34 VI del segundo caso caso O false MONO SICO cccccccccncnnncncnocccnnnninonononnnos 34 Figura 35 VI del segundo caso caso O true TIIf SICO ccccccccnccnnnnonoccnnnnnnnnnnnnnnccnnnnnos 35 Figura 36 VI del segundo caso caso O false TrIf SICO occccccccncnnnonnnononnnnnnnnanoninnns 35 Figura 37 VI del segundo caso caso 1 true MONO SICO cccccccccccnncnnnnnnnnonannnnnnnnnnnnnons 36 Figura 38 VI del segundo caso caso 1 false MONOT SICO ccccccccccnnnnnnnonccnnnnnnnnncnonnnos 37 Figura 39 VI del segundo caso caso 1 true TIIf SICO ccccccccccnnnnonoccnnnnnonnnnnnnanonnnnnos 37 Figura 40 VI del segundo caso caso 1 false Trif SICO cccccccccnnnnnnnnnnnnnnnnnnonaneninnnos 38 Figura 41 VI del tercer caso vista general Panel Frontal Monof sICO ccocoonccncoo o 39 Figura 42 VI del tercer caso _ vista general Panel Frontal Trif sicO oo ccccooooom o 39 Figura 43 VI del tercer caso vista general Diagrama de Bloques Monof sico 40 Figura 44 VI del tercer caso _ vista general Diagrama de Bloques Trif sico 4 Figura 45 VI del tercer caso caso O MONOT SICO ccoooooocooonooooocnccnnnnnnnnnnnnnononnnnnnnanonnnnnns 42 Figura 46 VI del tercer caso caso O TII SICO ooonnncnnnnnninnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnanararrnnnnos 42 Figura 47 VI del tercer caso caso 1 false MONOT SICO ooooooocoooooooccccncnoncnnnnnnnonononnnnnos 43
46. nos 22 Figura 19 Selecci n de canales Sistema TTI SICO oooonnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnononononnnnnononnnnnnnnnnnos 23 Figura 20 Compilar el VI de las tarjetas de adquisici n de datoS ooooocccnnncconnccnnnno 24 Figura 21 Seleccionar el VI en la funci n Open FPGA VI Reference FPGA rc A Pe E E E 25 Figura 22 Seleccionar el VI en la funci n Open FPGA VI Reference FPGA ii AAA A o 5 AE A E AE 25 Figura 23 VI del primer caso grabar OFF MONO SICO cccccccnnnnononooooononcnnnnnnncncnnnnnnoos 26 Figura 24 VI del primer caso grabar ON MONO SICO ccccccccccccnnnnnnnnonononononononnnnnnnnnos 27 Figura 25 VI del primer caso grabar OFF TTIF SICO occcccccnnnnnonononononcnnnnnnnnnncnnnnnonoss 27 Figura 26 VI del primer caso grabar ON TII SICO oooooooccccnnnncncnnnnnnonnnnnononononnnnnnnonnss 28 Figura 27 Crear un Indicador en los canales de lectulA oooooccncccnccicicicanananonononononornooono no 29 Figura 28 Cambiar la precisi n de representaci n de un IndicadoT ccccccconocncccnnnnncnos 29 Fieuta 29 Crear una Local Valable iii 30 Figura 30 Configuraci n de la funci n Convert from Dynamic Data unooooococcccccnnnnnnns 31 Figura 31 Cambiar la funci n Path Constant a un Path Control o ooooooocccnnnncnoo 32 Figura 32 VI del segundo caso vista general MONOT SICO cccccccccncccnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 33 Figura 33 VI del segundo caso caso O true MONO SICO ccccccccccnnnnnnnnnnnn
47. nsi n 2_3 E Ale eo tel Intensidad 1_3 Intensidad 2_3 Mas mt al A h23 ensidad 2 ensidad 3 Intensidad 3_3 E ii ensi n 1 ntensidad 1_ Intensidad 2_3 Intensidad 3_3 ensi ensi a Ae 2 57 PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO lt m mE Figura 50 VI del tercer caso_caso 1 true Trif sico En el caso 2 se toman datos y se incorporan al array superior que recordemos que est vac o en este momento Figura 51 y Figura 52 hasta que el n mero de datos en el array corresponde a un ciclo completo de onda Una vez que tengamos los datos correspondientes a un ciclo pasamos al false case de la estructura Case Structure Figura 53 Figura 54 Figura 55 y Figura 56 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 46 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO ma X File Edit View Project Operate Tools Window Help 9 m ft baje Evaluando el RMS de ciclos completos Intensidad Coger muestras hasta completar un ciclo T L y En m0 7 PGA V Tiempo despu s del evento s gt u32 f h D dl Stop_Caso3 ii A Tensi n Pico_ FPGA Y o A a PFC Proyecto Monof sico lvproj CompactRIO lt m gt Figura 51 VI del tercer caso_caso 2 true Monof sico File Edit View Project Operate Tools Wi
