TUTORIAL LABVIEW
JURUSAN TEKNIK MESIN DAN INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2012
Pengenalan Tentang LabVIEW 1. Apakah labVIEW LabVIEW pada dasarnya sama seperti bahasa pemrograman yang sudah pernah digunakan pada umumnya, seperti bahasa C, FORTRAN, BASIC, dan lain sebagainya. Pada bahasa pemrograman kebanyakan menggunakan text based programming, berbeda dengan LabVIEW yang menggunakakan Graphic based programming yang biasa disebut sebagai bahasa G sehingga dapat dengan mudah digambarkan logika pemrogramannya. LabVIEW sendiri juga memiliki banyak keunggulan dibanding jenis bahasa pemrograman lainnya yang selanjutnya akan dibahas dalam modul ini. 2. Bagaimana LabVIEW bekerja LabVIEW berisi fungsi–fungsi dan tool yang telah di desain untuk instrument kendali untuk windows, Macintosh, Sun juga telah disiapkan berbagai fungsi – fungsi dan tool untuk data akuisisinya. Program LabVIEW menggunakan ekstensi file Virtual Instruments (VIs) dikarenakan tampilan dan pengoperasiannya mirip dengan instrumentasi yang biasa digunakan pada laboratorium, seperti osiloskop, dan knob, tombol, dan lain sebagainya. Pada dasarnya gambar fungsi yang ada pada LabVIEW telah dianalogikan pada fungsi-fungsi pada bahasa pemrograman. Blok-blok fungsi tersebut dapat dihubungkan dengan connector dengan menyesuaikan permintaan input output dari tiap blok fungsi. Virtual Instrument LabVIEW yang disebut sebagai Vis memiliki tiga bagian utama yaitu Front Panel, Block Diagram, Icon/Connector. 1. Front Panel Buka LabVIEW dengan cara double-clicking pada ikon LabVIEW. Setelah beberapa saat maka akan muncul sebuah blank front panel.
Buka sistem temperature demo VI dengan langkah sebagai berikut. -
buka File>> Open Double –click padaexamples. Double –click padaapps. Double –click pada tempsys.llb. Double –click padaTemperature System Demo.vi.
Saat membuka VI, akan muncul dialog box yang menjelaskan VI yang sedang dibuka, lokasi VI pada hard drive.
Setelah beberapa saat , Temperture System Demo VI akan muncul pada front panel. Dari front panel akan didapatkan beberapa numeric control, Boolean switches, slide control, knob control, charts, graphs, dan indicator termometer.
Pada front panel tool bar dari perintah komando dan status indikator yang digunakan untuk menjalankan dan men-debugging Vis. Pada front panel juga berisiopsi – opsi dan pengaturan Vis. Front Panel Toolbar:
Run Button – menjalankan VI Continuous run button – menjalankan program secara berlulang – ulang sangat baik digunakan pada saat debugging. Stop Button – Membatalkan eksekusi VI Pause/Continue button – memberhentikan sejenak eksekusi VI kemudian melanjutkannya lagi Font ring – Pengaturan tulisan, tipe tulisan, ukuran tulisan, dan warna tulisan Alignment ring –pengaturan penempatan
Distribution ring – pengaturan penempatan blok – blok fungsi, termasuk gap antar blok fungsi 2. Block Diagram Blok diagram merupakan bagaian dari LabVIEW untuk menjelaskan lebih detail bagaimana hubungan antar elemen dan struktur fungsi. Sehingga dapat dengan mudah dimengerti alur proses program yang dibuat.
