Automatisch meten en verwerken van meetdata
Citation for published version (APA):
Spijkerman, F. J. (1984). Automatisch meten en verwerken van meetdata. (DCT rapporten; Vol. 1984.047). Technische Hogeschool Eindhoven.
Document status and date: Gepubliceerd: 01/01/1984
Document Version:
Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record
Please check the document version of this publication:
• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can be important differences between the submitted version and the official published version of record. People interested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit the DOI to the publisher's website.
• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.
• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and page numbers.
Link to publication
General rights
Copyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright owners and it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights. • Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain
• You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.
If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, please follow below link for the End User Agreement:
www.tue.nl/taverne Take down policy
If you believe that this document breaches copyright please contact us at: openaccess@tue.nl
providing details and we will investigate your claim.
AUTOMATISCH METEN
EN V E ~ W E ~ K E N VAN MEETDATA
F.J. Spijkerman
INSTITUUT VOOR HOGER BEROEPSONDERWIJS EINDHOVEN
HOGERE TECHNISCHE SCHOOL AFD. INFORMATIKA
AUTOMATISCH METEN EN V E R W ~ R ~ E N VAN MEETDATA opdrachtgevers: (TEE- Sf d
.-
W - v ä k g r o ë p W F W ) ~ - -~ - ~-~~ -~ ~ V e i s l a g va, de-derdejaars stage van L.H. Braak
L.H.T.M. v. Beukering F . J . Spijkerman
3 juli "1984
schoslmentor: J . Baltussen
VOORWOORD
Deze stage is zeer prettig verlopen. De stagiaire werd bijna volledige vrijheid gelaten in de uitvoering van de
opdracht, maar voor hulp of het beantwoorden van vragen waren alle leden van de vakgroep bereikbaar. Een speciale vermelding verdienen de opdrachtgevers, de heren Braak en Van Beukering, die voor de nodige begeleiding hebben gezorgd, en de
meettechnicus IJzermans, die heeft geholpen met de praktische
-3- INHOUD VOORWOORD 2 INLEIDING 4 I . METINGEN 1.1 De meetprocedure
1.2 Problemen bij metingen
2. DE OPDRACHT
2.1 Omschrijving van de opdracht
2.2 Veranderingen aan de procedure
3 . AUTOMATISERING VAN DE PROCEDURE
3.1 Automatiseerbaarheid 3.2 Apparatuur 4. HET DATASYSTEEM 4.1 Datasysteemontwerp 4.2 Datastrukturen 5. WET P ~ O ~ R A M M A 5.1 Be funktionele indeling 5.2 DE! commandostruktuur
5 . 3 Specificeren & meten
5.4 Kontroleren 5.5 Rekenen 5.6 Opties instellen 6 . IMPLENENTATTE 6.1 De modules 6 6 ? 9 9 10 12 12 14 I? 17 19 ~- - 23 23 25 25 2% 31 31 33 33 BIJLAGEN 1. Files 2. Een FORTRAN-tekst 3. Grafische uitvoer
4. Verklaring van schema-symbolen 5. Aantekeningen voor V C S K V O ~ ~ 36 38 41 43 45
INLEIDING
Dit is het verslag van een stage bij de vakgroep Fundamentele Werktuigbouwkunde (WFW) van de afdeling der Werktuigbouwkunde aan de Technische Hogeschool Eindhoven. De stage betrof automatisering van bepaalde meetprocessen.
In de vakgroep WFW worden veel metingen verricht om de mechanische eigenschappen van allerlei objecten te bepalen. Z o kan het in een bepaald onderzoek nodig zijn het gedrag van een verwarmingsketel bij herhaalde verwarming en afkoeling, of van een kniegewricht bij verschillende belastingen te bepalen. De metingen houden meestal in dat er op verschillende punten van de meetobjecten elektrische opnemers worden bevestigd die een bepaalde mechanische grootheid omzetten naar een meetbare elektrische grootheid. Daarna kunnen dan allerlei
gekontroleerde belastingen op het voorwerp worden uitgeoefend. Als opnemers worden bijvoorbeeld verplaatsings- en
versnellingsopnemers, rekstrookjes maar ook temperatuursensoren gebrukM.