48. o de teni sienta acid 62 Objetivos Necesitamos tener un sistema flexible de adquisici n de datos en el que una de las aplicaciones sea la captura de huecos de tensi n Este dispositivo debe funcionar de forma aut noma y disponer de memoria suficiente como para almacenar todos los datos a guardar generados un periodo de tiempo amplio En el mercado podemos encontrar dispositivos capaces de satisfacer estos objetivos el gran problema en unos casos es su elevado precio y en otros con un precio razonable es su falta de flexibilidad hem gt El dispositivo que mejor se adapta a estos objetivos con un precio asequible y una calidad contrastada es el CompactRIO de National Instruments que al ser totalmente configurable tiene una gran flexibilidad aunque precisamente esta cualidad conlleva un mayor trabajo de programaci n Adem s tiene un precio razonable para lo que cuesta este tipo de dispositivos e incorpora una amplia memoria para almacenar datos 2 GB Dispositivo de medida y almacenamiento Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 4 NI CRIO 9004 CompactRIO Real Time Controller Figura 1 CompactRIO Equipamiento de laboratorio a Un CompactRIO modelo cRIO 9014 de ocho ranuras b Dos tarjetas de adquisici n de datos NI 9215 con Screw Terminal que quiere decir que posee cuatro canales de dos pines c Un PC d Dos autotrafo trif sico
49. oducidos por el usuario 3 Crear un buffer de datos correspondientes a un periodo de tiempo elegido por el usuario llamado tiempo pre evento y evaluar el RMS del siguiente ciclo competo de onda Ahora se puede presentar varias situaciones a Que este valor de RMS sea mayor que el valor condici n introducido por el usuario por lo que se eliminar el primer ciclo del buffer de datos y se incluir los datos de este ltimo Se evaluar el siguiente ciclo completo de onda y se seguir realizando esta operaci n hasta que un ciclo cumpla la condici n y su RMS sea menor que sta Entonces estaremos en la siguiente punto b Que el valor de RMS es menor que el valor condici n elegido por el usuario los datos correspondientes a este ciclo evento son a adidos al buffer y se evaluar el ciclo completo de onda siguiente y si ste tambi n cumple la condici n se a adir n sus datos al buffer hasta que se encuentre un ciclo que no la cumpla y entonces se a adir al buffer existente de datos los datos correspondientes a un periodo de tiempo elegido por el usuario llamado tiempo post evento El buffer de datos resultante estar formado por los datos del tiempo pre evento los datos del de los ciclo s evento s y por los datos del Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 13 tiempo post evento Luego este buffer ser guardado con el nombre que elija el usuario En todos es
50. of sico vi de BP Dependencies i sg Build Specifications PFC_Proyecto_Monof sico lvproj FPGA Target lt Vue W REDACCI N AE doc y 09 10 27_Prueba AE LabvIEW 8 5 1 D Figura 15 Sistema Monof sico_FPGA Para el caso de un sistema trif sico ser necesarias las dos tarjetas y en este caso utilizaremos los tres primeros canales de la primera tarjeta para la tensiones y los tres primeros de la segunda tarjeta para la intensidades tal y como se puede apreciar en la Figura 16 E Project Explorer PFC Proyecto Trif sico Ivproj 1 PFC_FPGA_Trif sico vi Front Panel on PFC_Proyecto_Trif sico Ivproj FPGA Tareet JEJEJ A esalxbox gra a faleselonolo aa Items Files o i Project PFC_Proyecto_Trif sico lvproj gt E My Computer 52 Dependencies L Build Specifications ES CompactRIO 192 168 1 100 a EE FPGA Target RIOO cRIO 9104 j p Chassis I O 000000000 Chassis Temperature 19 PFC FPGA Trif sico vi Block Diagram on PFC Pro o Trif sico Ivprol FPGA Taro ide Sleep System Reset l FPGA LED 0 0000000 ge Tensi n 1 Mod1 A10 e Tensi n 2 Mod1 A11 i ge Tensi n 3 Mod1 AI2 i Canal Vac o 1 Mod1 A13 de Intensidad 1 Mod2 A10 EN Intensidad 2 Mod2 A11 fe Intensidad 3 Mod2 A12 lt A q Canal Vacio 2 Mod2 A13 i e B 40 MHz Onboard Clock lt pe IL Modi Slot 1 NI 9215 i be P Modz Slot 2 NI
