Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Июня 2013 в 11:44, курсовая работа
Продукты линейки CompactRIO отличаются высокой производительностью и гибкостью настройки, а также позволяют создавать пользовательские контрольно-измерительные системы. NI CompactRIO сочетает в себе процессор реального времени и реконфигурируемую ПЛИС, позволяющие создавать автономные встраиваемые и распределенные приложения, а также промышленные модули ввода/вывода со встроенным согласованием сигналов, возможностью прямого подключения датчиков и поддержкой горячего подключения. Платформа CompactRIO представляет собой недорогую архитектуру с открытом доступом к низкоуровневым аппаратным ресурсам. Системы на базе CompactRIO разрабатываются с использованием инструментов высокопроизводительной графической среды разработки приложений LabVIEW. Используя CompactRIO, вы сможете в кратчайшие сроки создавать контрольно-измерительные системы, способные конкурировать по производительности и оптимизации с оборудованием ведущих фирм.
Введение 3
1. Открытая архитектура CompactRIO 5
1.1. Технологии реконфигурируемого ввода/вывода 8
1.2. Физические характеристики 10
2. LabVIEW 17
2.1. Программы LabVIEW 17
2.2. Сбор данных в labview 18
2.3. 4 компонента системы сбора данных 19
Заключение 23
Список литературы 24
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ОБНИНСКИЙ ИНСТИТУТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ - филиал |
Федерального государственного
автономного образовательного учреждения |
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (ИАТЭ НИЯУ МИФИ) |
Факультет кибернетики
Кафедра КССТ
УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА
Система контроля освещенности
Студент гр. ВТ2– С08 _____________________ Ковтун Д. А.
Руководитель _______________
Обнинск 2012
Оглавление
Введение 3
1. Открытая архитектура CompactRIO 5
1.1. Технологии реконфигурируемого ввода/вывода 8
1.2. Физические характеристики 10
2. LabVIEW 17
2.1. Программы LabVIEW 17
2.2. Сбор данных в labview 18
2.3. 4 компонента системы сбора данных 19
Заключение 23
Список литературы 24
Приложение 25
NI CompactRIO представляет собой
надежную промышленную
Рисунок 1- Система управления NI CompactRIO
Продукты линейки CompactRIO
отличаются высокой производительностью
и гибкостью настройки, а также
позволяют создавать
Платформа NI CompactRIO включает в себя более 10 контроллеров реального времени cRIO-90хх на базе производительных процессоров, поддерживающего операции с плавающей точкой; семейство cRIO-910x четырех- и восьми-слотовых реконфигурируемых шасси, включающих в себя ПЛИС c 1 или 3 миллионами логических вентилей; а такжеболее 50 модулей ввода/вывода различного типа, начиная от термопарных модулей с диапазоном измерения сигналов ±80 мВ и заканчивая 250 VAC/VDC универсальными модулями цифрового ввода. Системы CompactRIO могут быть исполнены еще и в варианте с интегрированным контроллером реального времени. Программное обеспечение для систем на базе CompactRIO разрабатывается с использованием LabVIEW, LabVIEW Real-Time Module и LabVIEW FPGA Module.
Интегрированные системы CompactRIO
работают с восьми-слотовыми шасси,
содержащими программируемую
Система на базе CompactRIO объединяет
в себе встраиваемый процессор реального
времени и
Рисунок 2 - ПЛИС
CompactRIO обеспечивает прямой
аппаратный доступ к
Шасси
Реконфигурируемое шасси
с ПЛИС является сердцем системы
NI CompactRIO со встроенным контроллером реального
времени. На базе встроенной в шасси
реконфигурируемой ПЛИС вы можете реализовывать
свои пользовательские приложения управления,
синхронизации и запуска
Реконфигурируемое шасси
с интегрированным контроллером
сочетает в себе контроллер реального
времени, ПЛИС и восемь слотов для
подключения модулей ввода/
Рисунок 3- Реконфигурируемое шасси с интегрированным контроллером
Контроллеры
В системах CompactRIO контроллером реального времени используются промышленные процессоры класса Pentium с частотами от 266 до 800 МГц, на котором производится выполнение LabVIEW Real-Time приложений с детерминированным временем исполнения отдельных операций. Вы можете использовать тысячи функций, поставляемых с LabVIEW, для построения своей собственной многопотоковой контрольно-измерительной системы, работающей в масштабе жесткого реального времени. Входящий в систему контроллер может поддерживать связь с удаленными компьютерами по сети Ethernet (10/100/1000 Мбит/сек), и обладает встроенными WEB и FTP серверами. Возможности, предоставляемые WEB-сервером, позволяют автоматически публиковать в сети лицевые панели ваших приложений, исполняемых на контроллере, тем самым, предоставляя удаленным пользователям возможность мониторинга и управления вашим приложением. Контроллер реального времени может запитываться напряжением 11-30 В, обладает DIP переключателем, позволяющим проводить его конфигурацию, набором световых индикаторов состояния, тактовым генератором реального времени, сторожевым таймером и другими особенностями.
