Автоматизация научных исследований и технологических процессов

Модульная платформа системы сбора данных NI CompactDAQ позволяет производить высокоточные измерения на основе удобной и компактной по размерам системы и оснащается более чем 50 измерительными модулями серии С и 1, 2, 4 или 8-слотовым шасси для модулей и работающее от постоянного напряжения 11-30 В. Подключение к персональному компьютеру возможно через высокоскоростной интерфейс USB. Использование графической среды программирования LabVIEW и драйверов NI-DAQ MX позволяет быстро сконфигурировать универсальную измерительную систему и проанализировать данные с помощью встроенных библиотек функций. Шасси оснащается двумя микросхемами счётчиков. Установка модулей цифрового ввода/вывода в 5 и 6 слот позволяет использовать функциональность данных счётчиков для осуществления задач подсчёта событий, измерений параметров импульсов или их генерации. Модули ввода/вывода серии C для системы NI CompactDAQ позволяют производить измерения не только для статических сигналов, но и для динамических (звук, вибрация, давление, переходные процессы в электрических цепях на частотах не более 50 Гц), кроме того возможна поточечная генерация сигналов, генерация сигналов произвольной формы с частотой до 100 кГц на один канал, а также цифровой ввод/вывод до 10 МГц.

Краткая характеристика модулей:

• Модули аналогового входа – число входных каналов до 32; диапазон входных электротехнических параметров до ±60 В, 0-20 мA; разрешение АЦП/ЦАП до 24-бит; частотный диапазон до 500 кГц.

• Модули аналогового выхода – число выходных каналов до 4; диапазон входных электротехнических параметров до ±10 В, 0-20 мA,; разрешение АЦП/ЦАП до 16-бит; частотный диапазон до 100кГц/кан.

• Модули цифрового входа/выхода – число входных каналов до 32; диапазон входных электротехнических параметров до 250 В; частотный диапазон до 10 МГц.

• Реле - число входных каналов до 8; диапазон входных электротехнических параметров до 250 В; частотный диапазон до 50 Гц.

Все подключаемые модули синхронизируются автоматически, и, кроме того, в рамках одного высокоскоростного USB подключения вполне возможна передача информации со всех модулей, как аналогового, так и цифрового ввода/вывода.

Модульная платформа системы сбора данных NI PXI/CompactPCI предназначена для построения многофункциональных контрольно-измерительных систем, испытательного оборудования для тестирования электроники, систем автоматизации, модульных лабораторных приборов и т.д. Стандарт PXI позволяет решать задачу постоянного увеличения производительности, функциональности и надёжности контрольно-измерительной аппаратуры. Система PXI представляет собой шасси на основе шины PCI, характеризующейся высокой скоростью приёма/отправки данных, в которую можно установить различные модули ввода/вывода. Использование PCI вызвано доступностью, большей производительностью по сравнению с другими архитектурами и масштабностью её применения во всех областях. Более того, PXI обладает дополнительными линиями синхронизации и тактировании, что гарантирует высочайший уровень внедрения отдельных модулей при необходимости разработки и создания управляющих и измерительных систем. Шина PCI, которая лежит базисом в архитектуре PXI, имеющую расширенные возможности тактирования и синхронизации, позволяет создавать высокоскоростные контрольно-измерительные системы. Модули, возможно, подобрать из широчайшего ассортимента измерительных устройств, выпускаемых, как компанией National Instruments, так и членами альянса PXI – это позволяет с лёгкостью создавать системы, предназначенные для комплексных измерений и автоматизированного контроля качества, различных приложений.

Преимущества PXI:

• Архитектура ПК позволяет использовать высокоскоростные и многоядерные процессоры для работы в приложениях, требующих математической обработки данных и сложного анализа.

• Пропускная способность PCI - 132 Мб/с, что в 100 раз больше, чем GRIB интерфейс.

• Возможности синхронизации и тактирования позволяют использовать внедрение более 1000 модулей PXI, тем самым, повышая точность измерений, причём возможно создание системы с намного большим количеством каналов, чем в других вариантах.

• Шасси PXI содержит в себе до 17 измерительных модулей.

• Программное обеспечение имеет интуитивно-понятный интерфейс, как и другое ПО для персональных компьютеров – не нужно дополнительное время на изучение процесса интеграции систем, а вместе с тем, и несение расходов на обучение сотрудников.