Buka blok diagram dariTemperature System Demo dengan memilih Windows>>Show Diagram Temukan perbedaan objek dalam bentuk blok diagram
Setiap front panel selalu berhubungan dengan blok diagram, dimana merupakan bagian dari VI. Apabila membuat block diagram menggunakan bahasa pemrograman G. Suatu block diagram dapat dihadirkan secara For Loops, Case Structures, dan multiplication function. Setiap komponen pada akhirnya dihubungkan bersama sama sesuai dengan aliran data yang telah dilogikakan untuk pencapaian program yang diinginkan. Struktur paling luar adalah While Loop. Ini melanjutkan apa yang dijalankan dari dalam sampai Acquisition switch diatur Off. Tanda panah terminal pada garis tepi While Loop disebut Shift Registers dan menyimpan nilai dari satu pengulangan loop ke loop selanjutnya. Artinya penyimpan shift register ini merupakan histogram, nilai pengulangan analisis, rata-rata dan standar deviasi. Dua struktur utama di dalam While Loop adalah For Loop dan Case Structure. Perolahan data mengambil tempat di dalam untuk For Loop. For Loop memerlukan 10 pembacaan temperatur pada tingakt spesifik dengan Update Periode dan plot setiap pembacaan pada termometer dan bagannya. Seuah VI juga membandingkan temperatur dengan batas tinggi dan rendah. Case structure mengendalikan analisis temperatur. Jika Analysis switch mati, maka Vi tidak menunjukkan adanya analisis. Anda daat melihat hal inidengan mengclick salah satu panah yang bertuliskan True. Pada False
case, tidak ada analisis dan histogram dan nilai pengulangan analisisnya akan menjadi nol. Ubah kembali menjadi True case dengan menggunakan metode yang sama dengan yang Anda gunakan untuk mengubah ke False case. Berikut ini, dua sub VI menganalisis data, yang satu menjaga rata-rata running dan standar deviasi dari temperatur dan yang lainnya menjaga running histogram pada perolehan temperatur. Kekuatan dari LabVIEW terletak pada hierarki alami dari VI. Setelah Anda menciptakan sebuat VI, Anda dapat menggunakannya sebagai sebuah sub VI pada block diagram pada VI yang tingkatnya lebih tinggi. Anda dapat memperoleh angka penting yang tidak terbatas pada layer hierarki. Sebagai contonya, lihat sebuah VI yatu Temperatur System Demo VI digunakan sebagai sebuah subVI pada block diagramnya. 1. Buka Temperatur Status sub VI dengan mendouble klik pada ikon subVI. Berikut ini front panel yang akan muncul:
Icon/ Connector Pane Anda dapat menggunakan icon/connector pane untuk mengubah sebuah VI menjadi sebuah object yang dapat Anda gunakan pada block diagram dari VI lainnya sebagai subrutin atau fungsi. Icon dan connector terletak pada pojok kanan atas dari front panel VI. Icon grafik menunjukkan VI pada block diagram dari VI lainnya. Connector terminal menentukan dimana Anda harus menghubungkan input dan output pada icon. Terminal merupakan analog dari parameter subrutin atau fungsi. Mereka sesuai dengan conrol dan indicator pada front panel dari VI. Icon menyembunyikan connector sampai Anda memilih untuk melihatnya. 2. 3.
Letakkan operating tool pada icon pane yang terletak di pojok kanan atas dari front panel dan pop up. Pilih Show Connector dari pop-up menu. Kursor terganti menjadi wiring tool, yang terlihat pada gambar di sebelah kiri.
Kotak pada connector adalah terminal yang sesuai dengan control dan indicator pada front panel. 4.
Klik pada terminal. Ini akan berubah menjadi hitam. Lihat control dan indicator menjadi highlighted pada front panel. Ketika Anda menghubungkan control dan indicator (terminal),
5. 6. 7.
data di dalamnya melewati (atau diterima dari) wire akhir lainnya. Tempatkan wiring tool pada connector di front panel dan popup. Pilih Show Icon. Wiring tool berubah kembali ke Operating tool. Ubah ke block diagram dengan memilih Windows>>Show Diagram. Saat ini, anda tidak perlu mengerti tentang semua bagian dari block diagram, cukup dengan melihat subVI.
Dengan menciptakan subVI, Anda dapat membangun modular diagram block. Modular ini membuat VI mudah untuk di debug, mengerti dan dirawat. 8. 9.
Pindah ke front panel (Windows>>Show pannel) Pilih File>>Close dan jangan simpan perubahan yang Anda buat.
