NI Academic Days ni.com

Transcripción

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2 NI Academic Days

3 Sistemas Embebidos Industriales para Laboratorios de Ingeniería Ing. Mónica Guarín Ingeniera de Campo Ing. Luis Martínez Ingeniero de ventas

4 Agenda Papel de National Instruments en Enseñanza e Investigación Plataforma de Sistemas Embebidos Plataforma NI Compact RIO Sistema NI PXI NI LabVIEW Embedded 4

5 NI LabVIEW en Educación e Investigación Lego WeDo Lego NXT DARPA Grand Challenge CERN s LHC K-8 Preparatoria Colegios Universidad Investigación Estudiantes de Ciencia e Ingeniería Aprendiendo Estudiantes Graduados y Científicos Conduciendo Investigación Experimental 5

6 Necesidades para Sistemas Embebidos 1 Mayor Desempeño Hardware Procesador FPGA Especialidad E/S Especialidad E/S Especialidad E/S Hardware más pequeño y menor costo Software más productivo Mayor especialización en E/S 6

7 Familia de Productos Embebidos de NI LabVIEW 7

8 Plataformas Soportadas Visión IP para control, análisis, comm Movimiento RIO Platform LV Control Design & Sim Comunicaición Servicios y Entrenamiento HMIs Módulos Terceros WSN 8

9 Plataforma de Tecnología NI RIO IP Procesamiento Señales IP Control IP Terceros NI LabVIEW LabVIEW Real-Time LabVIEW FPGA APIs Controladores Controlador Dispositivos Controlador E/S Procesador FPGA E/S E/S E/S Personalizada CompactRIO & Single-Board RIO PXI/PC RIO Value Precio Ultra Robusto Desempeño Alto Desempeño 9

10 Arquitectura Embebida NI CompactRIO Procesador en Tiempo Real FPGA Reconfigurable Robustez Extrema Rango de temperatura -40 a 70 C 50g impacto, 5g vibración Módulos de E/S Bajo Consumo de Energía 19 a 30 VDC, 7-10 W típico Módulos de E/S con acondicionamiento de señal integrado FPGA Reconfigurable para entradas salidas de alta velocidad, disparo y control Procesador Tiempo Real para determinismo, registro de datos y análisis 10

11 NI crio-907x Sistemas Integrados CompactRIO Monitoreo y control de máquinas embebido y robusto Procesador RT & FPGA Integrados E/S E/S Chasis integrado combinando controlador RT & FPGA Processor FPGA E/S E/S Personalizadas Sistemas CompactRIO de bajo costo 11

12 CompactRIO Multinúcleo Conectividad USB y Serial Almacenamiento de 32GB Procesador Doble Núcleo a 1.33GHz FPGA Spartan-6 LX150 RAM 2GB DDR3 Módulo de Expansión de CPU Video VGA MXI-Express for C Series Expansion Gigabit Ethernet 8 ranuras para E/S de módulos de la serie C 12

13 NI crio-9075/6 Factor de forma pequeño 4 ranuras para módulos Alimentación de 9-30 VDC FPGA Spartan-6 Ideal para aplicaciones distribuidas Modelo Procesador Temp. Operación Memoria Almacenaje FPGA USB crio MHz -20 to M 256M LX-25 No crio MHz -20 to M 512M LX-45 Hi-Speed (x1) 13

14 NI Single-Board RIO Control Embebido y Adquisición Redes/Periféricos Puerto Ethernet 10/100 Puerto Serial RS232 LabVIEW Software gráfico para desarrollo rápido Programación de procesador, FPGA y E/S con una sola herramienta Integrar código C/VHDL Procesador Tiempo Real Procesador de punto flotante 400 MHz control, análisis y registro E/S Digitales Analógicas 110 DIO, hasta 32-ch AI, hasta 4-ch AO, Hasta 32-ch de 24 V DIO FPGA Reconfigurable Procesamiento de E/S y temporización personalizada Tamaño Pequeño, Bajo Consumo 21 x 9 cm. (8.2 x 3.7 in.) VDC (7-10 W typ.) Expansión de E/S Conecte hasta 3 módulos de la serie C para E/S adicionales (esfuerzo, TC, comunicación, movimiento, etc ) 14

15 NI Single-Board RIO Mitad Tamaño, Mitad Costo Tamaño4.05 x 3.8 in. 2 (10.3 x 9.65 cm. 2 ) Acceso directo a procesador y E/S del FPGA mediante conector RIO Mezzanine Card (RMC) Más periféricos internos (RS232, USB y CAN) Modelo Procesado r Temp. Operación Memoria Almacena je FPGA USB sbrio sbrio MHz -40 to M 256M 400 MHz -40 to M 512M Spartan-6 LX25 Spartan-6 LX45 No Hi-Speed (x1) 15