Компанией NI предлагается широкий спектр прочных и ударостойких шасси PXI и Compact PCI для настольных, портативных, встраиваемых и монтируемых в стойку систем. Ассортимент классифицируется также по слотам: представлены 4,6,8,14,18-слотовые шасси для стандартов 6U и 3U с входами по переменному и постоянному току. В архитектуре платформы предусмотрены встраиваемые контроллеры, управляемые операционной системой Windows, программным обеспечением LabVIEW Real-Tine, а также другие контроллеры, монтируемые в стойку. В том числе, широко представлены и интерфейсные платы, применяющиеся для удалённого управления платформами PXI и Compact PCI.

Кроме того, предлагается широкий ассортимент модулей для сбора, диагностики и анализа данных, коммутационных модулей, модулей для контроля движения и систем технического зрения с поддержкой различных типов шин на платформе PXI и CompactPCI.

Устройства сбора и обработки данных National Instruments на базе персонального компьютера используют комбинацию аппаратных и программных средств для автоматизации процесса измерения и широкие возможности работы с данными доступными для анализа. Многофункциональные модули 4 серий (X, S, M, R) ориентированы на решение разно функциональных задач и реализуют различные методы анализа.

Многофункциональные модули X-серии являются наиболее производительными приборами сбора и обработки данных. Они позволяют обрабатывать сигналы как в режиме одновременной оцифровки по всем каналам, так и в режиме мультиплексирования. Все модули X-серии снабжены блоком тактирования 100 МГц, что даёт возможность точно синхронизировать все аналоговые и цифровые каналы ввода / вывода между собой. К тому же каждый модуль оснащён четырьмя 32 битными счётчиками, а каждый канал имеет свою цепь аппаратного запуска измерений.

Многофункциональные модули S-серии дополнительно оснащены оперативной памятью (до 128 Мб) для временного хранения массива отсчётов аналоговых сигналов. Благодаря этому Вы можете осуществлять сбор и обработку больших объёмов данных без потерь информации в непрерывном режиме. Устройства S-серии идеально подходят для записи и анализа переходных процессов в таких приложениях, как ультразвук, баллистика, акустика, физика высоких энергий и радиолокация. Все модули S-серии построены по архитектуре с несколькими АЦП, что позволяет добиваться высокой точности и пропускной способности на канал. Многофункциональные модули S серии имеют аналоговые входы, аналоговые выходы, цифровые входы/выходы, счётчики и таймеры. Эти устройства доступны в формате PCI, PXI и PXI Express.

Многофункциональные модули сбора данных M-серии хорошо подходят для приложений, связанных с испытаниями, управлением и разработкой, включая автоматизированные испытания, управление процессами, проверкой опытных образцов и измерений с датчиков. Некоторые устройства из линейки модулей сбора данных M-серии оснащены высокоразрядными АЦП и имеют встроенные цепи фильтрации для проведения высокоточных измерений. Доступны также модули с встроенной высоковольтной изоляцией между каналами.

Многофункциональные реконфигурируемые модули R-серии являются лучшим предложением по критерию цена/качество. Благодаря встроенной ПЛИС стало возможно обрабатывать сигнал в режиме реального времени и исполнять алгоритмы управления с высокой скоростью.

Для программирования ПЛИС используется графическая среда высокого уровня LabVIEW с модулем LabVIEW FPGA, а это значит, что для программирования ПЛИС Вам не надо знать VHDL или Verilog, что значительно ускоряет и упрощает процесс разработки. Помимо этого реконфигурируемые модули имеют встроенный АЦП на каждый канал, что даёт возможность установить свою частоту дискретизации и создать на каждом канале независимую систему запуска измерений.

Системы сбора и обработки данных снабжаются счётчиками/таймерами для: измерения частоты, измерения параметров импульсов, подсчёта событий, мониторинга датчиков положения, генерации отдельных импульсов и их последовательностей.

Семейство продуктов цифрового ввода/вывода дополняет системы сбора и обработки данных и позволяет решать задачи, связанные с испытаниями, контролем и разработкой, начиная от генерации тестовых сигналов для проверки микросхем, переключения линий контроля для автоматизации производства и заканчивая разработкой цифровых схем. Эти устройства используются для статического ввода/вывода цифровых сигналов, а также для их высокоскоростной генерации и приёма на частотах до 400 Мб/сек.