51. pactRIO File Edit View Project Operate Tools Window Help 2 omo rs E Tiempo de Muestreo s lis Tiempo en Espera s j Frecuencia de Muestreo KHz _CasoZ m Grabar durante el Tiempo de Muestreo Esperar un Tiempo en Espera as sucesivamente PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO lt Figura 40 VI del segundo caso_caso 1 false Trif sico Tensi n 1_2 fo 000000001 Tensi n 2_2 fo 000000001 Tensi n 3_2 lo DO000000 Grabar un buffer de datos cuando se cumpla una condici n especificada por el usuario P g 38 Intensidad 1_2 0 000000001 Intensidad 2_2 3 lo 00000000 Intensidad 3_2 lo DODODODOL En este caso el usuario tiene que introducir un gran n mero de par metros Como en los casos anteriores se puede eligir la frecuencia de muestreo el nombre ubicaci n del archivo a guardar y accionar el bot n de parada Pero tambi n hay que determinar la frecuencia de la red que en Espa a es de 50 Hz el tiempo pre evento el tiempo post evento el umbral de RMS lt el RMS Nominal la tensi n del primario y la tensi n del secundario V ase la Figura 41 y la Figura 42 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 39 max PEC Proyecto Moneta Mao CompadRIO Figura 41 VI del tercer caso_vista general Panel Frontal Monof sico PFC_Proyecto_TriF sico lvproj CompactRIO lt Fi
52. r que est n estos canales midiendo leyendo en continuo Para el caso del sistema monof sico s lo necesitaremos una tarjeta y por ejemplo los dos primeros canales el primero para la tensi n y el segundo para la intensidad Tal y como se puede ver en la Figura 15 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 20 1 Project Explorer PFC_Proyecto_Monof sico lvproj 1 PFC_FPGA_Monof sico vi Front Panel on PFC_Proyecto_Monof sico Ivproj FPGA Target BAX ME File Edit View Project Operate Tools Window Help Pbsalxbox sr a faleselono o Items Files e la Project PFC_Proyecto_Monof sico lwproj S E My Computer LE TP Dependencies b Build Specifications S E CompactRIO 192 168 1 100 S Fe FPGA Target RIOO cRIO 9104 E Y Chassis IO f fue EN Chassis Temperature i EN Sleep ide System Reset ie FPGA LED ES Modi i e Tensi n Mod1 A10 EN Intensidad Mod1 411 EM Canal vacio 1 Mod 1 Mod1 412 i Canal Vac o 2 Mod1 Mod1 AI3 E Mod2 Canal Vac o 1 Mod 2 Mod2 AI0 de Canal Vac o 2 Mod 2 Mod2 A11 EN Canal Yac o 3 Mod 2 Mod2 A12 PFC_Proyecto_Monof sico lvproj FPGA Target Tensi n i dq Canal Vac o 4 Mod 2 Mod2 A13 Ban Tensi n E W 40 MHz Onboard Clock Ban Intensidad MY Modi slot 1 NI 9215 MA Mod2 slot 2 NI 9215 m PFC_FPGA_Monof sico vi 2 Dependencies 8 Build Specifications PFC_PC_Mon
53. rada File Edit View Project Operate Tools Window Help SmE Grabar los datos correspondientes a T1 Ciclos Evento y T2 gt Pasar al Estado inicial 0 Cil _Caso3 txt 1 DGA Y A Tensi n Pico_ FPGA Y o MAA Rio PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt m E Figura 61 VI del tercer caso_caso 4 Monof sico Tensi n 3_3 E Tensi n 2_3 al i g no p Tensi n 2 Intensidad 1_3 EE In Intensidad 1 Intensidad 2 Intensidad 3 ensi n 1 ensi n 2_3 Claros _Caso3 txt PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO lt m E Figura 62 VI del tercer caso_caso 4 Trif sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 