Om betrouwbare resultaten te krijgen wordt een meting vaak enkele malen uitgevoerd; daarna wordt met behulp van
statistische technieken de waarde van de resultaten bepaald. Als dan blijkt dat de meetzesultaten door allerlei mogelijke
fouten niet bruikbaar zijn moet de meting, eventueel in gewijzigde vorm, opniew uitgevoezd woideii. Pas warmepr de
resultaten betrouwbaar zijn heeft het zin ermee door te rekenen en bijvoorbeeld de gemeten rekken om te zetten naar mechanische
s panning en om e en spanning s ve r dëïlngiÖVGrkI et -oKjëCT äärï TE--- -i~
kunnen geven.
i ~ ~ i
-~ ~
-
Om dergelijke metingen uit te voeren is apparatuur nodig die van een aantal punten gelijktijdig of kort na elkaar de meetwaarden kan registreren. Voor het meten van Gynaniisch
-5-
dat alle meetpunten binnen korte tijd vele malen langsloopt. Bij statische metingen is zo'n snelle machine niet nodig en dient een relatief trage herhaling slechts om de meetwaarden
later statistisch te kunnen valideren. De methoden van
verwerking van beide typen meetgegevens vertonen echter veel overeenkomst.
Omdat het hier meestal om aanzienlijke hoeveelheden
getallen gaat wordt het ondoenlijk om alle resultaten met de hand over te nemen en te verwerken, nog afgezien van Be grote kans op fouten hierbij. De vakgroep heeft de beschikking over meetapparatuur die de mogelijkheid biedt de resultaten naar een rekenautomaat te sturen. Verwerkingsprogrammatuur daarvoor
dateert echter nog uit het ponsbandtijdperk en bevat vele
overbodige foutkontroles en gebruikt niet de mogelijkheden die door moderne middelen, zoals grafische terminals, worden
geboden
-
De stage-opdracht luidde dan ook globaal: maak een programmaqakket dat - m e t h q e n -ka= begelek3en en -waazmee ap-
eenvoudige wijze meetdata gekontrofeerd en verwerkt kunnen worden.
I . METINGEN
Na het bekend worden van de globale opdracht is onderzocht welke procedures gevolgd worden bij het uitvoeren van een
meting. Geprobeerd is een algemene procedure te vinden waarin ieder meetproces in te passen is. De hier beschreven procedure start op het punt in een onderzoek waarop bekend is wat er gemeten moet worden en hoe de verkregen meetgegevens ongeveer verwerkt zullen gaan worden.
1 . 1 De meetprocedure
Een meetprocedure is te verdelen in vier deelprocessen die min of meer onafhankelijk van elkaar zijn uit te voeren:
-
specificeren,-
opstellen,-
meten,- kontroleren & verwerken.
~~ ~
Specificeren van een meting houdt in dat precies bepaald wordt wat men wil meten, met welke hulpmiddelen dit moet
gebeuren en wat de waarde moet zijn van alle meetparameters.
Hierna kan men beginnen met het maken van de opstelling. In deze fase dient een komplete opstelling gemaakt te worden met
bevestiying van alle opnemers en aansluiting van alle verder benodigde apparatuur. Tevens moeten alle gespecificeerde meetparameters op hun juiste waarde worden ingesteld.
Het eigenlijke meten houdt niets anders in dan het starten van alle apparatuur en het begeleiden van de meting. Met
begeleiden wordt hier bedoeld dat het verloop van het meetproces gevolgd en gekantroleerd wordt en dat vooraf
gespecificeerde, tussentijdse veranderingen van opstelling en parameters op de juiste momenten worden uitgevoerd.
-7-
Na het meten moet gekontroleerd worden of er tijdens de meting niets is misgelopen wat toen niet waarneembaar was. De meetdata worden (statistisch) gevalideerd en als alles in orde
is kan met de verwerking van de gegevens begonnen worden. Deze verwerking, waarin de zoveel mogelijk vooraf gespecificeerde berekeningen plaatsvinden, leidt tot het eindresultaat van de meetprocedure.
In het ideale geval is de meting afgerond na het eenmaal doorlopen van de vier fasen, en kan het onderzoek waar de meting deel van uitmaakte verder gaan. In de praktijk blijkt echter dat de fasen lang niet altijd vlekkeloos doorlopen kunnen worden en er moet vaak via terugkoppeling met een fase of een voorliggende fase opnieuw begonnen worden. Figuur
1
geeft het meetproces met terugkoppelingen in de vorm van een aktiviteitenschema weer.1.2 Problemen bij metinaen
Het volgen van de beschreven procedure hoeft op zich geen moeilijkheden op te leveren, toch zijn er bepaalde steeds
terugkomend problemen die duidelijk worden wanneer de fasen in de praktijk uitgevoerd worden. De belangrijkste oorzaken
hiervan zijn de vaak grote hoeveelheden verschillende gegevens die uit een meting tevoorschijn komen en de steeds opnieuw in
~e stellen meetpaïemeteïs op de diverse meetapparaten. de gegevens te kunnen verwerken moet dit alles duidelijk
vastgelegd worden, waarbij ieder apparaat weer een eigen
methode van datarepresentatie 6 ë ë f t . p D a ä r p E o ~ nögT27p?3atpEF-p p~
sinds enige tijd een nieuw geavanceerd meetapparaat in het laboratorium skaat waarmee nog niet zo geavanceerd gewerkt kan worden omdat er nog geen verwerkingsprogrammatuur voor is.
