Høgskolen i Buskerud: Fag SESM3400 Styring av mekatroniske systemer

Lab: Innebygget styring (embedded control) med FieldPoint Real-Time

Hva laben handler om

I denne oppgaven skal dere implementere en innebygget regulator (embedded controller) på FieldPoint Real-time modul.

Utstyr

  • PC med LabVIEW m/Real-Time module (RT er installert på minst én av PC'ene). Obs: For å få brukt FieldPoint i LabVIEW (dvs. for at LabVIEW skal kunne finne konfigureringsfila generert i MAX), må en ha administratorrettigheter på PC'en. Kontakt faglærer for informasjon om hvilke PC'er på C212/213 som har adm.rettigheter.
  • FieldPoint-rack med FP2000-modul og I/O-moduler for analog I/O (spenning). Obs: Kople ledningen fra AI pluss-utgangen til tachometerets minusutgang og AI minus-ledning til tachometerets plussinnngang (dette skyldes at tachometerledningene er ombyttet da labutstyret ble konstruert).
  • Krysset Ethernettkabel for kopling mellom PC og FieldPoint.
  • Likestrømsmotor

Praktiske opplysninger

Oppgaven utføres på rom C212/213. Veileder er Finn Haugen.

Forbedelser

Finn fram til LabVIEW Real-Time Module User Manual på National Instruments' hjemmeside. Les raskt igjennom manualen. Les også igjennom A quick guide to NI FieldPoint I/O system.

Oppgaver

  1. Hva kan LabVIEW Real-time brukes til?
  2. Etabler kommunikasjon med FieldPoint-systemet vha. MAX. Dette gjøres under Remote Systems i MAX. Her er en prosedyre:
    • Først utførerer dere IP-resetting (nullstilling) av FieldPoint-modulen. Dette gjøres som forklart i brukermanualen for FieldPoint2000 (finn fram til brukermanualen på nettet). En nullstilt FieldPoint RT-modul skal etterhvert (etter en del sekunder) dukke opp med IP-adresse 0.0.0.0 i MAX (automatisk).
    • Tilordne deretter en lovlig IP-adresse til FieldPoint-modulen. En gyldig IP-adresse fås som AND-kombinasjonen av PC'ens IP-adresse (som kan finnes ved kommandoen ipconfig i Ledetekst-vinduet på PC'en) og subnettmasken (som også kan finnes vha. ipconfig). Siste sifferkode i FieldPoint-modulens IP-adresse skal imidlertid alltid være større enn 1. Dere kan som alternativ til denne manuelle tildelingen av IP-adressen, la MAX foreta tildelingen ved å klikke knappen "Suggest Values".
  3. Konfigurer og test FieldPoint. Dette gjøres via Data Neighborhood i MAX. Se A quick guide to NI FieldPoint I/O system.
  4. Lagre FieldPoint-konfigureringen på en selvvalgt fil (MAX-meny: Tools / FieldPoint / Save As.) (Denne filen blir brukt i LabVIEW for å adressere I/O-kanalene der.)
    Obs: Etter at dere er ferdige med MAX, må dere lukke MAX (før dere begynner med LabVIEW-programmeringen).
  5. Implementer et turtallsreguleringssystem for likestrømsmotoren. Som regulator skal dere bruke PID Advanced-funksjonen i LabVIEW (den fins på Control-paletten på funksjonspaletten). Realiser den sykliske programkjøringen vha. while-løkke (på vanlig måte). Syklustiden (tidsskrittet kan være f.eks. 20ms). Brukbare PI(D)-parametre er Kp = 2,5, Ti = 0,01min = 0,6s, Td = 0. Regulatoren skal kjøre som "embedded" på FieldPoint2000-modulen. I den forbindelse er det nødvendig å svitsje "execution target" fra LabVIEW (på PC'en) til FieldPoint, samt å sørge for at VI'en blir lastet ned til FieldPoint, jf. sidene 2-1, 2-2 og 2-3 i LabVIEW Real-Time Module User Manual. A quick guide to NI FieldPoint I/O system beskriver hvordan dere realiserer FieldPoint-I/O i LabVIEW.
  6. Bonus-moro: Sørg for at turtallsreferansen er sinusformet (bruk en passende Point-By-Point-funksjon). Last ned og kjør VI'en "embedded" på FieldPoint RT-modulen. Kople modulen fra PC'en. Er du overbevist om at her er det "embedded control"?

Oppdatert 10.11.05 av Finn Haugen, lærer. E-postadresse: finn@techteach.no.