LabVIEW firmy National Instruments zostaje załadowany do nowej platformy CompactRIO

Chcesz dowiedzieć się więcej? Zapraszamy na konferencję NI Days- więcej informacji www.ni.com/poland

Inżynierowie definiują zwykle pomiary i sterowanie sprzętowe tak, aby stworzyć małe, wiarygodne i wbudowane systemy.


National Instruments prezentuje CompactRIO, wysoko wydajną wbudowaną platformę do sterowania i akwizycji danych, wspieraną przez technologię konfigurowanego I/O (RIO) dla zaawansowanych aplikacji, gdzie małe wymiary i stabilność są krytycznymi parametrami. Technologia RIO firmy National Instruments daje programistom LabVIEW możliwość definiowania własnych układów sprzętu pomiarowego, dzięki użyciu konfigurowalnego układu FPGA i narzędzi graficznego środowiska programowania.

Tim Denne (V-ce Prezes R&D) powiedział, iż „z powodu swojej wydajności i elastyczności, układy FPGA zdobędą szeroki rynek, przyjmując się w cyfrowych projektach inżynierów. Technologia RIO dostarcza więcej korzyści dla szerszego zakresu inżynierów i naukowców poprzez eliminowanie konieczności uczenia się programowania FPGA. Graficzne programowanie FPGA rozszerza wirtualne instrumenty, dzięki umożliwieniu użytkownikom LabVIEW tworzenia własnych układów pomiarowych, które rywalizują wydajnością i optymalizacją ze sprzętem zdefiniowanym przez producenta.”

Istnieją dwie konfiguracje dla CompactRIO: wbudowany system i system rozszerzeń serii R. Nowy wbudowany system CompactRIO zawiera procesor pracujący w czasie rzeczywistym, cztery lub osiem konfigurowalnych slotów w obudowie zawierających programowalne przez użytkownika FPGA i 10 przemysłowych modułów I/O, które można wymieniać w czasie pracy. Każdy moduł I/O zawiera wbudowane połączenia przewodowe, kondycjonowanie sygnałów, układy konwersji i opcjonalną barierę izolacyjną. Dzięki zintegrowaniu pudełka ze złączami w module, CompactRIO znacząco zredukował miejsce potrzebne dla systemu i koszty połączeń przewodów. Ta tania architektura zapewnia również dostęp do zasobów sprzętowych na niskim poziomie, do szybszego tworzenia złożonych, pojedynczych lub rozproszonych systemów sterowania i akwizycji.

Seria R systemu rozszerzeń CompactRIO daje dużą wydajność kondycjonowania sygnału i przemysłowe rozszerzenia I/O dla serii urządzeń FPGA dla PCI lub PXI/CompactPCI. Inżynierowie mogą zainstalować urządzenia FPGA serii R w każdym komputerze stacjonarnym lub przemysłowym, działającym pod systemem Windows lub systemem LabVIEW Real-Time. W takiej konfiguracji, obudowa rozszerzająca serii R łączy się bezpośrednio do jednego z cyfrowych portów w urządzeniu FPGA serii R. System rozszerzeń dodaje możliwości pomiarowe do aplikacji, która zawiera tradycyjne dodatki akwizycji danych, obrazu, ruchu i modułowe instrumenty.

Poprzez wykorzystanie olbrzymiej wydajności i małych rozmiarów konfigurowalnych układów FPGA, CompactRIO zapewnia bezprecedensowe możliwości sterowania i akwizycji w kompaktowej i wytrzymałej formie. Cztery sloty systemu CompactRIO mają wymiary 180x88x88 mm oraz ważą 1,57 kg. Zasilany napięciem stałym system zwykle zużywa od 7 do 10 W mocy i potrafi pracować w zakresie temperatur od -40 do 70 °C oraz wytrzymuje uderzenie 50g. Moduły CompactRIO posiadają izolację do 2300 Vrms (chwilowe) i 250 Vrms (ciągłe). Każdy komponent posiada szereg międzynarodowych certyfikatów bezpieczeństwa m.in. kompatybilność elektromagnetyczna i oceny środowiskowe.

Obwody RIO FPGA w sercu systemu CompactRIO są konfigurowalnym, równolegle przetwarzanym systemem informatycznym, który deterministycznie uruchamia wbudowane aplikacje LabVIEW, o szybkościach 100 razy większych, niż to było wcześniej możliwe. Z CompactRIO inżynierowie mogą implementować wiele pętli analogowego systemu sterowania PID, o częstotliwości pętli przekraczających 100kS/s i cyfrowych systemów sterowania o szybkości do 1 MS/s oraz wielopoziomowej analizie logiki binarnej o czasach poniżej 25 ns.

CompactRIO jest zaprojektowany dla zaawansowanych projektantów, którzy będą używać graficznych narzędzi programowania LabVIEW do adaptowania konfigurowalnego sprzętu do szerokiego zakresu aplikacji i przemysłu. Klienci, którym wcześniej udostępniono ten system – MTS, Roush, Goepel, Process Automation oraz Wirginia Tech – już teraz z sukcesem stworzyli systemy z CompactRIO do sterowania ciężkimi maszynami, akwizycji danych w pojazdach, analizy wibracji i dźwięku oraz do charakteryzowania napędów silników elektrycznych.

Carroll G. Dase (Prezes Drivven Inc. – dostawca rozwiązań dla sterowania i akwizycji danych dla przemysłu motoryzacyjnego) powiedział, że „dzięki użyciu naszego istniejącego sterowania mocą i wiedzy specjalistycznej z LabVIEW, zaprojektowaliśmy w pełni kontrolowany system z użyciem CompactRIO do sterowania wydajnym silnikiem do motocykla, w niespełna 3 miesiące. W poprzednich projektach potrzebowaliśmy na to co najmniej dwóch lat, aby stworzyć podobny system ECU z zaprojektowanym złożonym osprzętem. Dzięki CompactRIO uruchamialiśmy deterministyczne pętle z dokładnością do milisekund i przeprowadzaliśmy w oparciu o FPGA dozowanie paliwa i wyzwalanie iskry z dokładnością do mikrosekund. Dodatkowo mogliśmy łatwo dodać sensory i siłowniki lub inaczej zmodyfikować nasz system w krótkim czasie.”

Nowa linia produktów NI CompactRIO zawiera sterowniki czasu rzeczywistego cRIO-9002 i cRIO-9004 z przemysłową jednostką zmiennoprzecinkową taktowaną zegarem 200 MHz, rodzina cztero- lub ośmio-slotowych konfigurowanych obudów cRIO-910x posiada 1 lub 3 miliony bramek FPGA i szeroki zakres I/O, od wejść dla termopar ±80mV do uniwersalnych wejść cyfrowych 250 VAC/VDC. Inżynierowie programują sprzęt CompactRIO używając LabVIEW, modułu LabVIEW Real-Time oraz modułu LabVIEW FPGA. Aby uzyskać więcej informacji dotyczących CompactRIO i technologii RIO zapraszamy do odwiedzenia www.ni.com/compactrio.