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NI CompactRIO 控制和采集系統功能特點分析

發布時間:2022-01-08 點擊數:631

  NI CompactRIO 控制和采集系統功能特點分析,接下來一起看看!!!

  NI CompactRIO 控制和采集系統的特點:

  * 輕巧、堅固的工業控制和采集系統

  * 基于NI可重新配置I/O(RIO)技術,適于超高性能和自定義應用

  * 利用NI LabVIEW圖形化編程提供快速開發

  * 低成本構架,可使用低層次硬件資源

  * 帶有實時處理器和可重新配置FPGA功能,用于可靠獨立的嵌入式或分布式應用

  * 隨附熱插拔工業I/O模塊,內置信號調理功能,可直接連接傳感器和激勵器

  * 自定義設計控制或采集電路(硅質,25 ns定時/觸發)

  * 符合NI CompactRIO高級工業認證/評級要求

  o 操作溫度范圍:-40 to 70 °C (-40 to 158 °F)

  o 隔離能力高達2,300 Vrms

  o 沖擊力為50 g

  o 國際安全標準、EMC和環保證書

  o 第1類,第2組危險地區等級

  o 雙11-30 VDC電源輸入,小功率消耗(標準功率:7-10 W)

  NI CompactRIO 控制和采集系統功能

  NI CompactRIO是一款高級嵌入式控制和采集系統,基于NI可重新配置I/O(RIO)技術??刂坪筒杉到y廠商廣泛使用現場可編程門陣列 (FPGA)設備,因為其具有性能優良、可重新配置、規格小巧和工程開發成本低等特點。如今,LabVIEW編程人員無需掌握專門的硬件設計語言,如 VHDL,就可使用用戶可編程的FPGA來創建高度優化的可重新配置的控制和采集系統。借助NI CompactRIO,用戶可以快速創建嵌入式控制或采集系統。該系統可與自定義設計的硬件電路在優化性能上相媲美。

  NI CompactRIO不僅具備實時嵌入式處理器的低功率能耗功能,還兼有RIO FPGA芯片集的優越性能。RIO核心具有內置式數據傳輸機制,可將數據傳輸到嵌入式處理器,用于實時分析、事后處理、數據記錄或與聯網主機通信。借助 LabVIEW FPGA的基本 I/O功能,CompactRIO可將硬件與每個I/O模塊的I/O電路直接連接。每個I/O模塊具有內置式連接、信號調理、轉換電路(如ADC或 DAC)以及可選的隔離屏障等功能。構建成本低,可使用低層次硬件資源。

  I/O模塊

  每個CompactRIO I/O模塊都具有內置式信號調理功能,包含螺栓端子、BNC或DSUB連接器。通過在模塊上集成接線盒,CompactRIO系統大大降低了空間需求和現場布線成本。有各種I/O類型可供選擇,如±80 mV熱電偶輸入、±10V同步采樣模擬輸入/輸出、配有1A電流驅動的24V工業數字I/O、用于編碼器的5V調節電源輸出的差分/TTL數字輸入以及 250 Vrm通用數字輸入等。該模塊的內置信號調理功能擴展了電壓范圍或工業信號類型,因而可將CompactRIO模塊直接與傳感器和激勵器相連。

  實時處理器

  CompactRIO嵌入式系統包含一款工業200 MHz Pentium類處理器,用于可靠確定地執行LabVIEW Real-TIme應用程序。內置LabVIEW功能有千余種,可用于創建多線程嵌入式系統,使之具有實時控制、分析、數據記錄和通信等功能。

  性能

  FPGA電路是一款具有并行處理能力、可重新配置的計算引擎,可在芯片的硅電路中執行 LabVIEW應用程序。使用嵌入式RIO FPGA硬件,您可以超過100 kS/s的循環速率運行多循環PID控制系統。還可以高達1 MS/s的循環速率運行數字控制系統,以40 MHz (25 ns)的單周期循環速率評估多個Boolean邏輯。RIO核心具有并行處理能力,因此增加運算不會降低FPGA應用程序的運行速度。 CompactRIO 具有4個8槽機箱,可在1百萬到3百萬門FPGA芯片內選擇。

  尺寸和重量

  尺寸、重量和I/O通道密度嚴格按照同類嵌入式應用要求設計。一款4槽可重新配置嵌入式系統的規格是179.6&TImes;88.1&TImes;88.1 mm (7.07&TImes;3.47×3.47 in.),重1.58 kg(3.47 lb)。一款配有32通道I/O模塊的8槽機箱可承載最大通道數為9.7 g/ch(0.34 oz/ch),通道數體積為 8.2 cm3/ 通道(0.50 in3/ch)。

  應用范例

  CompactRIO具有成本低、可靠性強、適于高容量嵌入式測量和控制應用等特點,為大量工業和應用難題提供了解決方案。范例涉及重工業機器控制、車載數據采集、機器狀態監測和快速控制成型。

  * 批量控制

  * 離散控制

  * 運動控制

  * 車載數據采集

  * 機器狀態監測

  * 快速控制原型化

  * 工業控制和采集

  * 分布式數據采集和控制

  * 移動式/便攜式噪音、振動和粗糙程度(NVH)分析

  CompactRIO平臺有兩種配置選擇:

  可重新配置的嵌入式系統具有兩種配置: 模塊化配置和集成化配置。 在模塊化配置中,嵌入式控制器的機箱包含FPGA,并能單獨出售。 模塊化配置提供最為靈活的系統配置和性能選擇。 集成化配置將控制器和包含FPGA的機箱都結合在一個單元里。 該配置具備優異的系統性能,是高容量應用的理想選擇。

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