Контроллер принимает Linux реального времени на ARM + FPGA SoC

National Instruments (NI) анонсировала переработанную версию своего контроллера CompactRIO, который работает под управлением новой ОС NI Linux Real-Time на гибридной системе Xilinx ARM + FPGA Zynq-7020.
Контроллер NI cRIO-9068 полностью совместим со средой разработки NI LabVIEW, а также с более чем 100 модулями ввода / вывода, доступными для CompactRIO.

Как и популярные контроллеры CompactRIO, которые до сих пор работали в режиме реального времени с операционной системой VxWorks (RTOS) на других программируемых массивах затворов Xilinx (FPGA), NI cRIO-9068 предназначен для широкого спектра высокопроизводительных приложений промышленного управления. ,
Упомянутые устройства включают системы, которые «могут подавлять пожары на грузовых самолетах, генерировать электричество посредством полета привязных воздушных змеев и точно укладывать 20 тонн мокрого бетона», - говорит Н.И.



Конфигурирование индивидуальной системы управления cRIO-9068

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

NI говорит, что это помогло Xilinx спроектировать Zynq-7020 , первый процессор Xilinx, который поставил Linux на управление FPGA через подсистему ARM Cortex-A9.
Zynq утверждает, что NI в четыре раза быстрее, чем предыдущие модели CompactRIO, не только благодаря двойным ядрам ARM 667 МГц, но и потому, что FPGA класса Artix-7 в Zynq является более мощным, чем предыдущие FPGA Xilinx, используемые в контроллерах.


Блок-схема Xilinx Zynq-7000 ARM + FPGA SoC

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

NI разработала в реальном времени оптимизированный дистрибутив NI Linux для новой системы NI cRIO-9068.
NI Linux Real-Time поддерживается обновленной IDE LabVIEW 2013 от NI, а дистрибутив Linux, похожий на RTOS, также поддерживает разработку приложений на C / C ++ (подробнее о NI Linux см. Ниже).


cRIO-9068 с определенными ключевыми характеристиками

(щелкните изображение, чтобы увеличить)

Снаружи NI cRIO-9068 выглядит почти так же, как и CompactRIO.
Как и прежде, система включает в себя шасси, блок контроллера, стандартный ввод / вывод и восемь слотов для установки модулей ввода / вывода «C Series» с возможностью «горячей» замены из более чем 100 вариантов.

Статистика памяти не предоставлялась, хотя более ранние модели поддерживали до 4 ГБ ОЗУ.
Стандартные функции включают в себя хост-порт USB и два гигабитных Ethernet-порта с поддержкой IEEE 1588 и EtherCAT master.
Другие стандартные порты включают в себя два последовательных порта RS232 и изолированный последовательный порт RS485.

Предусмотрены как резервные входы от 9 В до 30 В, так и вся система поддерживает рабочие температуры от -40 до 70 ° C.
Система также предлагает ударопрочность 50 г, добавляет NI.

Модули ввода / вывода серии C включают 100 опций в следующих категориях:

  • Многофункциональный, вход напряжения, выход напряжения и цифровой ввод / вывод
  • Измерения напряжения и тока
  • Контроллеры температуры, сопротивления, деформации и моста
  • Акселерометры и микрофоны (датчики IEPE)
  • Напряжение и токовые выходы
  • Цифровые входы и выходы и реле
  • Счетчик измерений и генерация импульсов
  • LIN и CAN порты и CANopen связь
  • Последовательные порты
  • Сервоприводы движения
  • Съемное хранилище (два слота для SD объемом до 4 ГБ)
  • Беспроводной шлюз (802.15.4)
  • DeviceNet связь
  • Сроки и синхронизация

Обновленное программное обеспечение для проектирования систем LabVIEW 2013 предоставляет графическую интегрированную среду разработки (IDE) для ученых и инженеров.
С добавлением NI Linux Real-Time разработчики теперь имеют доступ к «богатому набору библиотек и приложений, созданных сообществом, для расширения своих систем управления и мониторинга», - говорит NI.
Также говорят, что LabVIEW 2013 предлагает расширенные возможности подключения, в том числе улучшенное создание веб-сервисов и безопасное стандартное управление файлами на основе браузера WebDAV.


Примеры применения управления и мониторинга cRIO-9068

(нажмите на картинку, чтобы увеличить)

NI Linux Real-Time - это двухрежимная ОС, обеспечивающая восстановление после сбоя приложения без значительных сбоев, говорит NI.
По словам представителей компании, дистрибуция обеспечивает «настоящую поддержку многозадачности», позволяя нескольким программам работать параллельно.
Например, можно запустить базу данных непосредственно на цели реального времени вместе с приложением LabVIEW Real-Time.
Компания опубликовала тесты, нацеленные на то, чтобы показать, что NI Linux Real-Time «обеспечивает жесткую производительность в реальном времени наравне с выделенной ОСРВ, предлагаемой для целей CompactRIO текущего поколения», на которой работает VxWorks.

По словам NI, благодаря Linux управление контролем учетных записей пользователей и разрешениями файловой системы пользователей стало намного проще.
Кроме того, поддержка функций безопасности, таких как VPN и брандмауэры, позволяет избежать необходимости приобретения оборудования для обеспечения безопасности внешней сети.

«С этой платформой [NI cRIO-9068] мы можем предоставлять нашим клиентам программные технологии, которые раньше были практически невозможны или потребовали бы длительного времени разработки и больших инвестиций», - заявил Вольфрам Кервер, исполнительный директор SEA.

Никакая информация о ценах или наличии не была предоставлена ​​для NI cRIO-9068, хотя, похоже, она уже готова.
На странице CompactRIO Advisor вы можете собрать модульную систему, предлагая цены на все более 100 модулей.
Хотя он еще не обновлен для нового контроллера NI cRIO-9068, модули выглядят одинаково.
Дополнительную информацию можно найти на странице продукта NI cRIO-9068 .