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7/27/2019 68710775 Aplicacion Virtual Remota Con Labview
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AplicaciAplicacin de la Instrumentacin de la Instrumentacin Virtual Remota en la Educacin Virtual Remota en la Educacinn
a Distanciaa Distancia
Autores:
Cristbal Pascual Carrazana
Enrique Ernesto Valds Zaldivar
Ciudad de la Habana, Nov. 2003
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2- Ins trumentac in Vir tual Remota
1- Ins t rumentac in Vi rtual
3- Conc lus iones
Sumario
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La Instrumentacin Virtual: concepto
1- Inst rum entacin con enfoq ue de sis tema.
2- La com putadora (PC) es el elemento pr inc ip al.
3- Mdulos in ternos y externos a la computadora const i tuyen la
interfaz entre esta y el medio.
Solo losnecesarios
4- Por medio del sof tware el usuar io def ine las funcion es de su
ins t rumento.
5- Trabajo en red Posibi l idad de com part i r
recursos .
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Ejemplo de Instrumento Virtual
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PROCESSORBUS
Conditioning
TimingA/D
D/A
DI/OTI/
O
DISP
LAY
AND
CONT
ROL
488PORT
P
Math
MEMO
RYP
ROM
PROC
ESSO
RBUS
Conditio
ning
Timing
A/D
D/A
DI/O
TI/O
DISPLAYAND
CONTROL
488PO
RT
P
Math
MEMORY
P
ROM
ControlPanel
Flow
PressureAlarmConditions
STOP
T
emperature
Modelo de desplazamiento hacia la Instrumentacin Virtual
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CPUDRAM
Bus local
CPU-PCI
Bridge
CPU-E/ISABridge
Video
Keyboard Printer
Disk
Mouse Floppy
E-net
Serial
Dedicated PCI slots
Dedicated E/ISA slotsBus PCI
Bus EISA / ISA
Otra posibilidad: tarjeta de audio
Arquitectura de un PC con bus PCI
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Instrumentacin porttil:
PCMCIA
Bus PCI
Bus EISA
Fotografas de tarjetas que se pueden insertar en los slots
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Sistema de adquisicin de datos.
Microcomputadora
TAD
Software de aplicacin
Sensores
Modulo acondicionador de
seal
Ejemplo de Instrumentacin Virtual
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Interfaz de entrada / salida : Tarjeta de adquisicin de datos
Recursos :
Entradas analgicas (Conversin A/D)
Salidas analgicas (Conversin D/A)
Entradas / salidas digitales(Tarjeta
Multifuncin)
Entradas / salidas de temporizacin y conteo
Hardware para la Instrumentacin Virtual
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Interfaz de entrada / salida :tarjetas adquisicin de imgenes.
Hardware para la Instrumentacin Virtual
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Tarjetas de Interfaz para comunicaciones en la industria
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Application Software
Interface Software
LabVIEW
LabWindows/CVI
Component Works
Visual Basic
C/C++...
PCI-MIO-16E-1
DAQ Board
NI-DAQ
Ready to run Software
Niveles del software para la Instrumentacin Virtual
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Driver
SoftwareToolkits
HMI/SCADA software:
Lookout and BridgeVIEW
Toolkits
Software de National Instruments
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Sistema de medida y test
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Automatizacin Industrial
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DispositivoSemiconductor
CircuitoAcondicionador
de seal
TAD
Medicin de las curvas I-V en dispositivos semicondutores
Hardware
Prctica de laboratorio demostrativa para estudiantes de Pregrado
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Fotografa de la instrumentacin virtual para el estudio
y caracterizacin de un sensor qumico del tipo ISFET
IVR
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Revolucin en los sistemas para
el control de procesos de
laboratorios y la industria.
Software potentes parainstrumentacin virtual
Desarrollo de tecnologas para el
intercambio de informacin de forma rpida
y segura a travs de redes Internet+
Surgimiento de la Instrumentacin Virtual Remota:
Instrumentacin Virtual que utiliza las redes de PCs para compartir
recursos, datos, dirigir experimentos, monitorear procesos, etc. entre un
servidor y otras computadoras remotas (clientes) conectadas a la red.
Modernizacin de los laboratorios
docentes y del sistema de
aprendizaje en el sector educativo.
Resultados
Instrumentacin Virtual Remota (IVR)
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Clasificacin de los sistemas de IVR:
Instrumentacin Virtual Remota
Control remoto:Adems del monitoreo remoto, el usuario puedeinteractuar de forma directa con el instrumento virtual remoto.
Monitoreo remoto: El proceso es nicamente es observadodesde un lugar de la red distinto a donde este ocurre.
Colaboracin: Incluye el control remoto y permite el intercambiode informacin entre los usuarios conectados al instrumento virtual
remoto.
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Conectado
a la TAD
Arreglo de
8 relay
Control de los relay
por puerto serie RS232
PC
KL1 KL2 KL3 KL4 KL5 KL6 KL7 KL8
Internet
Servidor de Instrumento Virtual
Conexin Remota al Instrumento
Instrumentacin Virtual Remota
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Necesidad de incrementar las prcticas de laboratorio de electrnica
en la Facultad de Ingeniera Elctrica de la CUJAE.
Utilizar la IVR se ajusta a las tendencias actuales de numerosas
universidades del mundo, principalmente las de pases desarrollados.
Posibilita que los estudiantes interacten con una determinadainstrumentacin (en ocasiones costosa) sin que esto afecte las
prestaciones de la misma.
Solo se necesita del montaje de una prctica para que muchos
estudiantes interacten con ella.
