使用分布式IO构建实时系统

1、    使用分布式I/O构建实时系统        美国国家仪器有限公司 时间:2009年08月04日     字 体: 大 中 小        关键词:        ?概览目录1. 介绍 2. NI 9144扩展机箱 3. C系列I/O模块的灵活性 4. LabVIEW实时

2、模块的方便扩展性 5. LabVIEW FPGA带来的高性能 6. 更多相关资源介绍图1 添加确定性分布式I/O的复杂解决方案理想的解决方案包含使用高速、确定性的通信协议，在分布式I/O节点间传递数据，同时使用相同或相容的NI软硬件平台。NI 9144扩展机箱NI 9144扩展机箱为用户的NI CompactRIO或PAC系统添加了确定性的以太网I/O。这个用于C系列模块的8槽坚固机箱，利用开放的实时以太网协议EtherCAT进行确定性的通信。NI提供了多种实时嵌入式控制器，例如CompactRIO、PXI以及工业控制器，您已经用来作为分布式系统的主控制器。此外，可以按菊花链的方式从主控制器中

3、连接多个NI 9144从机箱，从而扩展实时应用。图2. 使用分布式I/O的NI实时系统图3. 用于C系列模块的NI 9144扩展机箱相关链接NI 9144扩展机箱内部原理C系列I/O模块的灵活性由于NI 9144机箱是模块化的扩展系统，用户有着插入额外I/O模块来集成更多测量类型和通道的灵活性。同时，还可以附加另外的扩展机箱，以在系统中加入更多的模块插槽。每个机箱中所有的I/O模块都可以自动同步，而且网络中的扩展机箱也可以彼此同步。每个C系列模块包含了内建的信号调理和信号隔离功能，对超越电压范围的信号及工业信号类型，诸如热电偶、电阻、电压、电流、应力和加速度等进行处理。与NI 9144机箱一样

4、，所有的C系列模块都是经过UL测试的，可以工作在工业温度和冲击的环境下。同时，C系列I/O模块在其它NI硬件平台下是可以重用的，如嵌入式CompactRIO、USB CompactDAQ和Wi-Fi数据采集设备等。C系列模块兼容性图表。NI 9144模块位于确定性分布式I/O分类下。图4. 包含了特定传感器连接头、内建式信号调理及A/D转换器的C系列模块相关链接：C系列家族产品视频C系列模块兼容性图表LabVIEW实时模块的方便扩展性使用LabVIEW软件，用户可以轻易地将确定性扩展I/O集成到图形化编程环境中。NI 9144的“箱外”经验包含了在NI主控器上安装NI工业级通信的EtherCA

5、T驱动，这样LabVIEW就可以自动识别所有连接的从设备及设备模块。LabVIEW实时模块还提供了I/O变量，使用户可以使用简单的拖放即可快速访问物理的I/O值。使用I/O强制和在线测试面板，用户可以使用I/O变量来监测系统性能并进行高级的故障排除。需要了解I/O变量背后的LabVIEW技术，请访问下面的链接。图5. 将NI 9144 I/O变量拖到LabVIEW VI中相关链接CompactRIO扫描模式介绍确定性分布式I/O入门LabVIEW FPGA带来的高性能除了NI 9144的默认“箱外”经验可以带来最佳的使用方便性，每个NI 9144还包含了嵌入式Xilinx现场可编程门阵列（FPGA），您可以使用图形化LabVIEW FPGA工具进行自定义。由于使用了可重配置的逻辑门电路在硬件中执行代码，因此FPGA十分快捷、可靠，是在应用中执行任何实时控制、采集和定时功能的理想选择。此外，为在多个分布式NI 9144模块之间，提供了FPGA代码同步的虚拟单点定时信号做同步，其抖动小于100 ns。使用在NI 9144中嵌入的FPGA硬件，用户能够实现定制触发、在线处理以及用于模拟和数字I/O的控制。要获取更多关于使用LabVIEW FPGA的信息，请访问以下链接。图6：LabVI