LabVIEW

O LabVIEW (acrônimo para Laboratory Virtual Instrument

Engineering Workbench), desenvolvido pela empresa National Instruments, é uma plataforma

que inclui um software de programação e placas de hardware para aquisição de dados e automação, possibilitando ao usuário criar seus próprios softwares aplicativos a partir de representações gráficas (NATIONAL INSTRUMENTS, 2010).

As representações gráficas são ícones com diferentes funções que se interligam formando um fluxo de dados ou diagrama de blocos semelhante a um fluxograma. Sendo assim, esse fluxo de dados determina a execução do programa, obedecendo à lógica de programação em blocos, diferentemente da programação em textos que a execução é feita por linhas de comando.

Os softwares elaborados com a linguagem de programação gráfica “G”, incorporada ao LabVIEW, trazem algumas vantagens nas áreas científicas e de engenharia desenvolvendo aplicativos para teste e medição, aquisição de dados, controle de instrumento, registro de dados, análise de medição e geração de relatório.

O software LabVIEW é basicamente estruturado em três janelas principais: project explorer, painel frontal (front panel) e diagrama de blocos (block diagram), mostrados na Figura 9.

A janela Project Explorer é o local onde o usuário organiza o projeto inicial ou mesmo em andamento. A disposição dos elementos das pastas no menu é em árvore e, por meio deste menu é mostrado onde o projeto está localizado no computador clicando no tópico my computer, abrirá novas opções, assim clicando em dependencies será mostrado todos os VIs e sub-VIs do projeto que são organizados e apresentados hierarquicamente sendo possível adicioná-los toda vez que um VIs for inserido no projeto.

O Painel Frontal é o ambiente de comunicação com o usuário. É o local onde são inseridos os controles e os indicadores de funcionamento. A Interação do operador com o painel frontal é por meio dos controles que são os botões, mostradores e outros mecanismos de entrada de valores, fornecendo ao diagrama de blocos dados de simulação do controle do instrumento. Os indicadores são os gráficos, leds e outros visualizadores de saída que mostram o comportamento do instrumento durante as medições, mostrando os valores medidos, as informações nos gráficos, alertas entre outras funções.

O Diagrama de blocos é a plataforma onde serão programados os objetos do painel frontal para que o conjunto dos controles e indicadores tenham sentido e funcionalidade. No diagrama de blocos, os controles e indicadores definidos pelo usuário são mostrados como terminais, ou seja, são mostrados quais os tipos de dados que os controles e indicadores escolhidos suportam. A partir dessas características o programador faz a ligação entre o painel frontal e o diagrama de blocos.

Figura 9. Estrutura organizacional do software LabVIEW. (1) Project Explorer, (2) Painel

Frontal e (3) Diagrama de blocos.

O LabVIEW conta com um acervo de funções e sub-rotinas (programas prontos que podem ser utilizados dentro de outros programas) para a maioria das tarefas de programação (RIVERA, 2009). Essas aplicações criadas com no LabVIEW são

chamados de instrumentos virtuais, mesmo quando um programa desenvolvido não tem a função de um instrumento. A biblioteca de funções, rotinas e controles ficam organizadas em paletas (palettes), sendo para o digrama de blocos a paleta de funções e para o painel frontal a paleta de controle.

2.9 Implementação de software para aquisição, visualização e armazenamento de dados de parâmetros físicos ambientais

O uso da instrumentação virtual por pesquisadores faz com que seja possível o desenvolvimento de instrumentos virtuais de acordo com a exigência da pesquisa ou mesmo aproveitar os instrumentos tradicionais adaptando a eles novas funções de acordo

com as necessidades. Isto traz uma versatilidade maior ao pesquisador que não fica restrito as condições de trabalho do instrumento, especificado pelos fabricantes.

A plataforma LabVIEW possui uma biblioteca de elementos visuais semelhantes aos visualizadores analógicos dos instrumentos convencionais que fazem a interface com o usuário ser amigável. Este ambiente gráfico facilita a tomada de decisão por operadores que visualizam facilmente os mostradores (displays), alertas, entre outras funções. A Figura 10 mostra alguns exemplos de como pode ser configurado um painel frontal de um instrumento virtual.

Figura 10. Exemplo de painel de controle frontal com indicadores (temperatura, nível de

reservatório, mostrador analógico), botões liga/desliga e leds indicadores.

O software LabVIEW conta ainda com pacotes de ferramentas de armazenamento de dados. Com isso, é possível armazenar dados históricos de uma determinada variável em um banco de dados. Por exemplo, pode-se utilizar um gerenciador de banco de dados gratuito como o mySQL em conjunto com o instrumento virtual, que estas ferramentas darão suporte a linguagem SQL utilizada para consultar o banco de dados.

Os dados também podem ser exportados para outros programas usando funções de geração de relatórios e exportar os dados para o MS Office Excel®, ou criando

suas próprias funções matemáticas para o tratamento dos dados fazendo a interface com ferramentas como o MtaLab® da MathWorks Inc.

Apesar deste trabalho ser exclusivamente de aquisição de dados, é interessante destacar que o LabVIEW também pode ser usado em operações de controle. Os sistemas de controle de automação e processos seguem etapas, normalmente controladas individualmente para atender um objetivo, no caso da agricultura, alcançar alta produtividade com maximização dos lucros e diminuição das degradações ambientais. Esta tecnologia de controlar uma série de eventos para transformar um material no produto final desejado é chamada de controle do processo (DUNN, 2006).

O controle do processo é dividido em duas categorias básicas: controle do processo sequencial e controle do processo contínuo. O controle sequencial é uma sequência de eventos em que o término de um evento desencadeia o início de outro evento, e assim por diante, até que todo processo seja completado.

O controle contínuo divide-se em duas categorias: (a) ação de controle discreto (On/Off) e (b) ação de controle contínuo. O controle discreto (On/Off) é usado em sistemas que apresentam inatividade por um longo período de tempo e não possuem ciclo de curta duração. O controle contínuo é usado para controlar continuamente a saída de parâmetros físicos de um material. O parâmetro é medido por um instrumento ou um sensor e comparado com um valor pré-estabelecido, qualquer variação entre os dois valores é gerado um sinal de erro e este sinal é emitido para ajustar o sinal de entrada do processo, até que o valor desejado seja atingido.