Palette Tools LabView menggunakan sebuah Floating Tool Palette yang Anda dapat gunakan untuk mengedit dan debug VI. Anda dapat menggunakan tombol untuk men-tab melalui tools palette yang sering digunakan. Jika Anda sudah mengerti Palette tool, pilih Windows>> Show Tools Palette untuk menunjukkan palettenya. Berikut ini adalah ilustrasi dari palette tool:
Gambar
Tool Operating tool
Fungsi Meletakkan control dan fungsi palette pada front panel dan block diagram
Positioning tool
Memposisikan, object
Labelling tool
Mengedit tulisan dan menciptakan label bebas
Wiring tool
Menghubungkan object bersama dalam block digram
resize
dan
memilih
Object pop-up menu Membawa pop-up menu untuk sebuah tool object Scroll tool
Menscroll melalui window menggunakan scrollbar
Breakpoint tool
Mensetting breakpoint pada VI, fungsi, loops, sequences dan cases
Probe tool
Menciptakan probe pada wires
Color copy tool
Menggandakan warna untuk menyisipkannya dengan color tool
Color tool
Mensetting warna background
foreground
tanpa
dan
Teknik Editing Untuk mengerjakan editing VI, pilih File>>Open. Kegiatan mengedit VI terletak pada examples\general\controls\smplctls.llb. Front panel dar kegiatan mengedit VI terdiri dari sejumlah object LabVIEW. Object Anda mengubah front panel dari VI seperti ilustrasi di bawah ini:
1. Jika Tool Palette tidak terlihat, pilih Windows>> Show Tools Palette untuk menampilkannya. 2. Atur posisi digital control. a. Pilihlah positioning tool dari Tool palette. b. Klik pada digital control dan pindahkan itu ke lokasi lainnya. Perhatikan label mengikuti control. Control memiliki labelnya sendiri. 3. Kilik pada ruang kosong pada front panel untuk tidal memilih control kemudian klik label dan pindahkan pada lokasi yang lainnya. Perhatikan control tidak mengikuti label. Anda dapat memposiskan label anda sendiri dimana saja yang berhubungan dengan control, tapi ketika control dipindahlkan maka label akan mengikutinya. 4. Ubah block diagram dengan memilih Windows>>Show Diagram. 5. Pindahkan block diagram sehingga Anda dapat melihat kedua window. 6. Klik pada front panel untuk mengaktifkannya 7. Kopi digtal control ke block diagram untuk menciptakan sebuah konstanta yang sesuai. a. Pilihlah Positioning Tool dari Tool Palette. b. Klik pada digital control, ketika menahan tombol mouse turun, pindahkan digital control ke digram block. Digital control akan terlihat sebagai konstanta yang sesuai pada block diagram. Anda juga dapat menggunakan Copy dan Paste yang ada pada Edit menu untuk mengkopi control dan menyisipkannya pada block diagram. 8. Posisikan ulang four slide switches sebagai group. a. Gunakan Positioning tool, klik pada area yang terbuka dekat four switches, tahan turun tombol mouse dan pindahkan sampai semua switches sesuai degan kotak yang dipilih. b. Klik pada switches yang dipilih dan pindahkan pada lokasi yang berbeda.
9. Duplikasi free label. Gunakan Positioning tool, tahan turun ,klik pada free label dan pindahkan duplikasi free label ke lokasi yang baru. Ciptaan ini adalah duplikat dari label. 10. Ubah ukuran tulisan dari free label. a. Pilih tulisan dengan menggunakan Labelling tool. Anda dapat mengktil 3 kali pada text, atau dengan mengklik kalimat pertama di label dan pindahkan kursor ke akhir label. b. Ubah ukuran tulisan yang dipilih menjadi point 12 dengan memilih Size dari Front ring yang berada di toolbar. 11. Buatlah label sendiri untuk digital indicator. a. Pop-up digital indicator dan pilihlah Show>>Label dari pop-up menu. b. Ketik digital indicator didalam ox bertepi dan klik tombol mouse diluar label. Anda dapat juga mengakhiri tulisan yang masuk dengan menekan pada numeric keypad. 12. Ubah ukuran LED bulat. Tempatkan Positioning tool melebih ujung dari LED sampai tool menjadi kursor Resizing. Klik dan pindahkan kursor keluar untuk memperbesar LED. Jika Anda ingin mengubah rasio yang ada dari ukuran horizontal menjadi vertikal LED, tahan turun kunci ketika resizing LED. 13. Ubah warna LED bulat. a. Gunakan Color tool, pop up LEDnya b. Pilihlah warna dari palette yang ada. Ketika anda melepas tombol mouse, object akan mengasumsikan warna terakhir yang Anda pilih. 14. Tempatkan four button switches sehingga rata posisinya. a. Gunakan Positioning tool, klik pada area yang terbuaka dekat four switches dan pindahkan sampai semua switches terletak pada kotak yang dipilih. b. Ratakan switches secara horizontal dengan mengklik pada Alignment ring di toolbar dan pilihlah vertical center alignment. c. Beri ruang switches yang rata dengan mengklik Distribution ring dan pilihlah distribusi Horizontal center. Front panel akan terlihat seperti ilustrasi di bawah ini:
15. Tutup VI dengan memilih File>>Close. Palette Control Palette control terdiri dari graphical, floating palette yang secara otomatis terbuka ketika Anda memulaiLabVIEW. Anda menggunakan palette ini untuk memposisikan control dan indikator pada front panel sebuah VI. Setiap top-level a=icon terdiri dari subpalette. Jika Control palette tidak terlihat, Anda dapat membuka palette dengan memilih windows>>Show Controls Palette dari menu front panel. Anda juga dapat mempop-up pada ara yang terbuka di front panel untuk mengakses duplikat control palette sementara. Berukut ini adalah ilustrasi top level dari control palette.
