教材名 GP-IB機器を用いた計測制御技術
教材名2
教材ID 76
教材作成者名 柴田 清孝
教材作成日 1998-01-12
改訂情報
ジャンル名 高度教材
分野名 電気・電子系
業種名 電気・電子部品製造業
職務名 自動化、制御システム、計測診断
職務構成名 コンピュータ制御応用
区分名 教材
職業名 機械技術者
 GP-IBによる計測制御技術指導案


イ.使用教材・資材一覧
1.GP-IB機器
  デジタルマルチメータ
  プログラマブル直流電圧/電流源
2.コンピュータ関係
  PC-98シリーズ
  GP-IBボード
  GP-IBケーブル(2本)
3.実験セット(自作)

ロ.訓練事前準備項目

1.テキスト
  (a)自作テキスト
  (b)市販テキスト 1冊
  (c)フロッピーディスク 2枚
     システム・プログラムディスク、ソースファイルディスク
  (d)計測器、GP-IBボード、言語等のマニュアル
2.受講生名簿


ハ.訓練項目と訓練経過時間

【1日目】
準備:計測器、パソコン、テキスト、フロッピーディスク
9:30 はじめに
・挨拶
・自己紹介
・テキスト等、教材の確認
・コース内容:スケジュール、日程確認
1日目:第1、2、3章
2日目:第3、4章
3日目:第4、5章
4日目:第5章
・受講レベル確認とともに実習内容の希望を調査
 言  語:Basic言語
 実習内容:希望する計測、制御があれば、実施できるか検討。
      後日の実習に組み込む
10:00  概要、GP-IBインターフェース(テキスト p.1~5)
第1章(サブテキスト 1.1節も参照)
・生産現場のFA化、コンピュータによる一括管理、生産管理等に
 ふれる
・GP-IBインターフェースは計測・制御の業界標準である
・GP-IBインターフェースを有した機器の低価格化により、利用
 しやすい状況にある
第2章(サブテキスト 1.2、1.3節も参照)
・GP-IBインターフェース上の機器の役割:トーカー、リスナー、コントローラーの区別を明確に説明する
・GP-IBバスの接続:データ転送速度は最大1Mbyte/sであるが、
 実際は機器の処理速度(最も遅いもの)に依存する。それでも、
 シリアル転送よりは高速である
11:00 休憩
11:15  GP-IBインターフェース(続き)
・GP-IBアドレスの設定方法:機器で異なる
・GP-IBアドレスの指定方法:2進数、16進数、アスキーコード
12:00 昼食
13:00  Basicのグラフィックプログラム(テキスト p.6~12)
第3章
・座標系の区別を明確にする。特に、論理的なワールド座標と画面
 のピクセルに対応したスクリーン座標に注意
・SCREEN、WINDOW、VIEW命令:座標系どうしの変換である
 事。簡単な例題で実際に実行させてみる。境界色を指定すると
 領域が明確となる。
・y軸は、下がプラスの方向である事に注意
14:30 休憩
14:45  Basicのグラフィックプログラム
・グラフィック命令:ほとんどの描画命令はワールド座標に対して
 実行される事に注意
・例題1(3-2(1)):正弦波形の表示。sin関数の引き数はラジアン
 単位である
・例題2(3-2(2))
・ROLL命令について解説
16:30 終了

【2 日目】
準備:GP-IBボード、ケーブル、動作チェック、マニュアル類
9:30 前日の復習
10:00  Basicのグラフィックプログラム ・課題演習:受講生が興味を持ちそうな図形、関数、簡単なフラクタル図形等を実際に描画させる
11:00 休憩
11:15 Basicのグラフィックプログラム(続き)
12:00 昼食
13:00  GP-IBのプログラム作成(テキスト p.13~16)
・GP-IBバスの構造:データ、ハンドシェイク、管理バスから
 なる。それぞれの働き、動作を簡単に説明(サブテキスト 
 4.1節 p.75~77参照)
・GP-IBバスの動作:コマンドモードとデータモード
 (サブテキスト 4.2節 p.28 図1.9で説明)
・バスコマンドの説明(サブテキスト 4.3節)
・3線ハンドシェイクの説明(サブテキスト p.78 図4.4で説明)