L
~ - p - ~ ~pp-- ~- pp- p -p~~ppp p~
88
-9-
2.
2.4
DE OPDRACHT
Het belangrijkste probleem was het ontbreken van goede
verwerkingsprogrammatuur voor meetgegevens. Daarnaast bestond behoefte aan software om meetapparatuur aan te sturen en
metingen te begeleiden. Na de eerste weken van de stage, gebruikt voor inwerken op de apparatuur en bestuderen van
verschillende programmapaketten, werd de opdracht duidelijk op
papier gezet.
Omschriivins van de opdracht
Het programma moest de volgende mogelijkheden bieden:
-
aansturing apparatuur,-
presentatie van meetdata,- kontrole SL reparatie van meetdata,
-
omrekening van gemeten naar bruikbare grootheden,-
kombineren van experimenten met numerieke analyses.Adviezen voor de werkwijze waren:
- onderzoek ket verloop van meetprocessen,
-
verzamel gebruikerswensen, onder andere voor presentatie,-
zoek een manier om uitvoertypen van verschillendemeetapparaten te kunnen verwerken.
De Selângiijkste externe specificatie v a n hek programma was de communicatie. Het geheel moest namelijk uiterst
gebruiksvriendelijk worden, te verwezenlijken door gebruik van
het op dëpäfZielingpW- veel- -gë5rpüikte communicatiepakket COEN--- - __
(Command Interpreter), dat allerlei procedures bevat die de mens-machine communicatie kunnen vereenvoudigen.
Aan de structuur van het programma werd als eis gesteld dat het een doorzichtig raamwerk mûesi: wGrden, rriodctlair opgebouwd,
zodat het eenvoudig uitbreidbaar zou zijn en aan te passen aan andere apparatuur.
2.2 Veranderinqen aan de procedure
Om aan de opdracht te kunnen voldoen moest de in paragraaf
1 . 1 beschreven procedure enigszins worden aangepast. Figuur 2
geeft schematisch de nieuwe procedure weer. De belangrijkste veranderingen zijn de opslag van specificaties en meetdata, die het eenvoudiger maken om een meting te herhalen, specificaties te veranderen en opnieuw te gebruiken en bovendien om meetdata opnieuw te kontroleren en te verwerken. De enige aangegeven
terugkoppelingen in dit schema zijn de foutmeldingen van de meting, omdat die door het programma gegeven moeten worden. Alle andere terugkoppelingen kunnen van ieder proces naar een voorgaand proces lopen en moeten door de gebruiker zelf worden
- 1 1 -
3. AUTOMATISERING VAN DE PROCEDURE
Er zijn vier processen gedefinieerd: specificeren, opstellen, meten, en kontroleren & verwerken. De verbanden tussen deze processen worden bepaald door informatiestromen en reele stromen (zie figuur 21, voor automatisering zijn hier alleen de informatiestromen interessant. Deze stromen bestaan
uit allerlei soorten gegevens die weer uit elkaar zijn af te leiden via de genoemde processen. In het informatieprecedentie- schema (figuur 3) is te zien welke voorafgaande informatie- verzamelingen nodig zijn om tot een bepaalde verzameling te komen. De verzameling 'standaard-data' staat hier voor een type datastruktuur waar iedere apparaat-uitvoer naar is om te
zetten, zodat de volgende processen meetapparaat-onafhankelijk kunnen zijn.
3.1 Automatiseerbaarheid
-A;iie -pxmcessem aa3gegeven -i% Z-sehel;;a ZPQ <-f&gwxr 3-3 zijn
tot op zekere hoogte automatiseerbaar. Maar alleen het standaardiseren van de meetdata (PP5) en het genereren van foutmeldingen (IP4) zijn volledig te automatiseren, dat wil zeggen dat er geen opdrachten van de gebruiker voor nodig zijn. De overige processen hebben allemaal informatie van de
gebruiker nodig in de vorm van instrukties of antwoorden op
bepaalde vragen.