53 Resultados y ensayos Introducci n limitaciones CompactRIO es un sistema avanzado de control y adquisici n embebido motorizado por tecnolog a National Instruments ND reconfigurable RIO Los fabricantes de sistemas de adquisici n y control usan ampliamente dispositivos de arreglos de compuertas programables de punto flotante FPGA debido a su rendimiento posibilidad de reconfiguraci n tama o y bajos costos de desarrollo de ingenier a El sistema de adquisici n de datos CompactRIO es peque o y extremadamente robusto Usando NI LabVIEW los programadores no tienen que saber lenguajes especializados de dise o de hardware tales como el VHDL de los
54. rma independiente Esta frecuencia de muestreo se consigue gracias a la funci n Wait Until Next ms Multiple que se encuentra en la paleta de funciones en Programming Timing y as se puede determinar el tiempo que trascurre entre cada iteraci n de la estructura While Loop Tambi n tenemos que abrir o llamar al VI de las tarjetas de adquisici n siempre y cuando haya sido compilado previamente con la funci n Open FPGA VI Reference FPGA Interface que se encuentra en la paleta de funciones en FPGA Interface V ase en las figuras Figura 21 y Figura 22 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 25 PFC_PC_Mono o vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO JE File Edit View Project Operate Tools Window Help E 218 0 1 9 64 hole corra E Select An Select Bitfile Grabar o Estar a la espera seg n lo desee el usuario ba Tensi n_Caso1 a in mnpm a iii TR 7 O ea 2 dl R visible Items gt E sre P F E A Help l e a R Examples Intensidad_Caso1 Description and Tip sa Intensidad_Caso1 Set Breakpoint FPGA Interface Palette p E Frecuencia de Nk Replace E e pa VI Bitfile Name Visible gt e q 4 Grabar_Casol Show Resource np A ro Y Open and Run Stop_Casol E e m Ed o A Select Address Bind to Typedef oa Tensi
55. rpore en la ltima posici n de un listado de datos En el terminal file path conectamos la funci n Path Constant Paleta de funciones Programming File I O File Constants y posteriormente lo convertimos en Control para que el usuario en panel frontal pueda elegir su nombre v ase Figura 31 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 32 13 PFC_PC_Monof sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Monof sico Ivproj CompactRIO File Edit View Project Operate Tools Window Help Smo FPGA Target RIOO Visible Items gt Frecuencia de Muestreo KHz _Caso E Change to Control T E gt e i pe Change to Indicator 2 E e s Description and Tip Grabar o Estar a la espera seg n lo desee el usuario Grabar_Casol E File I O Palette E a aer Create Replace Stop_O Data Operations o E TF Properties Y Size To Text vvv v Browse for Path PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt a Qu gt M REDACCI N AE doc 09 10 27 Prueba AE Figura 31 Cambiar la funci n Path Constant a un Path Control Grabar los datos durante un tiempo y permanecer a la espera durante otro periodo de tiempo En este caso el usuario en el Panel Frontal podr elegir la frecuencia de muestreo el nombre del archivo a guardar por lo tanto su ubicaci n es decir comenzando el nombre con C decimos que el archivo sea guardado
56. ruments