・GP-IBボードの取り付けと動作チェック:マニュアルによりボ
 ード上のディップスイッチ確認。電源off時にボードを取り付ける
・ファンクションコードと基本命令:計測機器のファンクション
 コード、データフォーマットはメーカー、機器により全く異
 なり、マニュアルで確認する
14:30 休憩
14:45  GP-IBのプログラム作成(続き)
・基本プログラム
・Basic上でダイレクトにコマンド、ISET、PRINT@、INPUT@を
 実行してみる。
 PRINT@では、機器のファンクションコード等を送出してみる。
 INPUT@では、文字変数に読み込み、これを画面に表示して
 データーフォーマットを確認する。
16:30 終了

【3 日目】
準備:実験セット(自作ターミナルボックス)、接続ケーブル
9:30  GP-IBのプログラム作成(テキスト p.17~19)
・ポーリングの動作:サービスリクエストとシリアルポール、
 パラレルポール  (サブテキスト 4.4節)
・機器によるが、測定終了時にサービスリクエストを発生したり、
 フロントパネルにSRQボタンを持つものもある
・シリアルポールによる測定データの取り込み:SRQボタンを
 押した時点のデータをコンピュータに取り込む。
  ON SRQ GOSUB 命令、IEEE()関数の解説
11:00 休憩
11:15  GP-IBのプログラム作成(続き)
・シリアルポールによる測定データの取り込み:測定終了時のSRQ
 による取り込み。
 DMMのトリガモードについて説明
12:00 昼食
13:00  応用プログラムの作成(テキスト p.20~24)
・RC回路の過渡現象測定I:スイッチが入れられたかどうかを
 調べるため、判定条件としてノイズ電圧よりもやや大きな値を
 指定している
14:30 休憩
14:45 5 応用プログラムの作成(続き)
・RC回路の過渡現象測定II:BASICのタイマー割り込みの処理を
 解説。また、機器にもよるが、最初の測定にエラーデータが取り
 込まれることがある。
 この場合、データを空読みするか、データ処理(前のデータと
 極端に異なるデータの時に再測定するなど)を行う。
16:30 終了

【4 日目】
準備:GP-IBボード、ケーブル、動作チェック、マニュアル類
9:30 前日の復習
10:00 応用プログラムの作成(テキスト p.24~27)
・ダイオードの静特性の測定:ダイオード、電源等の極性に注意。
 デバイスの測定では、最大定格を絶対超えないように、プログラ
 ムに工夫が必要である。
 また、DMMをオートレンジで使用する時、レンジ切り替え時の
 測定にエラー(データの飛び)が発生することがある。
 この場合、固定レンジで測定するか、読み取りの前に空ループを
 入れ時間をおいて測定する。あるいは、前のデータを処理し極端
 にずれるデータは破棄し再測定する、多数回測定して平均する、
 DMMのフィルター機能を利用するなどで対応する。
11:00 休憩
11:15 応用プログラムの作成(続き)
12:00 昼食
13:00  応用プログラムの作成(課題演習)
・受講生の希望する演習内容の課題を設定し、演習を行う。特に
 希望がない場合、テキストの例題をアレンジする。たとえば、
 過渡現象では電流を測定する、ダイオードの静特性では電圧を
 測定する、あるいは、測定をポーリングで行うように修正する。
 または、プログラマブル電源で正弦波や任意波形、パルスを
 発生させる、オシロスコープやFFTアナライザがあれば測定波形
 を取り込むなど、種々の課題を設定する。
14:30 休憩
14:45 応用プログラムの作成(続き)
15:30 まとめ
16:00 感想、アンケート、終了証
16:30 終了

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