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

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