Permite que las prcticas de laboratorio puedan ser realizadas en
horarios extradocentes y sin la presencia del profesor.
Causas que dieron origen a la utilizacin de la IVR en la CUJAE
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Tecnologas para el desarrollo de la IVR con LabVIEW 6.1.
Web: El usuario interacta utilizando pginas Web.
1. LabVIEW Remote Panel.
2. Tecnologa CGI.
3. DataSocket y AvtiveX.
4. DataSocket y Java Applet.
Internet: El usuario interacta utilizando VI.
1. Aplicacin cliente/servidor utilizando las funciones TCP/IP de LabVIEW.
2. Servidor VI.
3. DataSocket.
Tecnologas seleccionadas.
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Web: LabVIEW Remote Panel
Herramienta de LabVIEW 6.1 que brinda la posibilidad de acceder a la
Instrumentacin Virtual desarrollado en una computadora (servidor) a travs de
una navegador Web.
Utiliza el Web Server incluido en el paquete de
instalacin de LabVIEW 6.1
La pgina Web muestra exactamente el mismo Panel Frontal del VI que se
ejecuta en el PC servidor.
Desde la pgina Web se pueden operar todos los controles tal y como si se
estuviera en el ambiente de LabVIEW.
Caractersticas:
Se necesitan licencias de la National
Instruments para que esta herramienta pueda ser
utilizada por ms de una usuario.
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PC Server
PC cliente 1
PC cliente 2
PC cliente n
Topo logas y Experien ci as
Utilizando los REMOTEPANELS de LabVIEW
se puede implementar
esta topologia
El PC cliente a travs de una pagina web puede controlar
el instrumento virtual que se ejecuta en el PC Server
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Inconvenientes: Se requiere de licencias para la conexin de
ms de un usuario.
Ventajas:
No requiere de programacin adicional para lograr embeber el VI
en una pgina Web.
La pgina Web puede ser modificada con informacin adicional.
Web: LabVIEW Remote Panel
Demostracin prctica
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Web: CGI (Common Gateway Interface)
CGI fue un a de las prim eras tecno logas desarro lladas para el d iseo d e
pginas Web d inm icas .
Const i tuye u na inter faz para la comun icacin entre un servidor HTTP con
otras apl icaciones y bases de datos.
El servid or HTTP hace po sible q ue ms d e un usu arios in teracte con el
instrum ento vir tual remoto .
El usuar io interacta l lenando c ampos de un formular io que s on enviados a la
aplicacin CGI desarrol lada en LabVIEW y luego esta responde con otra pgina
Web con los resul tados correspond ientes.
Caractersticas:
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Web: CGI
No se tiene acceso a los resultados durante la ejecucin las mediciones.
No se tiene conocimiento del tiempo que pudiera tardar la respuesta a la
solicitud.
Ms de un usuario puede realizar solicitudes simultaneas al servidor
de Instrumento Virtual, y estos reciben las respuestas en el mismo
orden en que las solicitudes llegan al servidor HTTP.
El usuario solo necesita de un Navegador Web (Internet Explorer).
Ventajas:
Inconvenientes:
Demostracin prctica
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Programacin de la aplicacin CGI en LabVIEW
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Internet: DataSocket
Tecnolo ga desarrol lada po r National Ins truments, empleada para la
transmisin de datos y mon itoreo de procesos que se ejecutan de
manera autnoma.
UtilizaDataSocket Serverpara manejar las co nexiones co n los cl ientes
a travs de l os pr otoc ol os TCP/IP.
Utiliza eles tndar URL para la conexin a los dato s.
La com unicacin es entiempo real.
UtilizaDataSocket Server Managerpara conf igurar la
segur idad de las apl icaciones.
CaracterCaractersticas:sticas:
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Internet: DataSocket
Componentes de unaComponentes de una
aplicaciaplicacin DataSocket:n DataSocket:
Aplicacin fuente de los datos.
Encargado de manejar las conexiones clientes. Tiene funcionamiento autnomo y est determinado
por la configuracin del DataSocket Server Manager.
Aplicacin cliente. Recibe los
datos del DataSocket Server
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Remote Panel80PregradoElectrnica
Analgica 2
5.Caracterstica
transferencial
de un AO.
280 estudiantesTotal
CGI30PostgradoElectrnica
Digital
Avanzada
4. Maquinas de
Estado
CGI80PregradoElectrnicaDigital 1
3. CompuertasLgicas
CGI60PregradoElectrnica
Digital 2
2. Contador
Decimal
Remote Panel30PregradoElectrnica
Analgica 3
1. Controlador
Analgico
Tec no lo gauti l izada
Cantidad deEstudiantes
Tipo de CursoAsignaturaPrcti ca deLaborator io
Resultados Mayo-Octubre 2003
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1- Se han mostrado los resultados en la aplicacinde la IV y la IVR en la CUJAE.
2- Estos resultados pueden ser generalizados a
otros centros del pais.
3- Se ha adquirido experiencia en la utilizacin de la IVR,
herramienta muy utilizada en universidades de pases
desarrollados.
4- IVR til en la educacin a distancia, en particular en lasEspecialidades que requieren actividades prcticas.
Conclusiones
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1- Profundizar en el conocimiento y la utilizacin de otras
tecnologas de la IVR.
3- Generalizar los resultados alcanzados a los restantes
CES del pas.
4- Utilizar la IVR como complento de cursos de postgrado.
2- Extender la uso de la IVR en las prcticas de laboratorios.
Tareas Futuras