UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Informatica ACQUISIZIONE DATI IN AMBIENTE REAL TIME E MONITORAGGIO VIA RETE CON LABVIEW RelatoriCandidato Ch.mo Prof.Ing.Aldo Balestrino Simone Brancaccia Prof.Ing.Mario Innocenti Dott.Ing.Alberto Landi

ACQUISIZIONE DATI IN AMBIENTE REAL TIME E MONITORAGGIO VIA RETE CON LABVIEW qDescrizione generale del sistema qIl server per lacquisizione dati e il controllo qIl protocollo di comunicazione qIl client Labview qAcquisizioni dati da un dispositivo reale qConclusioni

STRUTTURA DEL SISTEMA Architettura client/server che consente allutente di operare su un sistema remoto che è in grado di effettuare lacquisizione dati e il controllo su un dispositivo reale. Client Labview Windows95 TCP/IP Server C RT Linux Processo reale

DESCRIZIONE GENERALE Instaurata la connessione con il server lutente può: oacquisire informazioni sui task disponibili oconfigurare il sistema remoto oselezionare un task oconfigurarne il periodo oattivare/disattivare il task selezionato oacquisire dati ovisualizzare e memorizzare i valori ricevuti

IL SISTEMA RT LINUX qPatch del sistema Linux qAlgoritmi di scheduling q Priority Scheduling (RM) q EDF qTask RT qComunicazione fra processi q RT FIFO q Memoria condivisa

IL SERVER: DESCRIZIONE GENERALE Modulo di Trasferimento Messaggi RT FIFO CTRL RT FIFO DATI TCP/IP Modulo RT TASK 1 TASK n Handler

IL MODULO DI TRASFERIMENTO MESSAGGI Ponte tra il socket TCP e le RT FIFO Server Server figlio

IL MODULO RT Struttura di un sistema di controllo generico Controllore D/A Dispositivo Controllato A/D r ex y

IL MODULO RT qTask per il controllo e lacquisizione qStrutture dati e variabili configurabili qLibreria per la scheda di acquisizione

IL MODULO RT qPattern di ingresso qInserimento di nuovi task qLibreria di moduli RT

PATTERN DI INGRESSO qConsente di configurare un array di campioni da dare in ingresso al dispositivo, con un periodo settato dallutente remoto qMeccanismo di generazione di dati in un processo di identificazione da una postazione remota rispetto al dispositivo

SCHEDULABILITÀ qC i T i per ogni task RT i qidle time sufficiente per non causare starvation o ritardi elevati dei processi non RT Task RT

LE OPERAZIONI DI SPONIBILI qOperazioni per la richiesta di informazioni qOperazioni di settaggio qOperazioni di controllo

Operazioni di richiesta informazioni qDescrizione del server e dei task disponibili qRichiesta dei valori correnti di variabili e parametri qRichiesta di dati

Operazioni di settaggio qSelezione di un task per il controllo e lacquisizione dati qTuning dei parametri qSettaggio del periodo di esecuzione qConfigurazione di variabili qConfigurazione del pattern di ingresso

Operazioni di controllo qAttivazione/Arresto di un task qStart/Stop invio dati qChiusura della connessione

IL PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE qLa struttura dei messaggi qRappresentazione dei dati qModalità di comunicazione DescriptionData

IL PROTOCOLLO DI COMUNICAZIONE qI tipi di messaggio: q Richiesta di informazioni q Settaggio q Controllo q Informazioni q Dati q Errore q Ack Client Server Server Client

IL SW LABVIEW pAmbiente integrato prodotto dalla National Instruments per lo sviluppo di applicazioni, soprattutto rivolte allinterfacciamento e alla simulazione di strumenti reali qUn programma in Labview è chiamato Virtual Instrument (VI).

IL SW LABVIEW q Un VI è composto da: q Front Panel q Block Diagram q Icon/Connector qLinguaggio G q Grafico q Modulare e gerarchico q Librerie e strumenti per il debug e il test

IL SW LABVIEW qEsecuzione Data Driven di un VI Un nodo del diagramma in linguaggio G va in esecuzione solo quando su tutti i suoi terminali di ingresso sono arrivati i dati.

Front Panel Signal Generation

Block Diagram

Front Panel per la configurazione della connessione

Front Panel per il settaggio del sistema remoto

Front Panel per il monitoraggio: modalità standard

Front Panel per il monitoraggio: modalità pattern

TEST DEL SISTEMA qTest in piccolo qTest di integrazione qUser test: q Utilizzo corretto e situazioni limite q Utilizzo scorretto e crash

ACQUISIZIONE DATI DA UN PROCESSO REALE DISPOSITIVO Scheda LabPC + Server TCP/IP Client Utente

IL DISPOSITIVO Convertitore statico di tipo 24/220/900 che alimenta un motore monofase avente in uscita una dinamo tachimetrica INVERTER MOTORE MONOFASE DINAMO Vin Vout

LE PROVE EFFETTUATE qVariazione analogica della frequenza di ingresso dellinverter qVariazione della frequenza di ingresso dellinverter con pilotaggio remoto qUtilizzo di pattern di ingresso

PATTERN DINGRESSO

CONCLUSIONI