In het specificatieproces (IP2) kan de gebruiker een
- - -~
- - -
verzam&ling meetspecificat-ies GamKnstellen dië-vOOr een meting gebruikt gaan worden. Dit kan op twee manieren gebeuren:
~ ~
-
voer de specificaties handmatig in,-
verander een bestaande verzameling specificaties. Om de meting (i333 te starten moet aangegeven wouden volgens welke vooraf gedefinieerde specificaties deze moet-13- specif i- catie- 18 meet- opdracht
I
1C I I\
I
2 A I I verwer- kings- opdrachten I/
fout- me Id ing @ n 44 eind- resultaat?a
verlopen. Hierna moet alleen nog het startcommando gegeven worden en na afloop van de meting zal de apparaat-uitvoer
automatisch worden omgezet in standaard-data. Mocht er tijdens het meetproces iets mis gaan, dan zullen de nodige
foutmeldingen gegenereerd worden.
Het zal opvallen dat in het I-schema de processen kontrole
(IP6) en verwerking (fP7) gescheiden zijn. Ze zullen van nu af aan als onafhankelijk beschouwd worden. In de kontrole-fase wordt met bepaalde vragen en opdrachten de verzameling
standaard-data aan een bestand met gekontroleerde data toegevoegd. Uit dit bestand kan in de verwerkingsfase een
verzameling geselekteerd worden voor verdere verwerking tot een gewenst eindresultaat.
3.2 Apparatuur
Het geheel moest geimplementeerd worden op een in de vxkgxoep aanwez5ge c o r n p ~ - t ~ E - C o n ~ ~ ~ - ~ ~ ~ i ~ rand d e supermini
PRIME 7 5 0 . Deze configuratie is in figuur 4 schematisch in grote lijnen weergegeven. Figuur 5 toont de inpassing van een meetapparaat hierin, met de daarvoor belangrijke onderdelen. Al vrij snel zijn 'prototypen' voor ket ontwerpen van de hele
procedure gekozen: een meetapparaat dat gedeeltelijk computer- gestuurd kan weuken en een beeldscherm-eindstation om de
aansturing mogelijk te maken. C e apparaten z i j r , respektievelijk een modulair meetsysteem met ingebouwde microprocessor van HBM
(Hottinger Baldwin Messtechnik) en een TeleVideo terminal type
950 de laatste voorzien v a n graf isThe- optie om- op -
eenvoudige manier datakontrofe e.d. uit te kunnen voeren.
__
-- - ~~ ~
~~~- ~-
Het meetapparaat (verder Hottinger te noemen) is voorzien van een RS232 interface connector, die op eenvoudige wijze met de ES232 printerpoort van de terminal is te verbinden. T)ocit::
-15-
tape- uni t
p T i TI t e r s plotter
Fig.4. De belangrijkste onderdelen van de in de vakgroep aanwezige configuratie.
Fig.5. Inpassing van het meetapparaat in de configuratie met de voor de procedure belangrijke onderdelen.
deze poort bidirectioneel te schakelen is rechtstreekse communicatie tussen Hottinger en computer mogelijk.
Het in een vroeg stadium bepalen van de te gebruiken apparatuuu maakte het mogelijk om vrij snel tot een werkend programma-prototype te komen waarmee verdere gebruikerseisen naar voren gehaald konden worden. De ontwikkeling heeft verder geheel op deze apparatuur plaatsgevonden, maar omdat een van de
eisen maximale machine-onafhankelijkheid was moest aanpassing aan andere apparatuur eenvoudig te verwezenlijken zijn door de
- 1 7 -
4 . HET DATASYSTEEM
Er is sprake van drie bestanden: het bestand met
verzamelingen meetspecificaties, de (tijdelijke) verzameling ruwe data en het bestand met verzamelingen (gekontroleerde) meetgegevens. De eerste twee zijn meetapparaat-afhankelijk
omdat ieder apparaat zijn eigen invoerparameters en uitvoertype heeft. Het laatste bevat gegevens in standaardvorm en is daarom apparaat-onafhankelijk. In de rest van dit verslag zal steeds het Hottinger-type van de eerste twee bestanden worden
beschreven.