Control dan Indicator Numeric control dan indicator Anda menggunakan numeric control untuk memasuki kuantitas numeric, ketika indikator numeric menunjukka kuantitas numeric. Dua hal yang biasa digunakan numeric object adalah digital control dan digital indicator.
Boolean Control dan Indicator Anda menggunakan Boolean control dan indikator untuk memasuki dan menunjukkan nilai Boolean (Benar/ Salah). Boolean objek mensimulasikan switches, tombol dan LED. Objek boolean yang paling sering digunakan adalah vertical switch dan round LED.
Konfigurasi Control dan Indicator Anda dapat mengkonfigurasi control dan indicator menggunakan pilihan dari pop-up menu. Popping-up pada komponen tersendiri dari control dan indicator menunjukkan menu untuk menyesuaikan komponen. Gambar di bawah ini memberikan ilustrasi yang menunjujjan metode untuk digital control:
Function Palette Palette fungsi terdiri dari graphical, floating palette yang secara otomatis membuka ketika Anda mengganti ke digram block. Anda dapat menggunakan palette ini untuk menempatkan nodes (konstanta, indikator, VI dan lainnya) pada diagram block VI. Tiap top level berisi subpalette. Gambar berikut ini mengilustrasikan top level palette fungsi:
Membangun VI Contoh kali ini adalah membangun VI yang mensimulasikan perolehan pembacaan temperatur. Anda akan menggunakan Demo Voltage Read VI untuk mengukur voltase dan melipatgandakan pembacaannya 100 kali kemudian mengkorvesikan voltase menjadi temperatur (dalam derajat F). Untuk Windows, Machintos dan Sun, koneksikan sensor dengan sebuah analog dan digital conventer (A/D), seperti yang ditunjukkam oleh ilustrasi di bawah ini:
1. Buka front panel baru dengan memilih File>>New. Jika palette control tidak terlihat pilih Windows>>Show Control palette untuk menampilkan palettenya. Anda juga dapat mengakses palette control dengan mempopping up di area terbuka dari front panel. 2. Pilih indikator termometer dari Control>>Numeric dan tempatka pada front panel. 3. Ketik Temp didalam label text box dan klik tombol enter di toolbar. 4. Ukur ulang control termometer untuk menunjukkan temperatur antara 0.0 sampai 100.0 a. Gunakan Labelling tool, klik dua kali pada skala termometer 10.0 untuk menghighlightnya. b. Ketik 100.0 pada skala dan klik pada tombol mouse dimana saja diluar display window. LabVIEW secara otomatis akan menskalakan perantara kelipatan. Control temperatur akan terlihat seperti ilustrasi di bawah ini:
Modul 1. Menciptakan Sub VI Salah satu kunci menciptakan aplikasi LabVIEW adalah mengerti dan menggunakan hierarki alami dari VI. Setelah Anda menciptakan sebuah VI, anda dapat menggunakannya sebagai sebuah Sub VI dalam diagram blok VI yang tingkatannya lebih tinggi. Oleh karena itu, sebuah sub VI adalah analogi dari subroutin dari C. Sama seperti tidak ada batasan angka subroutin yang dapat Anda gunakan pada program C, demikian halnya pada program LabVIEW juga tidak terdapat batasan angka pada subVI. Untuk memulai menciptakan