57. si n En la siguiente figura Figura 76 hemos hecho un zoom en el hueco de tensi n para observar la onda mejor File Edit View Insert Tools Window Help lIDSHS RAz2 920 Figura 76 Zoom en el hueco de tensi n Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 63 Conclusiones y trabajos futuros Como hemos podido comprobar el CompactRIO ha cumplido con todos nuestros objetivos Es capaz de detectar los huecos de tensi n como tambi n de adquirir datos con una suficiente frecuencia y con una capacidad m s que aceptable para su grabaci n Debido a la gran flexibilidad que presenta el CompactRIO se podr a utilizar para el estudio de cualquier otro tipo de eventualidad como la detecci n de sobreintensidades Simplemente consistir a en modificar parte del c digo de programaci n utilizado en esta aplicaci n Bibliograf a LabVIEW Entorno gr fico de programaci n LabVIEW 8 20 y versiones anteriores Ed marcombo ediciones t cnicas 2007 Autores Jos Rafael Lajara Vizca no y Jos Pelegr Sebasti LabVIEW Data Acquisition and Signal Conditioning Course Manual NI Customer Education Curse Software Version 8 0 October 2005 Edition Part Number 320733L 01 National Instruments Introducci n a LabVIEW Curso 4 Horas 2005 National Instruments Introducci n a LabVIEW Curso de Seis Horas September 2003 Edition Part Number 323669B 01 National Inst
58. t RIOO CRIO 9104 y amp 2 Dependencies i Build Specifications PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO Boro _PC_Trif sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO BAX File Edit View Project Operate Tools Window Help LIE Om e ee hoje os too aepicaion tor gt tor 5 S Tensi n 1_1 1 23 Tensi n 2_1 0 Tensi n 2_1 Intensidad 1_1 E Intensidad 1_1 FF pn23 Tensi n 3_1 pm Tensi n3 ji i j Tensi n3 e Intensidad 1 Intensidad 2 Intensidad 3 Cih _Casol txt Intensidad 2_1 Intensidad 2_1 Intensidad 3_1 Intensidad 3_1 Frecuencia de Muestreo KHz2 _Caso1 Grabar_Casol 1 23f A g Stop_Casol gt eH Grabar o Esperar seg n lo desee el usuario PFC_Proyecto_Trif sico lvproj CompactRIO lt m m gt Figura 26 VI del primer caso_grabar ON_Trif sico En los canales abiertos con la funci n Read Write Control FPGA Interface se crear en cada uno de ellos un Indicador salida en LabVIEW a su vez con estos unas Variables Locales La precisi n de estos indicadores las ampliaremos a Doble Precision Tal y como se puede ver en las siguientes figuras Figura 27 Figura 28 y Figura 29 se realiza de igual manera en el sistema trif sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 29
59. tear el Compact RIO en este punto pero si no se desea hacer saltar los pasos correspondientes al formateo Mover el bot n SAFE MODE a su posici n ON y presionar el bot n RESET Por seguridad s lo se puede formatear el Compact RIO activando el modo seguro del aparato Clickear con bot n derecho del rat n sobre el icono del Compact RIO del MAX seleccionar Format Disk y aceptar Cuando el proceso de formateo haya acabado nos saldr una pantalla de aviso en el MAX entonces desactivar el modo seguro del Compact RIO y resetearlo posteriormente reiniciar el aparato El manual de instrucciones del Compact RIO nos dice que la mejor comunicaci n con l es a trav s de una IP din mica pero en la pr ctica no es as Porque esta configuraci n da errores y despu s de formatear el equipo resulta imposible comunicarse con l Cuando sucede esto s lo queda una soluci n formatearlo manualmente con el bot n IP RESET para obtener de nuevo una IP nula y comenzar de nuevo todos los pasos de la configuraci n Seleccionar en nuestro PC la opci n de Usar la siguiente direcci n IP dentro de la ventana Propiedades de Protocolo Internet TCPAP que a su vez se accede a trav s de Propiedades de conexi n de rea local en Conexiones de red IP 169 254 209 247 M scara de Subred 255 255 0 0 la misma que va a tener nuestro aparato Obtener un a IP est tica en el Compact RIO en la ventana pr