4 . 1 Datasvsteemontwern
In het datasysteemontwerpschema (figuur 6 ) is weergegeven welke soorten van informatieverzamelingen in het proces
gebruikt worden. Omdat het meetapparaat als deel van het
systeem wordt beschouwd is de enige invoer voor het systeem de handmatige invoer via het toetsenbord (D?A). Uitvoer van het -syste-exn z i j n beeld*cherm&E;f or-;na+i+ 4 D 2 B 38, 533, -6BS en
grafieken en lijsten op papier (DSA, 6A). Het op papier zetten van gegevens is optioneel, alle informatie kan eerst op het
scherm geschreven worden. Centraal in ket systeem staan de bestanden D2A en D 4 A . Deze twee en de tijdelijke file D3A zullen in de volgende paragraaf beschreven worden.
__
net geheel v a n gegevensstrukturen is op te vatter? als e e neenvoudige databank in de vorm van een directory, met alle verzamelingen in de vorm van files. Selectie van een
verzameling zal gebeuren op de f ilenaäm, dië I s saaiëngesteïd uit de naam van de meting en een achtervoegsel dat het type en
een eventueel volgnummer aangeeft.
- _I ~ - - - ~
-- -
r l
opdrachten- 4 9 -
4.2 Datastrukturen
De verzameling meetspecificaties bevat sequentiele
parameterfiles (figuur 7 ) . In zo'n file is onderscheid gemaakt tussen globale parameters en puntparameters. De globale
parameters betreffen de gehele meting en bevatten gegevens die over alle punten (meetkanalen) geldig zijn. Puntparameters geven voor ieder meetpunt afzonderlijk aan wat de instelling ervan moet zijn bij de betreffende meting.
De tijdelijke file met ruwe meetdata is een vrijwel
letterlijke kopie van de uitvoer van Hottinger. Alleen een paar besturingstekens zijn niet gekopieerd om de file handelbaarder te maken. De stippellijnen in figuur 8 geven de plaats van deze verwijderde symbolen aan.
Wet permanente meetdatabestand (figuur 9) tenslotte bevat de gestandaardiseerde, gekontroleerde meetdata-files die verder verwerkt kunnen gaan worden. Voor ieder kanaal is in zo'n file een kopregd- aafiwezig- mek- het- -kanaalnummer en skatistische gegevens over de meetwaarden van het kanaal. De waarden zelf staan in de hierop volgende regel(s) en liggen tussen - 9 9 9 9 en
+ 9 9 9 9 als ze geldig zijn, hebben de waarde 10000 als ze bij het
meten overstuurd waren en zijn met 20000 verhoogd ais ze tijdens de kontrolefase voor verdere verwerking zijn uitgeschakeld.
meet- specif i-
caties
Fig.7. De datastruktuur van het bestand meetspecificaties.
-21-
meetwaarde-
'* t '*
Fig.8. De datastruktuur van de tijdelijke ruwe-data-file. De stippellijnen geven aan welke elementen uit de letterlijke Hottinger-uitvoer zijn weggelaten.
kanaaldata
-23-
5 . HET PROGRAMMA
Bij het ontwerpen van het programma is de in paragraaf 1 . 1
gemaakte indeling, in iets gewijzigde vorm, als funktionele indeling gebruikt. In dit hoofdstuk wordt de struktuur van het hoofdprogramma en de verschillende deelprocessen aan de hand van processchema's weergegeven. Voor de details van de hier genoemde operaties verwijs ik U naar de source-tekst
(geschreven in FORTRAN-IV) die zodanig van kommentaar is
voorzien dat de struktuur eenvoudig te volgen is. De indeling van die source-tekst vind& U in hoofdstuk 6.
5.1 De funktionele indelinq
Het programma bevat vier funktionele eenheden, waarin de eerder gemaakte opsplitsing in subprocessen weer terug te vinden is:
1- specificeren en meten 2- konkro3esren
3- rekenen (verwerken)
4- grafische opties instellen
Specificeren en meten zijn hier tot een programma-gedeelte samengevoegd omdat specificeren veel minder vaak hoeft te
gebeuren dan meten. Als men deze eerste fase binnenkomt zal volgens àe parameters van de genoemde metizlg gemete= gaar,
worden; zijn die nog niet gedefinieerd, dan wordt de gebruiker gevraagd ze in te voeren. ~ I_ -~ -~ ~ ~ ~- '._~-
Het vierde gedeelte is aan de oorspronkelijke indeling toegevoegd omdat de diverse gebruikerswensen wat betreft presentatie van gegevens op het beeldscherm vrij veel verschillen. Instellen van grafische opties gebeurt
onafhankelijk van äe konfrole- en rekengedeelten en vindt daarbuiten plaats.
