- 작고 견고한 산업 컨트롤 및 데이터 수집 시스템
- 최고의 성능과 사용자 정의를 위해 NI 재구성 가능한 I/O(RIO) 기술 기반
- 빠른 개발을 위한 NI LabVIEW 그래픽 기반 프로그래밍으로 성능 향상
- 로우 레벨 하드웨어 리소스로의 개방형 연결을 지원하는 저비용 구조
- 안정적인 독립형 임베디드 또는 분산 어플리케이션을 위한 리얼타임 프로세서 및 재구성 가능한 FPGA 기능
- 센서 및 액추에이터에 직접 연결하는 내장형 신호 컨디셔닝이 장착된 핫스왑 가능한(Hot-Swappable) 산업 I/O 모듈 포함
- 25 ns 타이밍/트리거링 해상도의 사용자 컨트롤 회로 직접 설계
- 산업 인증서와 산업 등급(Extreme Industrial Certifications/Rating) 준수
- -40 ~ 70 °C (-40 ~ 158 °F) 작동 온도
- 최대 2,300 Vrms 절연(지속)
- 50 g 충격 등급
- 국제 안전, EMC 및 환경 인증
- 유해 지역에 대한 Class I, Division 2 등급
- 11-30 VDC 듀얼 전원 입력, 적은 전력 소모(일반적으로 7-10 W)
내쇼날인스트루먼트 CompactRIO는 NI 재구성 가능한 I/O (RIO) 기술 사용으로 더욱 향상된 성능을 구현하는 고급 임베디드 컨트롤 및 데이터 수집 시스템입니다. 컨트롤 및 데이터 수집 시스템 개발자는 우수한 성능, 재구성성, 작은 크기와 적은 엔지니어링 개발 비용과 같은 장점 때문에 FPGA 디바이스를 사용합니다. 이제 LabVIEW 프로그래머는 VHDL 같은 전문 하드웨어 디자인 언어를 몰라도 사용자가 프로그램 가능한 FPGA를 이용하여 고도로 최적화된 재구성 가능한 컨트롤 및 데이터 수집 시스템을 만들 수 있습니다. CompactRIO로 사용자 설계된 하드웨어 회로의 성능과 최적성에 필적하는 임베디드 컨트롤 또는 데이터 수집 시스템을 빠르게 구축할 수 있습니다.
CompactRIO는 전력 소모가 적은 리얼타임 임베디드 프로세서를 고성능의 RIO FPGA 칩셋과 결합한 제품입니다. RIO 코어는 데이터를 리얼타임 분석, 포스트 프로세싱, 데이터 로깅 또는 네트워크 연결된 호스크 컴퓨터로의 통신용 임베디드 프로세서로 전달하는 데이터 전송 매커니즘을 내장합니다. CompactRIO는 LabVIEW FPGA 요소 I/O 함수를 사용하는 각 I/O 모듈의 I/O 회로로 하드웨어를 직접 연결합니다. 각 I/O 모듈에는 내장 연결성, 신호 컨디셔닝, 변환 회로(ADC 또는 DAC) 및 절연 기능(옵션)이 있습니다. 로우 레벨 하드웨어 리소스로의 개방형 연결을 지원하는 저비용 구조가 구현됩니다.
I/O 모듈
각 CompactRIO I/O 모듈은 내장형 신호 컨디셔닝 및 스크류 터미널, BNC 또는 D-Sub 커넥터를 포함합니다. CompactRIO 시스템은 커넥터 정션 박스를 모듈에 통합하여 필요한 공간과 필드 와이어링 비용을 대폭 축소시킵니다. 다음과 같은 다양한 I/O 유형이 사용 가능합니다 - ± 80mV 열전대 입력, ±10 V 동시-샘플링 아날로그 I/O, 대 1 A의 전류 드라이브의 24 V 산업 디지털 I/O, 엔코더용 5 V 조절 공급 출력의 차동/TTL 디지털 입력 및 250 Vrms 유니버셜 디지털 출력. 모듈은 확장 전압 범위 또는 산업 신호 유형을 위한 내장형 신호 컨디셔닝을 포함하므로 CompactRIO 모듈에서 센서 및 액추에이터로 직접 와이어를 연결할 수 있습니다.
리얼타임 프로세서
CompactRIO 임베디드 시스템은 LabVIEW Real-Time 어플리케이션을 안정적이고 결정적(Deterministic)으로 실행하는 산업용 200 MHz 펜티엄 클래스 프로세서를 포함합니다. 내장된 수천 개의 LabVIEW 함수에서 선택하여, 리얼타임 컨트롤, 분석, 데이터 로깅 및 통신용 멀티스레드 임베디스 시스템을 구축하십시오.
성능
FPGA 회로는 칩의 실리콘 회로에서 LabVIEW 어플리케이션을 실행하는 병렬 처리의 구성 가능한 연산 엔진입니다. 임베디드 RIO FPGA 하드웨어를 사용하여 멀티루프 아날로그 PID 컨트롤 시스템을 100 kS/s 이상의 루프 속도에서 실행할 수 있습니다. 또한 디지털 컨트롤 시스템을 최대 1 MS/s까지의 루프 속도에서 실행하고, 40 MHz(25 ns)의 속도로 루프하면서 단일 사이클을 사용하는 불리언 로직의 여러 렁(Rung)을 평가할 수 있습니다. RIO 코어는 병렬이므로 추가적인 연산이 있어도 FPGA 어플리케이션의 속도가 반드시 감소하지는 않습니다. CompactRIO는 백만이나 3백만 게이트 FPGA 칩(둘 중 선택)이 있는 4개 및 8개 슬롯 섀시를 제공합니다.
크기 및 무게
크기, 무게 및 I/O 채널 밀도는 많은 임베디드 어플리케이션에서 중요한 디자인 필수사항입니다. 4개 슬롯 재구성 가능한 임베디드 시스템의 크기와 무게와 179.6 x 88.1 x 88.1 mm(7.07 x 3.47 x 3.47 in.)와 1.58 kg(3.47 lb)입니다. 32개 채널 I/O 모듈이 있는 8개 슬롯 시스템의 질량 채널 밀도와 부피 채널 밀도는 9.7 g/ch(0.34 oz/ch)와 8.2 cm3/ch(0.50 in3/ch)입니다.
어플리케이션 예제
CompactRIO의 저렴한 비용과 안정성 그리고 큰 볼륨의 임베디드 측정 및 컨트롤 어플리케이션의 안정성을 이용하여 산업 및 어플리케이션의 다양한 문제를 해결할 수 있습니다. 예제로는 산업 중장비 제어, 실차 데이터 수집, 머신 상태 모니터링 및 Rapid Control Prototyping(RCP)이 있습니다:
- 배치 컨트롤
- 이산 컨트롤
- 모션 컨트롤
- 실차 데이터 수집
- 머신 상태 모니터링
- Rapid Control Prototyping(RCP)
- 산업 컨트롤 및 수집
- 분산 데이터 수집 및 컨트롤
- 모바일/이동성 노이즈, 진동 및 강도(NVH) 분석
CompactRIO 플랫폼은 다음의 세가지 구성이 가능합니다:
재구성 가능한 임베디드 시스템은 모듈형 및 통합형의 두 가지 구성이 있습니다. 모듈형 구성은 임베디드 컨트롤러와 FPGA를 포함한 섀시가 개별 판매됩니다. 모듈형 구성은 시스템 구성 및 성능 선택에 있어 최상의 유연성과 최고의 성능, 최고의 내구성을 제공합니다. 통합형 구성은 FPGA를 포함한 섀시 및 컨트롤러를 단일 유닛으로 통합합니다. 본 구성은 대량 양산 및 OEM 용도이며 가격적인 면에서 대량 어플리케이션에 이상적입니다.
CompactRIO R 시리즈 확장 시스템
본 구성에서 CompactRIO 확장 섀시는 PCI 또는 PXI R 시리즈 FPGA 기반 지능형 DAQ 디바이스의 디지털 포트에 연결됩니다. R 시리즈 디바이스를 Windows 또는 LabVIEW Real-Time을 실행하는 모든 데스크탑 PC, 단일 보드 컴퓨터, PXI 시스템에 설치할 수 있습니다. FPGA는 R 시리즈 디바이스에 위치하며, cRIO-9151 확장 섀시 및 C 시리즈 I/O 모듈은 R 시리즈 디바이스에 고성능 신호 컨디셔닝 및 절연 기능을 추가합니다.
CompactRIO 원격 고속 인터페이스 시스템
본 구성에서 NI cRIO-9052 고속 원격 컨트롤러가 CompactRIO 리얼타임 컨트롤러를 대체하며 모든 NI cRIO-910x 재구성가능한 FPGA 섀시와 노트북, PXI 시스템 또는 PC간 고속 인터페이스를 제공합니다. 엔지니어들은 NI cRIO-9052를 사용하여 CompactRIO 섀시 내에서 최고 50 MB/s로 FPGA로 인터페이스할 수 있습니다. 따라서 FPGA의 유연하며 노트북/PC로의 고속 인터페이스가 요구되는 어플리케이션에 안정적인 재구성가능한 솔루션을 구현할 수 있습니다. CompactRIO 고속 원격 시스템을 노트북, PC 또는 PXI 시스템에서 실행되는 LabVIEW Windows 어플리케이션에 인터페이스하거나, PC 또는 PXI 시스템에서 실행되는 LabVIEW Real-Time 어플리케이션으로 인터페이스할 수 있습니다.
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