NI CompactRIO 控制和采集系统功能特点分析
关键词： compactrio ， 采集 ， 系统
ni compactrio 控制和采集系统的特点：
* 轻巧、坚固的工业控制和采集系统
* 基于ni可重新配置i/o（rio）技术，适于超高性能和自定义应用
* 利用ni labview图形化编程提供快速开发
* 低成本构架，可使用低层次硬件资源
* 带有实时处理器和可重新配置fpga功能，用于可靠独立的嵌入式或分布式应用
* 随附热插拔工业i/o模块，内置信号调理功能，可直接连接传感器和激励器
* 自定义设计控制或采集电路（硅质，25 ns定时/触发）
* 符合ni compactrio高级工业认证/评级要求
o 操作温度范围：-40 to 70 °c （-40 to 158 °f）
o 隔离能力高达2，300 vrms
o 冲击力为50 g
o 国际安全标准、emc和环保证书
o 第1类，第2组危险地区等级
o 双11-30 vdc电源输入，小功率消耗（标准功率：7-10 w）
ni compactrio是一款高级嵌入式控制和采集系统，基于ni可重新配置i/o（rio）技术。控制和采集系统厂商广泛使用现场可编程门阵列 （fpga）设备，因为其具有性能优良、可重新配置、规格小巧和工程开发成本低等特点。如今，labview编程人员无需掌握专门的硬件设计语言，如 vhdl，就可使用用户可编程的fpga来创建高度优化的可重新配置的控制和采集系统。借助ni compactrio，用户可以快速创建嵌入式控制或采集系统。该系统可与自定义设计的硬件电路在优化性能上相媲美。
ni compactrio不仅具备实时嵌入式处理器的低功率能耗功能，还兼有rio fpga芯片集的优越性能。rio核心具有内置式数据传输机制，可将数据传输到嵌入式处理器，用于实时分析、事后处理、数据记录或与联网主机通信。借助 labview fpga的基本 i/o功能，compactrio可将硬件与每个i/o模块的i/o电路直接连接。每个i/o模块具有内置式连接、信号调理、转换电路（如adc或 dac）以及可选的隔离屏障等功能。构建成本低，可使用低层次硬件资源。
i/o模块
每个compactrio i/o模块都具有内置式信号调理功能，包含螺栓端子、bnc或dsub连接器。通过在模块上集成接线盒，compactrio系统大大降低了空间需求和现场布线成本。有各种i/o类型可供选择，如±80 mv热电偶输入、±10v同步采样模拟输入/输出、配有1a电流驱动的24v工业数字i/o、用于编码器的5v调节电源输出的差分/ttl数字输入以及 250 vrm通用数字输入等。该模块的内置信号调理功能扩展了电压范围或工业信号类型，因而可将compactrio模块直接与传感器和激励器相连。
实时处理器
compactrio嵌入式系统包含一款工业200 mhz pentium类处理器，用于可靠确定地执行labview real-time应用程序。内置labview功能有千余种，可用于创建多线程嵌入式系统，使之具有实时控制、分析、数据记录和通信等功能。
性能
fpga电路是一款具有并行处理能力、可重新配置的计算引擎，可在芯片的硅电路中执行 labview应用程序。使用嵌入式rio fpga硬件，您可以超过100 ks/s的循环速率运行多循环pid控制系统。还可以高达1 ms/s的循环速率运行数字控制系统，以40 mhz （25 ns）的单周期循环速率评估多个boolean逻辑。rio核心具有并行处理能力，因此增加运算不会降低fpga应用程序的运行速度。 compactrio 具有4个8槽机箱，可在1百万到3百万门fpga芯片内选择。
尺寸和重量
尺寸、重量和i/o通道密度严格按照同类嵌入式应用要求设计。一款4槽可重新配置嵌入式系统的规格是179.6×88.1×88.1 mm （7.07×3.47×3.47 in.），重1.58 kg（3.47 lb）。一款配有32通道i/o模块的8槽机箱可承载最大通道数为9.7 g/ch（0.34 oz/ch），通道数体积为 8.2 cm3/ 通道（0.50 in3/ch）。
应用范例
compactrio具有成本低、可靠性强、适于高容量嵌入式测量和控制应用等特点，为大量工业和应用难题提供了解决方案。范例涉及重工业机器控制、车载数据采集、机器状态监测和快速控制成型。
* 批量控制
* 离散控制
* 运动控制
* 车载数据采集
* 机器状态监测
* 快速控制原型化
* 工业控制和采集
* 分布式数据采集和控制
* 移动式/便携式噪音、振动和粗糙程度（nvh）分析
compactrio平台有两种配置选择：
可重新配置的嵌入式系统具有两种配置： 模块化配置和集成化配置。 在模块化配置中，嵌入式控制器的机箱包含fpga，并能单独出售。 模块化配置提供最为灵活的系统配置和性能选择。 集成化配置将控制器和包含fpga的机箱都结合在一个单元里。 该配置具备优异的系统性能，是高容量应用的理想选择。
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* 基于ni可重新配置i/o（rio）技术，适于超高性能和自定义应用
* 利用ni labview图形化编程提供快速开发
* 低成本构架，可使用低层次硬件资源
* 带有实时处理器和可重新配置fpga功能，用于可靠独立的嵌入式或分布式应用
* 随附热插拔工业i/o模块，内置信号调理功能，可直接连接传感器和激励器
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i/o模块
每个compactrio i/o模块都具有内置式信号调理功能，包含螺栓端子、bnc或dsub连接器。通过在模块上集成接线盒，compactrio系统大大降低了空间需求和现场布线成本。有各种i/o类型可供选择，如±80 mv热电偶输入、±10v同步采样模拟输入/输出、配有1a电流驱动的24v工业数字i/o、用于编码器的5v调节电源输出的差分/ttl数字输入以及 250 vrm通用数字输入等。该模块的内置信号调理功能扩展了电压范围或工业信号类型，因而可将compactrio模块直接与传感器和激励器相连。
实时处理器
compactrio嵌入式系统包含一款工业200 mhz pentium类处理器，用于可靠确定地执行labview real-time应用程序。内置labview功能有千余种，可用于创建多线程嵌入式系统，使之具有实时控制、分析、数据记录和通信等功能。
性能
fpga电路是一款具有并行处理能力、可重新配置的计算引擎，可在芯片的硅电路中执行 labview应用程序。使用嵌入式rio fpga硬件，您可以超过100 ks/s的循环速率运行多循环pid控制系统。还可以高达1 ms/s的循环速率运行数字控制系统，以40 mhz （25 ns）的单周期循环速率评估多个boolean逻辑。rio核心具有并行处理能力，因此增加运算不会降低fpga应用程序的运行速度。 compactrio 具有4个8槽机箱，可在1百万到3百万门fpga芯片内选择。
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应用范例
compactrio具有成本低、可靠性强、适于高容量嵌入式测量和控制应用等特点，为大量工业和应用难题提供了解决方案。范例涉及重工业机器控制、车载数据采集、机器状态监测和快速控制成型。
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