aplikasi, Anda mulai dari top-level VI dan tetapkanlah input dan output untuk aplikasi tersebut. Kemudian, Anda membangun subVI untuk menunjukkan operasi yang mungkin pada data melalui diagram blok. Jika diagram blok memiliki banyak icon, kelompokkan icon tersebut menjadi lower-level IV agar tetap menjaga keserdahanaan dari diagram blok. Objektif dari menciptakan subVI adalah membuat sebuah icon dan penghubung untuk My Thermometer VI yang telah Anda buat pada chapter 1 dan menggunakan VI tersebut sebagai subVI. Untuk menggunakan VI sebagai subVI, anda harus menciptakan sebuah icon yang menunjukkan kembali VI tersebut pada diagram blok VI lainnya dan sebuah connector pane yang mana Anda dapat menghubungkan input dan output. Icon: Menciptakan icon yang menunjukkan VI pada diagram blok VI lainnya. Sebuah icon dapat merepresentatifkan tujuan dari VI melalui gambar, tulisan atau sambungannya. 1. Jika kamu ingin mengetahui lebih dekat My Thermometer VI, bukalah dengan memilih File>>open. 2. Pilihlah My Thermometer.vi from mywork.llb. 3. Munculkan icon editor dengan cara mem-popping up icon pane pada panel depan pojok kanan atas dan pilihlah Edit icon. Sebagai jalan pintas, Anda dapat mengklik 2 kali pada icon pane untuk mengedit icon tersebut. Tools dan buttons Icon Editor Adapun peralatan untuk mengedit (pada layar editing sebelah kiri) dapat dijelaskan pada gambar dan keterangan di bawah ini: Tools dan buttons
Nama Pensil
Fungsi Menggambar dan menghapus pixel demi pixel
Garis
Menggambar garis lurus. Tekan kemudian drag untuk menggmbar garis horizontal, vertikal dan diagonal.
Dropper
Mengkopi warna foreground dari sebuah elemen yang ada di icon
Timba pengisi (fill Mengisi area yang bergaris tepi dengan bucket) warna dasar (foreground color) Bujur sangkar
Filled rectangel
Select tool
Menggambar garis tepi bujur sangkar di foreground berwarna. Klik 2 kali pada alat ini untuk membingkai icon pada foreground berwarna. Menggambar garis tepi bujur sangkar di foreground berwarna dan mengisinya dengan latar belakang berwarna. Klik 2 kali untuk membingkai icon pada foreground berwarna dan mengisinya dengan latar belakang berwarna. Memilih sebuah area dari icon untuk dipindahkan, digandakan atau dilakukan perubahan yang lainnya.
Text tool
Memasukan teks pada design icon
Foreground/Back ground
Menampilkan foreground terkini dan warna backgroundnya. Klik sekali untuk memilih warna.
Buttons pada layar editing sebelah kanan menunjukkan gambar dan fungsi sebagai berikut: Buttons Undo
Fungsi Membatalkan operasi terakhir yang Anda kerjakan.
OK
Menyimpan hasil gambar Anda sebagai icon VI dan mengembalikan ke posisi panel depan. Mengembalikan ke panel depan tanpa menyimpan perubahan yang dibuat.
Cancel
Menghapus icon yang gagal dibuat a. Dengan menggunakan select tool, pilih bagian icon yang gagal b. Tekan untuk menghapus bagian dari icon yang gagal Menggambar termometer dengan pensil Menciptakan tulisan dengan text tool. Klik 2 kali untuk mengganti font teks.
