Основы графического программирования

Разработка любой программы для решения конкретной реальной задачи начинается с анализа объекта исследования, определения исходной информации, составления математической модели, разработки алгоритма решения и только после этого реализации его в выбранной среде программирования. В первых учебных задачах многие этапы могут отсутствовать, что позволяет ускорить момент получения результата решения, что всегда приносит удовлетворение и способствует пробуждению интереса к обучению.

Рассмотрим простейший пример создания программы, т.е. виртуального устройства для исследования режима напряжения звена передачи. Звено передачи- воздушная линия переменного тока рассматривается как ветвь электрической цепи, для которой известны комплексное сопротивление Z=R+jX. Ом. В конце линии заданы параметры режима: напряжение U2 в кВ, активная P2 и Q2 реактивная мощность в МВА. Необходимо определить потерю напряжения в линии dU и напряжение в начале линии U1. Расчетная схема задачи показана на рисунке 9.7. Как известно потеря напряжения можно определить с учетом только продольной составляющей, а расчет потерь мощности не требуется. .

Рисунок 9.7. Схема звена передач

В этом случае математическая модель предельно проста

,

.

Создание программы начинаем с момента, когда в среде LabWIEV открыта фронтальная панель.

Сначала из палитры инструментов вызовем курсор в виде стрелки. Затем на палитре приборов выбираем цифровые приборы и из них стрелкой последовательно вытягиваем на панель задатчики R, X, P2, Q2, U2 и индикаторы dU, U1 (рисунок 9.8).

На рисунке показана и функциональная панель, на которой появились выбранные приборы. Приборы задания исходных параметров отличны от приборов индикации внешней рамкой. Цвет определяет тип числовой информации. Для целых чисел принимается синий цвет, для действительных- оранжевый. На фронтальной панели показана связь всех приборов между собой, определяемая арифметическими выражениями математической модели. Связь устанавливается с помощью курсора «катушка» палитры инструментов. Для этого курсор подводят к прибору, который начинает мигать, сообщая о сцеплении с катушкой. Щелкнув левой кнопкой, устанавливаем связь и тянем провод к другому прибору. Доведя до него в момент мигания щелкнем еще раз. Если все выполнено правильно, пунктирный провод становится сплошным.

Рисунок 9.8. Фронтальная панель

Закончив составление программы, посмотрев на стрелку 1 командной строки и убедившись в отсутствии синтаксических ошибок, можно вводить числовые значения исходных параметров и проводить расчеты.

Подпрограммы LabVIEW

Важным элементом программирования является использование подпрограмм, т.е законченных модулей, готовых решать конкретную типовую задачу в составе других более сложных программ. Такой модуль должен выполнять три функции: принять исходные данные, провести расчет и передать результаты в вызывающую программу.

Предположим, что рассмотренный расчет звена перелачи может использоваться в других задачах и для него необходимо сформировать подпрограмму.

Рассмотрим пример формирования пиктограммы, использование которой позволит организовать обмен информацией между разработанным программным модулем и любой вызывающей программой. Для редактирования исходной пиктограммы верхнего меню фронтальной панели необходимо правой кнопкой мыши открыть контекстное меню и выбрать режим Edit Icon.

При этом откроется окно простейшего графического редактора (рисунок 9.9). Палитра его, показанная слева, используется для изображения иконки.. После завершения редактирования необходимо нажать клавишу «OK» и перейти к формированию коннектора., т.е. условного клемника, клеммы которого распределены между входными приборами и выходными индикаторами фронтальной панели, которые участвуют в обмене данными с подпрограммой. Работа с ним начинается с выбора в контекстном меню режима Show Connektor.

При этом на месте пиктограммы открывается поле коннектора, разделенное на несколько прямоугольников-клем, количество которых определяется числом терминалов на фронтальной панели. Для распределения клем между терминалами используется «катушка», с помощью которой помечают терминал, а затем выбранную клему. Содержание шаблона необходимо запротоколировать, чтобы в дальнейшем при использовании не вспоминать закрепленные связи.

После этого программа запускается на проверку работы и затем записывается в файл по обычной схеме File → Save as…→ «Уникальное имя»

Рисунок 9.9. Редактирование иконки для подпрограммы

.Процесс использования созданной подпрограммы рассмотрим на примере

расчета напряжений магистральной линии при заданном напряжении U₂, узловых мощностей P_1, P₂, Q₁, Q₂, и параметров линий (рисунок 9.10).

Рисунок 9.10. Схема сети

Математическая модель основана на расчете потока впервой линии и напряжений для двух последовательных линий:

;

;

Здесь дважды решается задача расчета звена передач, поэтому можно использовать созданную подпрограмму. Для вызова подпрограммы используется элемент палитры функций Select a VI , по которому открывается диалоговое окно для выбора сохраненного ранее файла и вставки его в диаграмму в качестве подпрограммы. На рисунке 9.11 приведены панели с решением задачи и элемент вызова подпрограммы.

,

Рисунок 9.11. Использование подпрограммы

На фронтальной панели размещаются все задатчики и приборы индикаторы (для наглядности использованы стрелочные приборы). На панель не показаны значения Po и Qo. Что надо сделать для их вывода?

Итак, можно считать, что на этом закончилось первое знакомство с морем LabVIEW и мы только вошли в него.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящее учебное пособие вводит первокурсника в интересный мир энергетики. В историческом плане отражено влияние открытий ученых-электротехников на развитие новых технологий и технический прогресс. Рассматриваются проблемы освоения энергоресурсов и разработки технологий получения, преобразования и передачи электроэнергии,

При изложении материала не ставилась задача подробного рассмотрения процессов и принципов работы и конструкций энергосилового оборудования. Эти вопросы будут предметом глубокого изучения в специальных дисциплинах в следующих семестрах.

Главная задача заключалась в формировании общих представлений об энергетике, как важнейшей отрасли и необходимости ее опережающего развитии, о роли её в жизни человека и общества. Кроме того, была поставлена задача адаптации студентов первого курса к организации учебного процесса в вузе и воспитанию навыков самостоятельной работы.

Поиск по сайту: