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NI LabVIEW 8.6助您快速开发基于FPGA的可编程逻辑控制器

2008年08月19日 08:56:00 中国传动网

编者按:NI LabVIEW 8.6助您在高级控制应用中快速开发基于FPGA的可编程逻辑控制器,利用最新的LabVIEW软件,工程师们可以通过基于现场可编程门阵列(FPGA)的可编程自动控制器(PAC)设计高级控制系统。 NI LabVIEW 8.6助您在高级控制应用中快速开发基于FPGA的可编程逻辑控制器 2008年8月 NI近日隆重推出了用于控制、测试和嵌入式系统开发的最新图形系统设计软件平台——LabVIEW 8.6软件。利用最新的LabVIEW软件,工程师们可以通过基于现场可编程门阵列(FPGA)的可编程自动控制器(PAC)设计高级控制系统。从机器控制到生产优化中复杂测量的集成应用中,这些可编程自动控制器可帮助减少机器损耗,提高系统吞吐量,同时降低能耗。 “为了推动控制系统的创新,工程师们需要高性能、高灵活性的集成化软硬件平台。” NI公司总裁兼CEO、NI共同创始人之一——James Truchard博士指出,“LabVIEW和NI的硬件(如CompactRIO)的结合,给工程师们提供了一种新的解决方案,那就是利用基于高级算法的集成化I/O定时,来解决最困难的控制问题。” 快速利用基于FPGA的控制硬件 LabVIEW 8.6 简化了NI CompactRIO的控制和采集系统的编程。通过在LabVIEW中引用一种新型扫描式引擎(该引擎采用一种I/O扫描结构,将定时功能集成到编程语言中),可以显著地简化复杂的测量和控制应用的开发。这种扫描式结构提供了优于500ns的可以即取即用的I/O判别机制,使之成为复杂精准控制应用中的理想工具。这种新技术无需通过任何冗繁的编译,就能很好地利用到NI CompactRIO上FPGA的灵活性。例如,工程师们可以将任何8通道数字输入或输出模块转换成一个计数器、积分编码器或者脉宽调制(PWM)模块,与通用的数字传感器和激励源进行接口交互。 LabVIEW 8.6 还提供了基于IEC 61131-3(一种可编程逻辑控制器PLC的标准) 的功能块,从而引入了附加的控制逻辑工具。这些实时的安全功能块为那些曾使用其它工业控制器的工程师们提供了相似的功能,并且能够自动将参数通过网络发布到人机接口(HMI)上。另外,为了帮助工程师们调试系统,LabVIEW 8.6 还引进了基于以太网的维护工具,它允许I/O设置,并且对当前CPU和内存的状态及I/O的数值和状态进行显示。 FPGA技术增强控制系统的功用和性能 LabVIEW 8.6 引入了新型的快速编程模块,提供了更灵活更直接的FPGA个性化功能。现在,工程师们可以选择两种编程I/O模块。他们可以使用LabVIEW 实时模块,利用新型扫描式引擎来快速访问I/O模块;或者使用LabVIEW FPGA 模块,开发个性化代码,直接与模块接口交互,进行极高速的控制或信号处理任务。这些功能简化了混合系统的设计。在混合系统中,通常要需将测试和控制(如设备控制和嵌入式设备状态监测应用)结合起来。对于那些直接对FPGA进行编程的工程师来说,LabVIEW 8.6 新的FPGA仿真特性通过在台式机上验证FPGA应用程序,从而减少了耗时的编译次数。另外,LabVIEW 8.6 提供了新型的FPGA IP开发和集成特性,包括新型的快速傅立叶变换(FFT)IP核等,来提高应用程序性能。采用这些新的元件级IP(CLIP)节点,工程师们可以方便地将现有的或第三方IP导入到LabVIEW FPGA中。 高级控制算法提高工作效率 随着能源成本以及要求降低环境影响的压力的不断增加,工程师们正在对控制系统进行优化,以开发出更高效的流程和机器。采用LabVIEW 控制设计和仿真模块,工程师们可以使用增强的模型预测控制函数来优化流程、用户定义的限定条件(例如功耗)及用于补偿传感器噪声或故障的改进型卡尔曼滤波器等。另外,这个模块包括了各种高级控制工具,例如比例积分微分器(PID)设计,线性二次调节器(LQR),以及状态空间反馈,它们都可以在LabVIEW环境下的可编程自动控制器(如 CompactRIO)上运行。 采用任意的Web驱动的设备与控制系统进行交互 为了提升生产力和工作效率,工程师们正在探索通过可在任意地方都能访问到的基于web的用户界面与控制系统进行交互。现在,使用LabVIEW 8.6 软件,工程师们可以将LabVIEW应用程序转换成台式机和实时硬件中运行的WebService程序,然后利用任意一种web驱动的设备(例如智能电话和PC机等)对其进行访问。控制领域工程师们也可以使用标准的web技术(如HTML、JavaScript和Flash等)来为PAC控制的系统设计远程的用户界面。 了解更多LabVIEW 8.6 相关信息: 新!NI 中国LabVIEW嘉年华 在线研讨会:PACs 面向高性能的基于FPGA的PAC的LabVIEW新特性 中文页面: LabVIEW 8.6新特性介绍 在线研讨会: LabVIEW 8.6新特性 技术文档:LabVIEW技术白皮书 在线试用:最新版 LabVIEW 关于NI 美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)致力于为测试测量、自动化和嵌入式应用领域的工程师和科学家们带来革命性的理念,从“虚拟仪器技术”提升到“图形化系统设计”,帮助他们实现更高效和优化的设计、原型到发布。NI为遍布全球各地的25000家不同的客户提供现成即用的软件(如NI LabVIEW图形化开发平台),和高性价比的模块化硬件。NI总部设在美国德克萨斯州的奥斯汀,在近40个国家和地区设有分支机构,共拥有4500多名员工。在过去连续9年里,NI被《财富》杂志评选为“全美最适合工作的100家公司之一”。想了解更多关于NI的信息,请访问ni.com/china,或致电800-820-3622。

供稿:NI-美国国家仪器有限公司

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