Was ist NI-Single-Board-RIO?

Einplatinenlösungen für OEM-Steuer-, -Regel- und -Datenerfassungsanwendungen Basierend auf der grafischen Entwicklungsumgebung NI LabVIEW für eine schnelle Anwendungsentwicklung Onboard-Echtzeitprozessor für zuverlässige Stand-alone- oder verteilte Anwendungen  Integrierter FPGA-Chip für benutzerdefinierte I/O-Timing- und Verarbeitungsfunktionen Integrierte Analog- und Digital-I/O Mengenrabatte bei Bestellungen mit hoher Stückzahl

Single-Board-RIO-Produkte von NI wurden für leistungsstarke und zuverlässige Embedded-Steuer-, -Regel- und -Datenerfassungsanwendungen mit hoher Stückzahl bzw. für OEMs konzipiert. Aufgrund der offenen Embedded-Architektur, geringen Abmessungen, extremen Robustheit und Flexibilität des Systems können Entwickler diese kommerzielle Hardware einsetzen, um zügig benutzerdefinierte Embedded-Systeme zu erstellen. NI-Single-Board-RIO basiert auf den Technologien LabVIEW FPGA und LabVIEW Real-Time von National Instruments und ermöglicht Anwendern den Entwurf, die Programmierung sowie die benutzerdefinierte Anpassung des CompactRIO-Embedded-Systems mit einfach zu bedienenden grafischen Programmierwerkzeugen.

Aufbau von NI Single-Board RIO

Jedes der NI-Single-Board-RIO-Produkte umfasst einen Embedded-Echtzeitprozessor, einen leistungsstarken FPGA sowie integrierte Analog- und Digital-I/O auf einer einzigen Karte. Alle I/O sind direkt mit dem FPGA verbunden und ermöglichen somit eine Low-Level-Anpassung von Timing-und I/O-Signalverarbeitungsfunktionen. Der FPGA ist mit dem Embedded-Echtzeitprozessor über einen Hochgeschwindigkeits-PCI-Bus verbunden.  LabVIEW verfügt über integrierte Funktionen für die Datenübertragung von den I/O zum FPGA und vom FPGA zum Embedded-Prozessor für Echtzeitanalyse, Weiterverarbeitung, Datenprotokollierung oder die Kommunikation mit einem vernetzten Host-Rechner.

NI Single-Board RIO ist auch als extrem robuste, modulare Lösung verfügbar, die insbesondere für raue Umgebungen geeignet ist. Weitere Informationen zu NI CompactRIO entnehmen Sie bitte der Seite ni.com/compactrio/d.

Spezifikationen und Peripherieanschlüsse

• Lagertemperaturbereich von -20 bis 70 °C
• Betriebstemperaturbereich von -20 bis 55 °C
• Spannungseingangsbereich von 19 V bis 30 VDC
• Serielle RS232-Schnittstelle zum Anschluss von Peripheriegeräten 
• 10/100-Ethernet-Anschluss
• Echtzeittakt mit Batterie

I/O

Folgende integrierte I/O sind mit NI Single-Board RIO verfügbar:

• Digital-I/O-Kanäle (5 V/TTL)
• Bis zu 32 Analogeingänge mit ±10 V, 16 bit und 250 kS/s
• Bis zu 4 Analogausgänge mit ±10 V, 16 bit und 100 kS/s
• Bis zu 32 industrietaugliche Digitaleingangskanäle mit 24 V
• Bis zu 32 industrietaugliche Digitalausgangskanäle mit 24 V

Jedes Single-Board-RIO-System kann um bis zu drei I/O-Module der C-Serie erweitert werden. Es stehen eine Reihe unterschiedlicher I/O-Module der C-Serie zur Verfügung, u. a. Eingangsmodule für Spannung, Strom, Thermoelemente, RTDs, Beschleunigungsmesser und Dehnungsmessstreifen; Analog-I/O-Module mit simultaner Abtastung und bis zu ±60 V; Industrie-Digital-I/O-Module mit 12, 24 oder 48 V; Digital-I/O-Module mit 5 V/TTL sowie Counter/Timer, Module zur Impulserzeugung und Relais für hohe Spannungen und Stromstärken. Da die Module über integrierte Signalkonditionierungsfunktionen für erweiterte Spannungsbereiche oder Industriesignale verfügen, können sie direkt an Sensoren und Aktoren angeschlossen werden. Die offene Plattform ermöglicht die Erstellung benutzerdefinierter I/O-Module, die genau den I/O- und Kommunikationsanforderungen der jeweiligen Anwendung entsprechen.

FPGA

Der Embedded-FPGA ist ein leistungsstarker, rekonfigurierbarer Chip, der mit Hilfe von LabVIEW-FPGA-Werkzeugen programmiert werden kann. Bisher war es für FPGA-Entwickler notwendig, komplexe Designsprachen wie VHDL zu erlernen, um FPGAs zu programmieren. Nun sind Anwender in der Lage, die grafischen LabVIEW-Werkzeuge für die Programmierung und individuelle Anpassung von FPGAs einzusetzen. Mithilfe der in CompactRIO integrierten FPGA-Hardware lassen sich benutzerdefinierte Timing-, Trigger-, Synchronisations-, Steuer-, Regel- und Signalverarbeitungsfunktionen für Analog- und Digital-I/O implementieren. Die offene LabVIEW-FPGA-Umgebung ermöglicht zudem die Integration bestehender VHDL- oder IP-Blöcke.

Echtzeitprozessor

NI-Single-Board-RIO-Produkte umfassen einen industrietauglichen 260-MHz- bzw. 400-MHz-MPC5200-Prozessor von Freescale, der LabVIEW-Real-Time-Anwendungen auf dem zuverlässigen Echtzeitbetriebssystem VxWorks von Wind River deterministisch ausführt. LabVIEW verfügt über integrierte Funktionen für die Datenübertragung zwischen FPGA und Echtzeitprozessor innerhalb des Embedded-NI-Single-Board-RIO-Systems. Anwender können aus über 600 integrierten LabVIEW-Funktionen auswählen, um ein multithreading-fähiges System für echtzeitfähige Steuer-, Regel-, Analyse-, Datenprotokollierungs- und Kommunikationsanwendungen zu erstellen. Es ist zudem möglich, bestehenden C/C++-Code in den LabVIEW-Real-Time-Code zu integrieren und somit Entwicklungszeit zu sparen.

Anwendungsbeispiele

Aufgrund der niedrigen Kosten, hohen Zuverlässigkeit und Eignung für Embedded-Mess-, -Steuer- und -Regelanwendungen mit hoher Stückzahl kann NI Single-Board RIO an die unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Branchen und Anwendungen angepasst werden. Beispiele hierfür sind u. a.:

• Steuerung medizinischer Geräte
• Steuerung von Robotern und unbemannten Fahrzeugen
• Überwachung und Schutz von Maschinenzuständen
• Embedded-Datenprotokollierung
• Stromüberwachung und -steuerung
• Mobile NVH-Analyse (Noise, Vibration and Harshness)

Weitere Informationen

Einführungsvideo zu NI Single-Board RIO

Spezifikationstabelle für NI Single-Board RIO

1 Bewertung(en) | 5.00 von 5

Sprache German Chinese (Simplified) Chinese (Traditional) English French Japanese Korean Spanish | Drucken