REALIZZAZIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE 65

Conclusioni

L’obiettivo di questa tesi era di realizzare un sistema di automazione che sfruttasse la scheda NI DAQ 6008-USB, gestito tramite l’ambiente LabView. Il sistema di automazione prevedeva in particolare l’azionamento di due motori elettrici passo-passo unipolari, che permettevano rispettivamente di traslare e di ruotare un’apposita piattaforma, adibita a misure di compati-bilit`a elettromagnetica. Nei precedenti capitoli si `e cercato di fornire una documentazione pi`u completa e chiara possibile della scheda DAQ 6008, illu-strandone i principali pregi (ad esempio la possibilit`a di essere programmata interamente mediante LabView) e difetti (come la mancanza di un sistema di trigger versatile). Nel primo capitolo sono state descritte le caratteristiche hardware della scheda, con particolare attenzione alla circuiteria di ingresso e di uscita dei canali analogici e digitali, nonch`e delle modalit`a di collega-mento della scheda con carichi esterni. Nel secondo capitolo `e stato visto, invece, come sfruttare la potente e versatile libreria DAQmx per realizzare le proprie applicazioni in LabView in modo efficiente. Infine, nel terzo capi-tolo sono stati esposti due esempi di utilizzo della scheda DAQ 6008 al fine di realizzare applicazioni che non fossero puramente didattiche come quelle descritte nel capitolo 2.

Sebbene a prima vista l’utilizzo della libreria DAQmx, in combinazione con la scheda DAQ 6008, possa sembrare fin troppo semplice e intuitivo, `e di fondamentale importanza comprendere al meglio quali sono i limiti fisici del dispositivo, nonch`e il funzionamento interno della libreria DAQmx stessa. In caso contrario, non solo si realizzerebbero applicazioni di scarsa efficienza, sprecando magari molto tempo nel tentativo di capire come mai non funzio-nano come previsto, ma si rischierebbe anche di danneggiare il dispositivo in uso. A tal proposito, la versione del programma che `e stato sviluppato in questa tesi e che controlla i motori passo-passo, `e solo l’ultima di varie versio-ni che sono state realizzate, ognuna delle quali migliorava qualche aspetto di quella precedente. Lo sviluppo di nuove versioni, infatti, era frutto di nuove conoscenze acquisite nell’ambito del dispositivo NI DAQ 6008, della libreria DAQmx, nonch`e del funzionamento dei motori passo-passo. Nono-stante ci`o, quella proposta non `e che una rudimentale versione del progetto, che ne realizza le funzionalit`a di base e da cui `e possibile, in futuro, trarre una serie di spunti per migliorare il sistema e, eventualmente, implementare

68 CAPITOLO 3. ESEMPI DI APPLICAZIONI ulteriori funzionalit`a. Ad esempio al pannello frontale si pu`o aggiungere un elemento grafico che consenta di localizzare la posizione della piattaforma del servomeccanismo mediante un sistema di coordinate; in questo modo l’utente finale potrebbe gestire l’azionamento del servomeccanismo non solo premendo sui pulsanti di inizio rotazione ma anche specificando la precisa posizione della piattaforma rispetto ad un sistema di riferimento. Inoltre, si potrebbe gestire la rotazione contemporanea di entrambi i motori. Una delle ipotesi di partenza del progetto prevedeva infatti che si potesse azionare solo un motore alla volta; questo comportava una notevole semplificazione nella realizzazione del programma, ma ci`o non toglie che in un futuro upgrade si cerchi di sfruttare il funzionamento multitasking dell’ambiente LabView. Qualora si ritenesse necessario, infine, si potrebbero introdurre dei sensori di fine corsa che inibiscono l’azionamento di un motore al raggiungimento di una posizione prestabilita: in questo caso la scheda DAQ verrebbe utiliz-zata non solo per generare dei segnali, ma anche per acquisirli da sorgenti esterne.

In definitiva, questo lavoro di tesi si pone come punto di partenza per tut-ti coloro che avranno la necessit`a di utilizzare la scheda di acquisizione ed elaborazione dati NI DAQ-6008 per applicazioni prevalentemente scritte in ambiente LabView, nonch`e per chiunque necessiti di utilizzare il sistema di automazione sopra descritto.

Elenco delle figure

1 Schema del progetto . . . i

1.1 Vista frontale del DAQ NI-6008USB . . . 2

1.2 Dimensioni del dispositivo DAQ . . . 2

1.3 Schema a blocchi della scheda DAQ NI-6008USB . . . 3

1.4 Circuiteria di ingresso per segnali analogici . . . 4

1.5 Schema a blocchi di un ADC ad approssimazioni successive . 5 1.6 Esempio di funzionamento di un convertitore ad approssima-zioni successive a 4 bits . . . 6

1.7 Disposizione dei terminali degli ingressi analogici . . . 7

1.8 Sistema di misura differenziale . . . 8

1.9 Esempio di misura differenziale corretta . . . 8

1.10 Esempio di misura differenziale errata; il segnale viene taglia-to qualora la differenza di potenziale ai terminali superi in modulo il valore massimo di 20V . . . 9

1.11 Esempio di misura referenced single-ended . . . 9

1.12 Circuiteria dei canali di uscita analogici . . . 11

1.13 Rappresentazione a doppio bipolo della scheda DAQ . . . 12

1.14 Disposizione dei terminali per le linee digitali . . . 12

1.15 Schema di collegamento di un carico esterno ad una linea digitale . . . 13

1.16 Esempi di collegamento ad un carico esterno . . . 15

1.17 Esempio di collegamento errato: manca una resistenza di limitazione della corrente . . . 16

2.1 Modello a stati dei tasks . . . 20

2.2 Principali blocchi funzionali della libreria DAQmx in ambien-te LabView . . . 25

2.3 Schema a blocchi del VI . . . 38

2.4 Ingrandimento del riquadro “1” di Fig. 2.3 . . . 39

2.5 Ingrandimento del riquadro “2” di Fig. 2.3 . . . 39

2.6 Pannello frontale dell’applicazione, che mostra l’acquisizione di un segnale analogico sinusoidale . . . 40

2.7 Schema a blocchi del VI . . . 41 69

70 ELENCO DELLE FIGURE

2.8 Ingrandimento del blocco “Trigger” . . . 42

2.9 Schema a blocchi del VI . . . 43

2.10 Pannello frontale del VI, mentre vengono monitorate quattro linee digitali . . . 43

2.11 Schema a blocchi del VI . . . 44

2.12 Pannello frontale del VI . . . 45

2.13 Schema a blocchi del VI . . . 45

2.14 Pannello frontale del VI . . . 46

2.15 Andamento nel tempo delle linee digitali scritte, ottenuto me-diante un oscilloscopio digitale. Si nota in particolare il ritar-do di 3ns tra le transizioni a livello logico alto delle linee D0 e D2. . . 47

3.1 Schema a blocchi dell’applicazione . . . 52

3.2 Pannello frontale dell’applicazione . . . 53

3.3 Andamento temporale delle uscite digitali della scheda DAQ 6008 . . . 53

3.4 Pannello frontale . . . 55

3.5 Diagramma di flusso . . . 57

3.6 Schema degli ingressi e delle uscite . . . 59

3.7 Diagramma a blocchi del VI . . . 62

3.8 Diagramma a blocchi del SubVI . . . 63

3.9 Evoluzione temporale dei segnali digitali . . . 64

3.10 Misura del periodo e del duty cycle . . . 64 3.11 Misura del periodo e del duty cycle in modalit`a two-phases on 65

Bibliografia

[1] National Instruments, Ground loops and returns, Measurement Fundamentals (2010).