60. to configurado y podemos cerrar el MAX Una vez configurado la pantalla del MAX ser a la siguiente Y CompactRiO Measurement amp Automation Explorer File Edit View Tools Help Configuration 1 Reboot Q Lock Refresh 132 Hide Help E a My System Bl A Data Neighborhood Identification IP Settings Back ER al Devices and Interfaces i i da 9 Historical Data Model cRIO 9014 O Obtain IP address from DHCP server LabVIEW Real Time Target Configuration ER Serial Number 01303494 Edit the IP settings 44 Scales Complete the folloving steps to configure your remote i MAC Address 00 80 2f 11 6b 2d system for use vith the LabVIEW Real Time Module For a Lt Sd Software Suggest Values To Default more complete explanation of these steps refer to the E3 ED IVI Drivers Name CompactRIO LabVIEW Real Time Target Configuration Tutorial a EY Remote Systems IP Address 68254 0 100 1 Bootinto LabVIEW RT 5 E CompactRIO System State Connected Running 169 254 100 In EA E a Devices and Interfaces Comment Subnet Mask L 235 255 0 0 Bn 8 Y Serial amp Parallel Gateway f J a 4 ASRLL INSTR COM1 DNS Server 1 rico 4 Configure I O m Software C Password protect Resets Halt system if TCP IP fails 5 Confiqure System Settings i NI RIO 2 4 1 DataSocket for Lab IEW Real Time 4 5 4 When you complete these steps your remote system is a E LabYIEW Real Time 8 5 1 ready to tar
61. tos casos el usuario podr elegir tanto la frecuencia de muestreo como el nombre del archivo a guardar Caso 1 Caso 2 Caso 3 Medir y grabar o Medir y grabar Medir y grabar un permanecer a la espera durante un tiempo y gran buffer de datos seg n lo decida el permanecer al espera cuando si cumpla una usuario otro serie de condiciones Desarrollo de la programaci n Preliminares Para la programaci n de un dispositivo como el CompactRIO National Instruments establece que se realiza gracias a un Empty Project Proyecto Vac o que es una de las opciones que hay en la pantalla de inicio al abrir ejecutar el LabVIEW Ejecutar LabVIEW y en su pantalla de inicio Getting Started seleccionar Empty Project y se nos abre la siguiente pantalla Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 14 Project Explorer Untitled Project 1 File Edit View Project Operate Tools Window Help sea xooxgala rales e foma ja Items Files b Project Untitled Project 1 i y Computer j BP Dependencies i e Build Specifications i inicio CEG w Documento1 Micros w REDACCI N AE Confi Project Explorer Unt Figura 9 Inicio del proyecto Empty Project Clickear con el bot n derecho sobre el icono de Project Untitled Project 1 y seleccionar Targets and Devices Programaci n de CompactRIO para la medida y adq
62. tos correspondientes al periodo post evento Una vez que tengamos los datos v ase la Figura 59 y la Figura 60 stos se incorporan al array inferior que por lo tanto ya tendr todos los datos a guardar que son los correspondientes al periodo pre evento ciclo s evento s y al periodo post evento Se inicializa el array superior y pasamos al caso 4 Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 50 File Edit View Project Operate Tools Window Help 28 moea rn O l mi f E TTNET True vP EErEE rE ETEEN a S f E Llenar bffer hasta completar T2 E A e e 0 RMS_umbral FPGA Y hies Ao 0 Tiempo despu s del evento s gt 1032 LL Ka PGA 4 al Stop _Caso3 EN STOP ecc Tensi n Pico_ FPGA Y q el PFC_Proyecto_Monof sico lvproj CompactRIO lt m gt Figura 57 VI del tercer caso_caso 3_true Monof sico File Edit View Project Operate Tools Window Help LIR 0 1 9 8s kolat 159 sepicaton for i 9 Lenar buffer hasta completar T2 Tensi n 1_3 Tensi n 33 E 153 Tensi n 23 a P1123 Intensidad 1_3 s Intensidad 2_3 gt True vh me r Intensidad 1 l 123 Intensidad 2 Intensidad 3_3 Intensidad 3 ensi n 1_3 Intensidad 1_3 Coger datos hasta completar T2 011 23 pg Intensidad 2_3 Intensidad 3_3 PFC_Proyecto_Trif sico lvpro
63. uisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 15 Project Explorer Untitled Project 1 Ema Ex File Edit View Project Operate Tools Window Help lncalxbox lx a aloe o Items Files Target Folder Save Targets and Devices Save S Save All this Project view Find Items with No Callers Expand All Collapse All Properties Inicio eso EA REDACCI N AE Confi Project Explorer Unt es Qj 12 38 Figura 10 Segundo paso del proyecto Empty Project Seleccionar Real Time CompactRIO Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 16 Project Explorer Untitled Project 1 s o x File Edit View Project Operate Tools Window Help lbBsa xoboxi xAa ar aleselo oca Items Files e 5 Project Untitled Project 1 E E My Computer j EP Dependencies i Build Specifications Add Targets and Devices on Untitled Project 1 Targets and Devices Existing target or device Discover an existing target s or device s O Existing device on remote subnet Specify a device on a remote subnet by address O New target or device Create a new target or device by type Targets and Devices 5 Compact Vision System HO Real Time CompactRIO HO Real Time Desktop 65 Real Time PXI HO Real Time Single Board RIO M J 2 ar Inicio e O Documentol Micros REDACCI N AE Confi Project
64. y Computer oda TP Dependencies i Build Specifications EL CompactRIO 192 168 1 100 ES ia FPGA Target RIOO cRIO 9104 j ue PFC_PC_Trif sico vi d 2 Dependencies Build Specifications E PFc_PC_Trif sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Trif sico Ilvproj CompactRIO Fie Edit View Project Operate Tools Window Help 13pt Application Font Fa Tiempo de Muestreo s Tiempo en Espera s ha Frecuencia de Muestreo KHz _Caso2 he Ll oH Grabar durante el Tiempo de Muestreo Esperar un Tiempo en Espera Istorii as sucesivamente iaa 9 PFC Proyecto Trif sico Ivproj CompactRIO lt m i F Figura 39 VI del segundo caso caso 1 true Trif sico Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT File Edit View Project Operate Tools Window Help XIe a a E all a e Items Files Stop_Caso2 File Edit View Project Operate Tools Window Help cfm Cil Caso2 txt a y 9 R E tl Project PFC_Proyecto_Trif sico lwproj gt El My Computer Frecuencia de Muestreo KHz _Caso2 de 22 Dependencies i 5 Build Specifications E CompactRIO 192 168 1 100 Tiempo de Muestreo s PE FPGA Target RIOD cRIO 9104 p PFC_PC_Trif sico vi 2 Dependencies l Tiempo en Espera s La Build Specifications a i 13 PFC_PC_Trif sico vi Block Diagram on PFC_Proyecto_Trif sico lvproj Com
65. zaremos una estructura Case Structure pero utilizada de una forma diferente a la utilizada en el caso anterior Grabar los datos medidos o permanecer a la espera seg n lo estime oportuno el usuario Figura 23 y Figura 24 Ahora en el terminal Case Selector de la estructura Case Structure no introduciremos una condici n booleana de verdadero o falso sino un contador donde lo iniciamos en la posici n cero y tenemos dos casos caso O y caso 1 Como se puede ver en las figuras Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 y Figura 36 se permanecer en el caso 0 que es el caso d nde se graba los datos hasta que se cumpla la condici n para pasar a permanecer en espera Esta condici n la establece el usuario con un tiempo de muestreo y como tambi n estable la frecuencia de muestreo sabemos cuantos datos corresponde a esos dos par metros que es simplemente su multiplicaci n Por lo tanto se pasar al caso 1 cuando se grabe ese n mero de datos y se permanecer en el caso cero hasta que no se llegue a ese n mero de datos Programaci n de CompactRIO para la medida y adquisici n de datos en cuadros el ctricos de BT P g 34 File Edit View Project Operate Tools Window Help pa 0 11 9 25 hoj os oo sepicaion to gt 25 52 9 Case Structure Grabar durante el Tiempo de Muestreo Stop_Caso2 Estar a la espera durante el Tiempo en Espera pe Y as sucesivamente Istori PFC Proyecto _Monof

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