Bewerkinsenlijst bij P-schema PO 1 open COIN 2 maak BREAX-on-unit 3 vraag commando 4 sluit COIN
-
rekenen I1 commando is niet 'Q'-25-
5.2 De commandostruktuur
Om de verschillende fasen te kunnen doorlopen bevat het programma een cornmandostruktuur. Hiervoor is gekozen om de gebruiker niet te dwingen de fasen in een vaste volgorde te doorlopen. Hij kan nu bijvoorbeeld een sessie beginnen met kontroferen van eerder gemeten data, daarna een meting starten en vervolgens een nieuwe meting specificeren. De struktuur is weergegeven in P-schema PO (figuur IO).
De commandostruktuur wordt verwezenlijkt door gebruik te maken van het pakket COIN. Een subroutine uit dit pakket levert aan het programma een bepaalde sleutelwaarde af, behorend b i j
een gegeven commando. Het programma zorgt daarna, afhankelijk van die sleutelwaarde, voor het starten van een deelproces.
5.3 SPecificeren & meten
Qit deekpxoces wordt dwr-lopen mek behulp van een vragen- struktuur. Eerst wordt naar de naam van de meting gevraagd, daarna worden de volgende fasen in volgorde doorlopen:
1-
specificeren2- zenden van globale parameters
3- kontroleren van ingestelde puntparameters
4- meten (aktie)
Deze volgorde moet echter onderbroken kunnen worden als er tijden een fase iets fout loopt. Bovendien hoeft alleen
gespecificeerd te worden als het een nieuwe mëtzng betreft of er iets in de verzameling parameters veranderd moet worden. Om dit te kunnen verwezenlijken wordt een "sein"-struktuur
toegepast. Als een fase succesvol doorlopen wordt wordt een sein verhoogd zodat de volgende fase kan beginnen. Als er een fout optreedt wordt een foutmelding gegenzreerd en wordt de gebruiker gevraagd of er verder gegaan moet worden. Bij
-
-_
verdergaan krijgt het sein de waarde die de afgebroken fase herctart of een voorliggende fase laat beginnen.
het sein de eindwaarde, zodat de voortgang eindigt. Deze struktuur is weergegeven in P-schema P1 (figuur
1 1 ) .
Stoppen geeft
Bewerkinqenliist bij fiquur 11
operaties 1 2 3 4 5 6 7 8 9
“io
open poortzet Hottinger in “Rechnerformat” wacht uitvoer af sluit poort sein:=O ok: =true vraag voortgang sein: =2 sein:=5 s e i n : =sein+i- iteratievoorwaarde I ? sein(5 selectiecriteria SI1 not ok S I 2 ok ~ ~ ~ I - ~~~
S21 gebruiker wil verder S22 gebruiker wil stoppen S3n sein=n
-
23-
& meten
5.4 Kontroleren
De kontrole-fase maakt het mogelijk de meetdata op
eenvoudige wijze te kontroleren. Als na het aangeven van de te kontroleren dataverzameling alle vragen onbeantwoord blijven worden achtereenvolgens overzichten gegeven van de gemiddelde meetwaarde en spreiding voor alle kanalen en van het verloop van de meetcycli voor ieder kanaal apart. Bet pakket COIN biedt namelijk de mogelijkheid default antwoorden aan vragen te
verbinden. Als bijvoorbeeld uit het totaaloverzicht blijkt dat geen enkel kanaal een te grote spreiding heeft, dan kan de gebruiker aangeven dat de kanaaloverzichten achterwege moeten blijven. Door de juiste kanaal- en cyclusnummers op te geven kan de gebruiker bovendien op iedere gewenste manier door de overzichten heen "bladeren".
Processchema P2 (figuur 12) geeft de struktuur van deze face weer; de preciese uitwerking van de genoemde akties staat in de source-tekst met kommentaar beschreven.
Naast puur kontroleren moet deze kontrole-fase ook
correctiemogelijkheden gaan bieden. Daaar is in de datastruktuur van het bestand meetdata (figuur 9 ) al in voorzien. Het
uitschakelen van bepaalde punten voor de verwerkingsfase moet gebeuren door de betreffende meetwaarden in de file te verhogen
met 20000 en de getallen in de bijbehorende kopregel te
veranderen. O p deze munier is in de veuwerkings-fase eenvoudig
te bepalen welke getallen overgeslagen moeten worden bij
berekeningen. Bovendien gaan de oorspronkelijke meetdata niet verloren en-is de uiTschakefing snel ongedaan te maken.-=Helaas
is deze correctiefunctie wegens tijdgebrek nog niet in het
programma verwerkt.