16 Programación NI LabVIEW y Hardware RIO Interfaz de Usuario Procesador Tiempo Real FPGA Reconfigurable NI LabVIEW NI LabVIEW Real-Time NI LabVIEW FPGA 16

17 Desarrollo en NI LabVIEW con Hardware RIO 1. Desarrollo en Host Hardware RIO Real-Time, FPGA Target 2. Descargar al Dispositivo 3. Despliegue para correr independiente o Comunicar por Ethernet con host 17

18 Más de 60 Módulos Serie C de NI y Terceros Entradas Analógicas Hasta 250 ks/s, muestreo simultaneo 4, 8, 16, y 32 canales Acondicionamiento de señal integrado para sensores: Galgas extensiométricas, acelerómetros, termopares, RTDs Hasta ± 60 V, ±20 ma 12, 16 y 24-bit resolución Aislamiento entre canales Salida Analógica Hasta 100 ks/s actualización simultanea Hasta 16-ch por módulo ±10 V, ±20 ma Aislamiento E/S Digitales Hasta 10 MHz temporización Temporizador/contador, PWM 8 y 32-canales 5V/TTL, 12/24/48 V niveles lógicos Especialidad Módulos con 2-puertos CAN Servomotores y a pasos Módulos de Terceros LIN, Profibus, WLAN , MIL- 1553, ARINC-429, GPS, y más

19 Aplicaciones CompactRIO Control de Maquinaria Empaquetado/Procesamiento Control movimiento alta velocidad, control lotes, control discreto Control de Maquinaria Pesada Procesamiento y control de potencia en RT, sistemas hidráulicos Semiconductores/Biomédica Movimiento y visión personalizados, manejo de material Monitoreo de Máquina Monitoreo de Condición de Máquina Análisis de orden, monitoreo lubricación, enfriamiento, combustión DSA, NVH Móvil/Portable Ruido, vibración, severidad, análisis de señales dinámicas, audio Adquisición Distribuida Controlador Ethernet/wireless Adquisición Datos Vehículo Adquisición de Datos en Vehículo Automóviles, motocicletas, aeronaves, entre otros Pruebas de ECU y motor Pruebas de HIL y simulación con FPGA Prototipado de Control Rápido Prototipado de Control automotriz/aerospacial 19

20 PXI Combina Tecnologías Estándar Controlador PC embebida o interfaz de PC / laptop remota Corre todo el software estándar Chasis PXI Backplane Buses PCI y PCI Express Temporización y sincronización Módulos de Instrumentación Osciloscopio, Analizador Espectro, DMM, Generador Funciones, Fuente Alimentación de Salida Triple, RF, Filtros, etc 21

21 Por Qué NI PXI para un Laboratorio de Investigación? Escalabilidad y Sincronización Empiece con poco, expanda a miles de canales Sincronización multi-chasis, configuración multi-instrumentos Flexibilidad Plataforma Modular con más de 1000 módulos Compatibilidad con módulos de terceros (cpci, PXI) Factor de Forma Compacto, robusto, montado en rack Ahorra espacio y fácil mantenimiento Desempeño Sistemas y aplicaciones de alta velocidad y conteo de canales Instrumentos más usados en industria y funciones matemáticas optimizadas Costo La plataforma modular reduce el costo de mantenimiento Los módulos individuales cuestan menos que instrumentos tradicionales 22

22 Habilitando Computación Científica Presentar Analizar Matemáticas Aplicadas/ Métodos Numéricos Visualización Tecnologías Aceleración Hardware FPGA N-Core & 64-bit Mediciones/Adquisición de Datos Adquirir GPU 23

23 Juntando Mediciones con Matemáticas Aplicadas y Visualización Teoría Mediciones, Matemáticas Aplicadas y Visualización Problema Científico Hardware Software Algoritmos/Matemática Solución Señales E/S 24

24 Módulos para Microprocesadores en NI LabVIEW NI LabVIEW Embedded Module para Procesadores ARM Hasta 260 procesadores ARM7, ARM9, y Cortex M3 soportados Simulación para desarrollo de software Toolkit 3Dmicro Diseño, desarrollo y descarga de código en MCUs PIC de 32 bits o Arquitectura de 32 bits 25

25 LabVIEW Embedded Module para Microcontroladores ARM Más de 260 procesadores ARM7, ARM9, y Cortex M3 soportados Controladores integrados para analógico, digital y comunicaciones Soporte de simulación para desarrollo de software 26

26 En Dónde se Usan los Procesadores ARM? Automotriz MCUs de propósito general Smart Cards 27

27 Demo: Compact RIO para monitoreo y control de variables ambientales 29

28 PREGUNTAS? 30

29 Interesado en nuestros productos? Contacte a Ing. Mónica Guarín monica.guarin@ 31