|
|
Рисунок 4 – Контроллер CompactRIO с шасси
Модули ввода-вывода
Каждый модуль ввода/вывода
CompactRIO включает в себя встроенную систему
согласования сигналов, а также винтовые
терминалы, BNC или D-Sub разъемы. На данный
момент времени пользователям доступен
широкий набор модулей ввода/
Рисунок 5 – Модули CompactRIO
Технология реконфигурируемого
ввода/вывода National Instruments позволяет
осуществлять разработку контрольно-измерительных
систем на аппаратном уровне, используя
реконфигурируемую ПЛИС и инструментарий
LabVIEW. Есть возможность в полной мере
воспользоваться преимуществами использования
ПЛИС для автоматического создания
высоко-оптимизированных электрических
цепей, реализующих функции ввода/
Рисунок 6 – ПЛИС с кодом LabVIEW
Программируемые
логические интегральные схемы (ПЛИС)
Разработчики контрольно-
Рисунок 7 – Схема ПЛИС
Устройства на базе ПЛИС обладают реконфигурируемой цифровой архитектурой, включающей в себя матрицу конфигурируемых логических блоков окруженных периферийными блоками ввода/вывода. В пределах матрицы ПЛИС возможна произвольная маршрутизация сигналов, посредством управления программируемыми переключателями и коммутирующими линиями. В линейке продуктов CompactRIO поставляются четырех- и восьми-слотовые шасси с установленными ПЛИС на 1 или 3 миллиона логических вентилей.
Производительность
Используя LabVIEW FPGA Module и
технологию реконфигурируемого ввода/вывода,
можно создавать
С помощью систем CompactRIO со встроенным контроллером реального времени вы можете разрабатывать многоконтурные аналоговые ПИД-регуляторы со скоростью исполнения цикла до 100 кГц. При этом созданные вами цифровые системы управления могут исполняться с частотами до 1 МГц. Кроме этого вы можете проводить множество различного рода логических операций на частотах до 40 МГц, определяемых частотой работы ПЛИС. Благодаря возможности параллельной обработки данных, заложенной в ПЛИС, добавление новых вычислений в программу, исполняемую на микросхеме, не приводит к уменьшению скорости исполнения приложений.
Линейка CompactRIO разработана для использования в жестких условиях и в ограниченном пространстве. В приложениях такого рода критическими параметрами являются размеры оборудования, его вес и плотность каналов. Используя преимущества в производительности и размерах, предоставляемые устройствами ПЛИС, CompactRIO сочетает в компактном и сверхнадежном исполнении беспрецедентные возможности по управлению и сбору данных. Четырех-слотовая система со встроенным контроллером реального времени обладает размерами 179.6 х 88.1 х 88.1 мм и весит 1.58 кг. Восьмислотовая система с установленными в нее модулями ввода/вывода (32 канала) обеспечивает массовую плотность каналов 9.7 г/канал и объемную плотность каналов 8.2 см3/канал.
Размеры (4-слотовая система) 179.6 х 88.1 х
88.1 мм
Размеры (8-слотовая система) 274 х 88.1 х 88.1
мм
Вес (типовая 4-слотовая система) 1.58 кг
Вес (типовая 8-слотовая система) 2.48 кг
Массовая плотность каналов (8-канальный
модуль) 38.7 г/канал
Объемная плотность каналов (8-канальный
модуль) 32.9 см3/канал
Массовая плотность каналов (32-канальный
модуль) 9.7 г/канал
Объемная плотность каналов (32-канальный
модуль) 8.2 см3/канал
Промышленные сертификаты
CompactRIO представляет собой
реконфигурируемую систему
• Рабочий диапазон температур от -40 до +70 °C