- 2 9 -
kontroleren een serie geef deel- overzicht geef.#.
kanaal- overzichtBewerkingenlijst bij figuur 12 Vragen
1
2 3 4 7 8 9 Uitvoer 5 6 I O 1 2 12 3 3 14 15naam van de meting serienummer
beginkanaal overzicht eindkanaal overzicht kanaalnummer
eerste cyclus overzicht laatste cyclus overzicht
naam van de meting serienummer
naam van de meting serienummer
kanaalnummer
g e z i d d e Ide meetwaarde spreiding in meetwaarden aantal ongeldige cycli
Selectiecriteria
S11 gebruiker wil totaaloverzicht
S Ì 2 g e b ï i i i k e ï wil kanaaloverzicht
Iteratievoorwaarden
- 3 4 -
5 . 5 Rekenen
De verwerkingsfase is nog niet in het programma opgenomen. In deze fase moeten, op gebruiksvriendelijke wijze, de meetdata naar gewenste grootheden kunnen worden omgerekend. Naast een aantal standaard-bewerkingen, zoals het omrekenen van rekken naar mechanische spanningen, moet de mogelijkheid bestaan om nieuwe subroutines toe te voegen om aan specifieke wensen wat betreft verwerking te kunnen voldoen. Voor omrekeningen zijn extra gegevens over de meetkanalen nodig, bijvoorbeeld
eigenschappen van rekstrookjes en groepering van filamenten in een meetpunt. Deze gegevens kunnen het best in de
specificatiefase in een file worden opgeslagen. Voor wat betreft presentatie van resultaten is het raadzaam de in de kontrole-fase gebruikte grafische subroutines weer toe te passen.
5 . 6 Opties instellen
Uit gesprekken met toekomstige gebruikers bleken
verschillende eisen te bestaan voor de grafische presentatie van meetdata. De belangrijkste hiervan zijn:
-
verbindingslijnen tussen weergegeven punten trekken,-
verschillende symbolen op de punten afdrukken,- een regressielijn door de punten tekenen,
-
gi-afieken net verschillende afmetingen tekenen,-
grafieken op papier laten zetten-
grafieken handmatig schalenAan al deze eisen is door middel van instelbare opties voldaan. Deze worden ingesteld met het commando "OPTIE" of I ' O " ,
dat voor elke optie een subcommando heeft. Bet instellen betekent niets anders dan het zetten van "vlaggen" en het bepalen van enkele getalwaarden. Tijdens de kontroie-fase (en
later ook tijdens de verwerkings-fase) zullen grafieken dan aan de hand van die waarden getekend worden.
- 3 3 -
6 . IMPLEMENTATIE
Het hele programma is in FORTRAN-IV geschreven, en is opgebouwd uit een groot aantal subroutines. Voor If0 worden veel specifieke PRIME-FORTRAN-subroutines gebruikt die echter eenvoudig te lokaliseren zijn voor het geval dat het programma
op een ander systeem moet worden geimplementeerd.
6 . 1 De modules
De subroutines zijn zoveel mogelijk logisch gegroepeerd in
6 modules:
-
HOT.FTN - SPCFMT-FTN - KONTRO.FTN - I/O.FTN-
GRAFUIT-FTN-
VRAGEN-FTNDe eerste module bevat het hoofdprogramma, de subroutine om de commando's te verwerken, de subroutine om de opties in te
stellen en de BREAK-on-unit. Deze laatste onderschept de BREAK- signalen van de gebruiker en zorgt ervoor dat de lopende fase wordt afgebroken en de terminal weer in de normale toestand wordt gezet. Na een BREAK keert het programma op commando-nivo tsrüg
.
De module MEET-FTN bevat de subroutine die de fase
- -
~~~ ~~
"specifi-ceren EL met6n" afhandelt en de routinss aie de vier- subfases (zie figuur 1 1 ) verzorgen. Ret kontroleren gebeurt In KONTRO.FTN, waarin een grote routine alle akties en vragen (zie
figuur 12) verzorgt.
Voor de I / O zijn drie modules gemaakt. De eerste bevat de afwerking van alle vragen die aan een gebruiker gesteld kunnen
worden en die niet in de COIN-bibliotheek staan. Het betreft voor dit proces specifieke vragen, opgebouwd rond COIN-vragen
(bijvoorbeeld de vraag naar de naam van een meting). De module GRAFUIT-FTN verzorgt de grafische uitvoer van meetgegevens en gebruikt daarvoor routines uit de GINO-bibliotheek (een
grafisch pakket). De laatste module is I/O.FTN, waarin alle Hottinger in- en uitvoer wordt beschreven en bovendien enkele
subroutines om eenvoudige toegang tot de 'databank' te
verkrijgen (de dataverzamelingen). In deze module is ook de standaardisatie-routine voor Hottinger-uitvoer opgenomen.