Sehingga icon Anda akan terlihat seperti ilustrasi di bawah ini:
Tutuplah icon editor dengan mengklik OK setiap kali anda menyelesaikan icon anda. Icon yang baru akan muncuk pada icon pane panel depan kanan pojok atas. Sekarang anda dapat menciptakan connector. 1. Mendefinisikan pola connector terminal dengan cara mem-popping up icon pane pada panel depan dan memilih Show Connector, berikut ini ilustrasinya:
Karena LabVIEW memilih berdasarkan pola terminal pada kontrol dan indikator panel depan, hanya ada satu terminal indikator termometer 2. Menetapkan terminal pada termometer a. Klik terminal pada connector. Kursor akan secara otomatis berubah menjadi wiring tool dan terminal akan berubah menjadi hitam. b. Klik pada indikator termometer. Tanda pergeseran garis tepi indikator dapat dilihat pada ilustrasi di bawah ini:
Jika Anda mengklik pada open area di panel depan, tanda garis akan menghilang dan terminal yang dipilih akan meredup yang mengindikasikan Anda harus menentukan indikator untuk terminal tersebut. Jika terminalnya putih, Anda belum membuat connection dengan benar. Ulangi langkah sebelumnya jika memungkinkan. 3. Simpan VI dengan memilih File>>Save VI ini sudah lengkap dan siap digunakan sebagai subVI pada VI lainnya. Icon menunjukkan VI pada diagram blok yang disebut dengan VI. Connector (dengan satu terminal) menghasilkan temperatur. Connector spesifik pada input dan output sebuah VI ketika Anda menggunakan itu sebagai subVI. 4. Tutup VI dengan memilih File>>Close
Modul 2. Loop dan Chart Pada bagian ini Anda akan membangun suatu VI yang akan menciptakan suatu data acak dan memunculkan pada sebuah chart. Sebuah knob pengaturan pada bagian front panel akan mengatur loop rate antara 0 dan 2 detik dan sebuah switch akan memberthentikan VI tersebut. Anda akan belajar mengenai bagaimana mengubah aksi mekanikal dari suatu switch sehingga Anda tidak harus men-switch setiap kali menjalankan VI. Gunakan front panel pada ilustrasi untuk memulainya.
-
-
Pada Front Panel baru tempatkanvertical switch (control>>boolean) pada front panel. Label switch di set “ENABLE”. Anda gunakan switch ini untuk memberhentikan proses akuisisi. Gunakan labeling tool untuk membuat label bebas untuk ON dan OFF. Gunakan color tool untuk membuat label bebas menjadi transparan. T pada sudut kiri bawah dari color palette akan menjadikan objek transparan. Tempatkan waveform chart (Control>>Graph) pada front panel. Beri nama “random signal”. Chart akan memunculkan data acak terhadap waktu Klik kanan pada chart dan pilih Show>>Digital Display. Display digital akan memperlihatkan nilai terakhir Gunakan labeling tool, double-click pada 10.0 pada chart, ketikkan 1.0, dan klik pada luar kolom label. Tempatkan sebuah knob (control>>Numeric) pada front panel. Beri nama “loop delay (sec)”. knob ini akan mengatur timing pada while loop. Klikkan pada while loop dan deselect show>>digital untuk menyembunyikan display digital. Gunakan labeling tool, double-click pada 10.0 pada skala knob dan tulis 2.0 dan kemudian klik diluar kolom label untuk memasukkan nilai baru.
-
Pada Blok Diagram
o Tempatkan while loop pada blok diagram dengan memilih dari Function>>Structures. While loop dapat diatur besar kecil arealnya. o Tanda adalah sebuah iteration terminal yang menunjukkan jumlah pengulangan yang telah dilakukan oleh while loop, sehingga apabila program baru dijalankan sekali maka iteration terminal menunjukkan angka nol. o Tanda adalah sebuah condition terminal yang berarti akan terus melakukan pengulangan.
-
o Pilihan acak (0-1) dari function form o Hubungkan diagram seperti yang digambarkan pada ilustrasi blok diagram.,hubungkan “random Number”(0-1) dengan “rndom Signal Char Terminal”, dan pilih “ENABLE” pada conditional terminal pada while loop. Tinggalkan loop delay pada kondisi tidak terhubung sekarang. o Kembali ke front panel dan nyalakan “vertical switch” dengan cara klik. Jalankan VI. Pada saat while loop adalah indefinite looping structure. Diagram akan terus berjalan pada kondisi “true”, sebagai contoh pada saat switch on (TRUE) maka diagram akan secara terus menerus menghasilkan angka acak dan memperlihatkannya pada chart o Hentikan loop, klik pada vertical switch. Pada saat mematikan switch maka nilai akan “FALSE” sehingga loop conditiona lberhenti. Pada chart akan memperlihatkan:
