Du prototypage rapide au déploiement faible coût avec NI CompactRIO et NI Single-Board RIO

Définir vos objectifs de déploiement matériel dès le début du processus de conception peut vous permettre d’accélérer la mise sur le marché. En réutilisant la plupart des programmes et des matériels du prototype de votre produit à déployer, vous éviterez un travail supplémentaire et pourrez déployer plus rapidement une machine ou un système embarqué fiable.

La courbe de déploiement du NI RIO

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La courbe de déploiement du NI RIO : Du prototypage rapide au déploiement faible coût

National Instruments propose une gamme de matériels « sur étagère » tous dotés d’une architecture d’E/S reconfigurables. Grâce à cette architecture standard et aux outils de développement graphique de NI LabVIEW, vous pouvez concevoir et prototyper rapidement des systèmes embarqués et des machines industrielles de contrôle/commande avec un matériel souple et très performant. Avec la réutilisation intégrale du code, vous pouvez rapidement transformer votre prototype en un système déployé d’un bon rapport qualité/prix, car il utilise la même architecture matérielle et permet de réduire les coûts et le temps de mise sur le marché.

 

NOUVEAU!  Le matériel de contrôle et d’acquisition embarqué NI Single-Board RIO

Les nouveaux produits embarqués NI Single-Board RIO viennent agrandir la famille NI RIO en étendant les options de déploiement à des cartes électroniques embarquées économiques. L’utilisation de l’architecture standard NI RIO et de LabVIEW vous permet de prototyper rapidement des systèmes embarqués grâce à la modularité et la souplesse du CompactRIO et de déployer ainsi des cartes électroniques embarquées faible coût NI Single-Board RIO. La réutilisation du même code LabVIEW depuis le prototypage jusqu’au déploiement vous permet de réduire le temps de mise sur le marché et d’améliorer la fiabilité des machines et dispositifs embarqués.

 

 

• Carte électronique de contrôle et d’acquisition embarquée
• Programmation graphique LabVIEW et drivers intermédiaires pour un développement rapide
• Processeur temps réel embarqué pour un fonctionnement et un traitement des signaux autonomes et fiables
• Circuit FPGA embarqué pour un cadencement et un traitement personnalisés des signaux d’E/S
• E/S analogiques et numériques embarquées
• Systèmes faible coût pour la conception de cartes électroniques embarquées.

 

Chaque NI Single-Board RIO est équipé d’un processeur temps réel embarqué, d’un FPGA hautes performances et de modules d’E/S analogiques et numériques sur une même carte. Comme pour tous les autres matériels RIO de NI, toutes les E/S sont connectées directement au FPGA, offrant ainsi une personnalisation bas niveau du cadencement et du traitement des signaux d’E/S. Le FPGA est connecté au processeur temps réel embarqué via un bus PCI haute vitesse. LabVIEW comprend des mécanismes de transfert intégrés, afin de transmettre les données des modules d’E/S vers le FPGA, et du FPGA vers le processeur embarqué pour une analyse, un post-traitement, un enregistrement des données ou des communications vers un ordinateur hôte en réseau, le tout en temps réel.

 « Le système embarqué CompactRIO et les outils de développement graphique LabVIEW de National Instruments nous ont permis de concevoir, de prototyper et de déployer rapidement le système de contrôle de notre dispositif médical « Visica2 » et de dépasser ainsi nos objectifs en termes de temps de mise sur le marché, tout en réduisant nos coûts puisque nous n’avons pas eu besoin de mettre au point un matériel personnalisé. En outre, l’architecture RIO ainsi que le nouveau matériel faible coût nous ont été d’autant plus précieux qu’ils nous ont permis de passer rapidement à un matériel moins onéreux lors du déploiement en volume de nos machines, sans que nous ayons à développer de nouveau logiciel ou à reprendre la conception de A à Z. »

 Jeff Stevens, Ingénieur Systèmes Principal chez Sanarus Medical Inc.

Déployez des systèmes embarqués plus rapidement avec LabVIEW

Grâce à l’environnement de développement graphique LabVIEW, vous pouvez programmer le processeur temps réel, le FPGA reconfigurable et les modules d’E/S de vos systèmes RIO pour vos applications embarquées de commande d’axes, de traitement et d’enregistrement, en utilisant le même Projet LabVIEW. Les modules complémentaires spécialisés de LabVIEW vous permettent de programmer le processeur temps réel (Module LabVIEW Real-Time) et le FPGA (Module LabVIEW FPGA). LabVIEW propose également un large éventail de drivers intermédiaires qui rendent parfaitement transparente l’intégration de tous les éléments matériels de votre système RIO embarqué (modules d’E/S analogiques et numériques, FPGA, processeur, périphériques, mémoire, etc.).

 

 

 

Module LabVIEW Real-Time

Le processeur temps réel embarqué dans les systèmes est programmé avec le Module LabVIEW Real-Time, qui intègre des blocs de fonction pour le contrôle, le traitement, l’analyse, l’enregistrement de données et la communication, en virgule flottante.

• Technologie à base de variables partagées pour une mise en réseau facilitée des systèmes temps réel distribués embarqués
• Cadencement logiciel déterministe avec une résolution à la microseconde
• Plus de 600 fonctions avancées de contrôle et de traitement des signaux en virgule flottante
• Intégration du langage C/C++ existant
• Outils de réplication de système pour déployer et dupliquer rapidement des systèmes existants.

 

Module LabVIEW FPGA

 

• Vous pouvez programmer rapidement le FPGA reconfigurable au sein des systèmes RIO avec le Module LabVIEW FPGA pour le contrôle, le cadencement des E/S et le traitement des signaux, le tout de façon personnalisée et à haute vitesse. 
• Nœud de propriété intellectuelle (CLIP) pour une intégration facile du langage HDL existant
• Assistant FPGA pour concevoir rapidement le code temps réel et FPGA
• Assistant de projet FPGA pour un démarrage facile
• Module Statechart pour mettre en œuvre un contrôle à base de FPGA, pour les machines d’état, et plus encore
• Simulations FPGA pour faciliter le développement et la mise au point
• Blocs de fonction IP FPGA en virgule fixe
  • Transformée de Fourier rapide (FTT)
  • PID multivoie
  • Générateurs de signaux
  • Filtre réjecteur
  • Visualisation des fonctions FPGA de LabVIEW et des IP sur le site IPNet.

 

Outils logiciels drivers intermédiaires

L’un des principaux défis que pose la conception de systèmes embarqués est la difficulté de créer, déboguer et valider les couches logicielles driver, afin d’intégrer tous les composants matériels du système embarqué. Habituellement, l’utilisateur doit effectuer lui-même cette intégration, ce qui complique et prolonge le processus de conception.

Les drivers logiciels NI vont plus loin que les drivers de base proposés par les ordinateurs monocartes classiques et par les fournisseurs de systèmes embarqués : ils permettent une productivité et des performances accrues pour un temps de mise sur le marché réduit. Les drivers et les logiciels de configuration complémentaires inclus dans tous les périphériques fonctionnant avec du RIO comprennent des :

• Fonctions intégrées permettant l’interfaçage entre le FPGA et les E/S analogiques, numériques, de commande d’axes et de communication
• Fonctions pour la transmission de données entre le FPGA et le processeur
• Méthodes d’interfaçage entre le FPGA ou le processeur et la mémoire
• Fonctions permettant d’interfacer le processeur aux périphériques (série RS232, Ethernet)
• Drivers hautes performances multithreads.

 

Du prototype au déploiement

La plate-forme RIO avec différents facteurs de forme offre un large choix d’options de prototypage et de déploiement. Le système intégré CompactRIO et le NI Single-Board RIO offrent les meilleures options possibles pour les systèmes embarqués d’envergure.  Avec le système intégré CompactRIO et le matériel embarqué NI Single-Board RIO, comme pour toute carte électronique, vous devez vous assurer que votre système respecte les standards de conformité comme la compatibilité électromagnétique (CEM) et permet une dissipation thermique suffisante. Les systèmes « sur étagère » CompactRIO remplissent ces critères de conformité. Afin de déterminer quels produits RIO répondent le mieux aux besoins de vos applications, vous pouvez consulter le tableau ci-dessous : 

 

Tableau 1. Comparaison du matériel NI RIO

	Systèmes CompactRIO modulaires	Systèmes CompactRIO intégrés	NI Single-Board RIO
Gamme de températures	-40 à 70 ºC	-20 à 55 ºC	-20 à 55 ºC
Certifications CEM	Oui	Oui	Non
Enceinte mécanique fournie	Oui	Oui	Non
Interchangeabilité des contrôleurs et châssis	Oui	Non	Non
Emplacements Série C ou extension	4 ou 8 emplacements	8 emplacements	3 connecteurs pour E/S d’extension
Port USB haute vitesse pour stockage	Oui	Non	Non
Stockage interne non volatile	Jusqu’à 2 Go	Jusqu’à 256 Mo	Jusqu’à 256 Mo
Gamme d'entrée d'alimentation	Double, 9-35 VDC	Simple, 19-30 VDC	Simple, 19-30 VDC
FPGA	FPGA Virtex de Xilinx	FPGA Spartan 3 de Xilinx	FPGA Spartan 3 de Xilinx

 

Pour en savoir plus :

Qu'est-ce que le CompactRIO ?

Qu’est-ce que la NI Single-Board RIO?

 

Configurez votre système

Configurez votre système CompactRIO

Guide des produits NI Single-Board RIO