Vijf van deze modules worden met korte integers vertaald, alleen de grafische met lange integers omdat hierin veel
aanroepen van GINÛ voorkomen, die lange integers verwachten.
Bij het laden moeten de volgende bibliotheken meegenomen worden :
- GIN0
- COIN.2
-
THELIB.2-
VAPPLBNaast deze modules is er een insert-file HOT.CûMMON met het common block en de omschrijving van able daarin voorkomende variabelen. In deze Eile staan ook de parameters (FORTRAN- constanten) aangegeven.
G e iaai-si-e voor h e t prsgsiamma benodigde file is H ~ I . I L W L û , met daarin alle commando's en vragen die op het scherm kunnen verschijnen. COIN subroutines zorgen voor het op het juis-te
~ __
moment verschijnen van d e f ë teksggn. Dit pakket voorziet--Öok in het genereren van help-teksten als de gebruiker daar om vraagt. Voor elk commando en iedere vraag kan in deze file zo'n tekst worden opgenomen. Dit is op zodanige wijze gebeurd dat een nieuwe gebruikei zo met het programma kan beginnen en als hij
iets niet begrijpt een helptekst kan iaten verschijnen. Op deze manier is een "on-line" handleiding voor het programma gemaakt.
-35-
LITERATUUR
Bij het ontwerpen gebruikte naslagwerken:
1 .
Bedienungsanleitung Mikro-Computer MCU ûI/V.242. RC-Informatie BI-7, THE-RC 31713b Beknopt overzicht van ANSI-FORTRAN
Uit de on-line documentatie-bibliotheek v.d. afd. W: 3. Prime FORTRAN
4. COIN gebruikershandleiding
5. Prime's Subroutine Reference Guide
BIJLAGE 1
Een parameterfile (zie ook fig. 7 o p blz. 20)
Een parameterfile voor meting aan 23 kanalen tussen nummer O en 102 in verschillende instellingen. De meting moet 25 maal
herhaald worden met een tussentijd van anderhalve minuuut:
02300010202500.01.30 000DCHMI
00
I DCHM1 002DCHM1 OO31KHMl 0041KHM1 0051KHM1 0061KHMl O I0 I KHM2 O1 11KHM2 O I 2 I KHM2 O4 3 I-KHM2 O 1 4 1 KHM2 0151KHM2 016îKHM2 O 17 IKHMS 018lKHM2 0421KHM1 oy=J yKxF"T: 0441KHM1 0451KHM1 lOÖ5KVM2 1015KVM2 102 5KVM2 - ~ ~ ~~ ~ ~~ ___. - ~~-37-
BIJLAGE 2
Voorbeeld van een FORTRAN-tekst: het hoofdprogramma. (zie ook f i g . ? O op blz. 24)
&IJLAGE 3
Grafische uitvoer
- een overzicht met gemiddelden en spreidingen
-- een kanaaloverzicht (volgende bladzijde)
x10’
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
- 3 5
-40
-45
-50
-55
T E S T
1
I
+
000
00
1
002
003
004
005
006
U
A N A A 1-
-39- 03
m
íYa.
CBIz
w
c3BIJLAGE 4
Verklarincr van schema-symbolen
BIJLAGE 5
Aantekeninsen voor vervol8
Bier volgen enkele aanwijzingen voor degenen die dit project verder zal gaan afronden. Uit het verslag blijkt dat de mogelijkheid om punten voor berekening uit te schakelen nog niet in de kontrolefase is ingebouwd (par. 5.4). In de data- struktuur van de meetdata (par. 4.2) staat al wel aangegeven hoe deze te verwezenlijken is.
Net grootste nog toe te voegen gedeelte is de gehele
verwerking van meetdata tot bruikbare getallen (par. 5.5). Voor de gebruikerswensen betreffende deze fase verwijs ik U naar dhr. Braak en de toekomstige gebruikers zoals dhr. IJzermans en andere mensen die gebruik willen maken van metingen zoals hier beschreven.
elangrijk bij de uitvoering van deze opdracht is steeds de gebruikswiendeiijkhe~id en uitbreidbaarheid van het
programma. Daarbij horen natuurlijk een goede beschrjjvijng van alle werkzaamheden en uitgebreide dokumentatie van het
programma in een verslag en in de vorm van commentaarregels in de source-teksten.
