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Sistema de Control y Adquisición NI CompactRIO

  • Sistema pequeño, robusto y embebido de control y adquisición de datos
  • Impulsado por las herramientas de programación gráfica NI LabVIEW de National Instruments para desarrollo rápido
  • Ofrece un procesador embebido en tiempo real para operación confiable autónoma o distribuida
  • Integra un chip FPGA embebido que proporciona la flexibilidad, rendimiento y fiabilidad de hardware personalizado
  • Incluye módulos industriales de E/S intercambiables en vivo con acondicionamiento de señales integrado para conexión directa a una variedad de sensores y actuadores
  • Ofrece certificaciones y clasificaciones industriales extremas:
    • Temperatura de operación de -40 a 70 °C (-40 a 158 °F)
    • Aislamiento (de rechazo) hasta 2,300 Vrms
    • Rangos de impacto de 50 g
    • Seguridad internacional, EMC y certificaciones ambientales
    • Clasificación Clase I, División 2 para sitios peligrosos
    • Entradas de doble suministro de 9 a 35 VDC, bajo consumo de potencia (típico 7 a 10 W)

El controlador de automatización programable CompactRIO de National Instruments es un sistema avanzado y embebido de control y adquisición de datos diseñado para aplicaciones que requieren alto rendimiento y fiabilidad. Con la arquitectura abierta y embebida, tamaño pequeño, extrema robustez y flexibilidad del sistema, los ingenieros y desarrolladores pueden usar hardware comercial común para construir rápidamente sistemas embebidos personalizados. NI CompactRIO es impulsado por las tecnologías LabVIEW FPGA y LabVIEW Real-Time de National Instruments, ofreciendo a los ingenieros la habilidad para diseñar, programar y personalizar el sistema embebido CompactRIO con herramientas de programación gráfica fáciles de usar.

CompactRIO combina un procesador embebido en tiempo real, un FPGA de alto rendimiento y módulos de E/S intercambiables en vivo. Cada módulo de E/S se conecta directamente al FPGA, proporcionando personalización de bajo nivel para temporización y procesamiento de señales de E/S. El FPGA es conectado al procesador embebido en tiempo real vía un bus PCI de alta velocidad. Esto representa una arquitectura de bajo costo con acceso abierto a recursos de hardware de bajo nivel. LabVIEW contiene mecanismos integrados para transferencia de datos para pasar datos desde los módulos de E/S al FPGA y también desde el FPGA al procesador embebido para análisis en tiempo real, procesamiento posterior, registro de datos o comunicación a un servidor conectado en red.

Módulos de E/S de la Serie C

Una variedad de tipos de E/S están disponibles incluyendo voltaje, corriente, termopares, RTD, acelerómetro y entradas de de galga extensiométrica; E/S analógica de muestreo simultáneo hasta ±60 V; E/S digital e industrial de 12, 24 y 48 V; E/S digital de 5 V/TTL; contadores/temporizadores; generación de pulso; y relés de alto voltaje/corriente. Ya que los módulos contienen acondicionamiento de señales integrado para rangos de voltaje extendidos o tipos de señales industriales, usted normalmente puede conectar cables directamente desde los módulos de la Serie C a sus sensores y actuadores.

FPGA

El FPGA embebido es un chip reconfigurable y de alto rendimiento que ingenieros pueden programar con herramientas de LabVIEW FPGA. Tradicionalmente, los diseñadores FPGA estaban obligados a aprender y a usar complejos lenguajes de diseño como VHDL para programar FPGAs. Ahora cualquier ingeniero o científico puede usar herramientas gráficas de LabVIEW para programar y personalizar FPGAs. Al usar el hardware embebido FPGA en CompactRIO, usted puede implementar temporización, disparo, sincronización, control y procesamiento de señales personalizados para su E/S analógica y digital.

Procesador en Tiempo Real

El sistema embebido CompactRIO tiene un procesador industrial Freescale MPC5200 de 400 MHz que ejecuta de manera determinante sus aplicaciones de LabVIEW Real-Time en el confiable sistema operativo Wind River VxWorks en tiempo real. LabVIEW tiene funciones integradas para transferir datos entre el FPGA y el procesador en tiempo real en el sistema embebido CompactRIO. Escoja entre más de 600 funciones integradas de LabVIEW para construir su sistema embebido de hilos múltiples para control, análisis, registro de datos y comunicación en tiempo real. Usted puede también integrar código C/C++ existente con código LabVIEW Real-Time para ahorrar tiempo de desarrollo.

Tamaño y Peso

El tamaño, el peso y la densidad del canal de E/S son requerimientos críticos de diseño en muchas aplicaciones embebidas. Un sistema embebido reconfigurable de cuatro ranuras mide 179.6 x 88.1 x 88.1 mm (7.07 x 3.47 x 3.47 in.) y pesa solamente 1.58 kg. (3.47 lb.).

Ejemplos de Aplicaciones

Ya que CompactRIO es de bajo costo, confiable y adecuado para aplicaciones embebidas de medida y control de alto volumen, usted puede adaptarlo para resolver una amplia variedad de retos en la industria y en aplicaciones. Los ejemplos incluyen:

  • Adquisición de datos, registro de datos y control portátiles
  • Monitorización y protección de condición de máquinas
  • Sistema embebido de generación de prototipos
  • Monitorización remoto y distribuido
  • Registro de datos embebido
  • Control personalizado de movimiento de múltiples ejes
  • Monitorización de potencia eléctrica y control de electrónica
  • Control servo-hidráulico y de maquinaria pesada
  • Control discreto
  • Análisis móvil/portátil de ruido, vibración y severidad (NVH)

La plataforma CompactRIO está disponible en tres configuraciones:

Sistema de Expansión CompactRIO de la Serie R
En esta configuración, un chasis de expansión CompactRIO se conecta al puerto digital en un dispositivo PCI o PXI DAQ inteligente de la Serie R basado en FPGA. Usted puede instalar el dispositivo de la Serie R en cualquier PC de escritorio, sistema de cómputo de una sola tarjeta o PXI que ejecuta Windows o LabVIEW Real-Time. El FPGA radica en el dispositivo de la Serie R y el chasis expansión cRIO-9151 y los módulos de E/S de la Serie C añaden acondicionamiento y aislamiento de alto rendimiento al dispositivo de la Serie R.

Sistema CompactRIO con Interfaz Remota y de Alta Velocidad
En esta configuración, el controlador remoto de alta velocidad cRIO-9052 reemplaza a un controlador CompactRIO en tiempo real para proporcionar una interfaz de alta velocidad entre cualquier chasis FPGA reconfigurable NI cRIO-910x y una laptop, sistema PXI o PC. Con el NI cRIO-9052, los ingenieros pueden establecer interfaz al FPGA adentro de un chasis CompactRIO a rangos de 50 MB/s. El resultado es una solución remota y reconfigurable, ideal para aplicaciones que requieren la flexibilidad de un FPGA y una interfaz de alta velocidad a una laptop o PC. Usted puede escoger ya sea conectar el sistema CompactRIO remoto y de alta velocidad a una aplicación LabVIEW Windows que se ejecuta en una laptop, PC o sistema PXI o a una aplicación LabVIEW Real-Time que se ejecuta en una PC o sistema PXI.

Recursos Adicionales: