Quoi de neuf en contrôle/commande et systèmes embarqués (RIO, WSN...)?

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2 Quoi de neuf en contrôle/commande et systèmes embarqués (RIO, WSN...)? Mathieu PACE National Instruments, Ingénieur d applications

3 L architecture RIO se développe Processeur FPGA E/S E/S E/S personnalisées Puissante et flexible mais complexe

4 Les défis de l architecture RIO Processeur Programmation parallèle tirant parti du multicœur FPGA Programmation bas-niveau (Verilog et VHDL) Virgule fixe Module d E/S Module d E/S Module d E/S Conception analogique Drivers et interfaces personnalisés IP spécialisées Bus et interfaces spécifiques Synchronisation et cadencement des différentes E/S

5 Répartition des applications dans l embarqué Grandes équipes influencées principalement par le prix des composants Petites et moyennes équipes influencées principalement par le temps/coût de développement

6 Répartition des applications dans l embarqué Les innovations pour la surveillance et le contrôle/commande embarqué

7 Plate-forme NI d E/S reconfigurables (RIO) Application IP IP de traitement du signal, de contrôle ou tierces LabVIEW LabVIEW Real-Time LabVIEW FPGA Middleware APIs Drivers pour le matériel et les E/S Processeur FPGA E/S E/S E/S personnalisées CompactRIO et Single-Board RIO PXI, PC RIO (Série R, FlexRIO) Value Entrée de gamme Durci Performance Hautes performances

8 Partenaires technologiques Processeur Bus FPGA Intel, Microsoft, Freescale, Wind River Multicœur et technologie temps réel PCI/PCIe, Ethernet, USB, sans fil, communication déterministe Architecture ouverte Xilinx Virtex et Spartan Matériel reconfigurable IP IP de contrôle, de traitement et drivers d E/S IP intégré et importation d IP tierces E/S Analog Devices, Texas Instruments Connexion à tous types de capteurs et d actionneurs

9 Les 4 points importants pour l embarqué 1 Matériel hautes performances Processeur FPGA E/S E/S E/S personnalisées Faible encombrement et basse consommation Logiciel de développement productif Extension et personnalisation des E/S

10 Les matériels NI RIO Processeur FPGA E/S E/S E/S personnalisées PXI / FlexRIO PC RIO / Série R Nouveau CompactRIO CompactRIO multicœur Nouveau Single-Board RIO

11 1 Nouveau CompactRIO Multicœur NI crio-908x Matériel hautes performances Connectique USB et Série Processeur Intel Dual Core i7 1,33GHz SSD 32 Go FPGA Spartan-6 LX150 2 Go RAM DDR3 Module d extension Connecteur VGA MXI-Express pour extension de Série C 2 x Gigabit Ethernet 8 emplacements pour les modules de Série C Spécifications du crio-9082

12 1 Caractéristiques principales Traitement multicœur haute performance

13 Temps moyen d exécution Temps moyen d exécution Bande passante 1 Comparaison des performances 80 us 70 us 60 us 50 us 40 us 30 us 20 us 10 us 0 us 5x 69 us 14 us 64 PID us us us us us 0 us crio x 18,986 us 873 us 32FFT crio MB/s 30 MB/s 25 MB/s 20 MB/s 15 MB/s 10 MB/s 5 MB/s 0 MB/s 11x 3 MB/s 33 MB/s Enregistrement continu en TDMS

14 1 Caractéristiques principales Traitement multicœur haute performance Accès aux fonctions de LabVIEW pour Windows et à une sortie vidéo

15 1 Windows sur CompactRIO Familiarité avec Windows Affichage d interfaces utilisateur Accès à l écosystème grandissant de Windows

16 1 Caractéristiques principales Traitement multicœur haute performance Encore plus de possibilités d extensions et connexions* Accès aux fonctions de LabVIEW pour Windows et à une sortie vidéo * MXI-Express, EtherCAT, CXM, Gigabit Ethernet, RS-485/422 et RS-232, et Hi-Speed USB

17 1 Extensions pour CompactRIO multicœur Extension d E/S Ethernet RIO EtherCAT RIO MXI Express RIO

18 DÉMONSTRATION crio

19 2 NI crio-9075/6 Faible encombrement Premier crio à 4 emplacements Alimentation basse tension 9-30 VCC Spartan-6 FPGA Idéal pour des commandes OEM et de grand volume Modèle Processeur Températures de fonctionnement Mémoire Stockage FPGA USB crio MHz -20 à 55 C 128 Mo 256 Mo LX-25 Non crio MHz -20 à 55 C 256 Mo 512 Mo LX-45 Hi-Speed (x1)

20 2 Nouveau NI Single-Board RIO 9605/6 Plus petite, moins chère, plus performante Encombrement réduit : 10,3 x 9,65 cm Accès direct au processeur et aux E/S du FPGA à travers le connecteur pour carte fille à haute densité et à haut débit Support du RS232, de l USB et du CAN Modèle Processeur Temp. de fonctionnement sbrio MHz -40 à 70 C 128 Mo 256 Mo sbrio MHz -40 à 70 C 256 Mo 512 Mo Mémoire Stockage FPGA USB CAN Alim. Spartan-6 LX25 Spartan-6 LX45 Non Non 9-30 V Hi-Speed (x1) Oui 9-30 V

21 2 Architecture RIO Processeur temps réel FPGA programmable Lignes FPGA Carte Mezzanine RIO (RMC) DIO FPGA USB E/S Processeur Format compact 10,3 x 9,7cm E/S Alimentation USB Ethernet RS232 CAN

22 2 Le connecteur de la Carte Mezzanine RIO (RMC) Connecteur Samtec SEARAY à 240 broches Bande passante > 9,5 GHz Composants montés en surface Permet une évolution des personnalisations Donne accès au FPGA, au processeur et la possibilité d ajouter des périphériques et des communications personnalisées

23 Coût Matériel personnalisé ou catalogue? Matériel personnalisé Matériel catalogue 100 Volume par année Nouvelle NI Single-Board RIO et CompactRIO 4 emplacements : Réduction de l écart entre une solution personnalisée et catalogue sur des plus gros volumes Élargissement de l offre pour les solutions catalogue

24 3 Nouveau Amélioration de la productivité avec LabVIEW 2011 LabVIEW FPGA 2011 Support des nouveaux matériels RIO Temps d édition divisé par 2 Compilation améliorée LabVIEW Real-Time 2011 Prototypage plus rapide grâce à l amélioration du temps de déploiement

25 Temps (s) 3 Nouveau Amélioration de la productivité avec LabVIEW LabVIEW 2010 FPGA LabVIEW 2011 FPGA Amélioration globale des performances par Opérations d édition

26 3 Nouveau Amélioration de la productivité avec LabVIEW 2011 Accès simplifié à Coregen de Xilinx Support des structures pour les nœuds MathScript RT Compléments logiciels de LabVIEW et IPNet Ont développé un toolkit permettant de se connecter et de s enregistrer à une base de données MySQl directement depuis des cibles temps réel LabVIEW

27 4 E/S personnalisées et modules tiers Extension et personnalisation des E/S Nouveau kit de développement 2.0 pour module de la Série C Plus de 50 modules tiers disponibles Conception de modules tiers simplifiée Amélioration de l intégration dans LabVIEW des modules tiers Nouvelle carte fille en mezzanine (RIO Mezzanine Card) pour la NI Single- Board RIO Permet de personnaliser les E/S disponibles

28 4 NI 9214 : module thermocouple haute précision Mesures de température en milieu sujet à des variations de température Haute fidélité de mesures de températures 16 voies Précision 0,25ºC CJC Plusieurs CJC intégrés Temp. de fonctionnement : -40 à 70 C Bornier à vis Boîtier isotherme

29 4 Nouveau La commande d axes simplifiée Extension et personnalisation des E/S VIs Express Configuration par programmation Génération de profils Générateur de trajectoire en mode déconnecté VIs FPGA de contrôle moteur NI 9502 : moteur Brushless NI 9501 : moteur pas à pas

30 4 Nouveau Mesures sans fil et vision sur CompactRIO Extension et personnalisation des E/S Passerelle WSN NI 9795 (Série C) Connexion directe d E/S sans fil au CompactRIO Nœuds de mesure de tensions, résistances et de température Communication série et jauges de contrainte (prochainement) Une passerelle par châssis (36 nœuds) API similaire

31 DÉMONSTRATION WSN

32 QUESTIONS?

33 Restez connecté(e) avant et après NIDays youtube.com/nifrance facebook.com/nifrance ni.com/rss/f twitter.com/nifrance ni.com/community

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