CompactRIO是什么？

????????CompactRIO系統(tǒng)提供了高處理性能、傳感器專(zhuān)用I/O和緊密集成的軟件工具，使其成為工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)測(cè)和控制應(yīng)用的理想之選。實(shí)時(shí)處理器提供可靠，可預(yù)測(cè)的行為，而FPGA在需要高速邏輯和精確定時(shí)的較小任務(wù)上表現(xiàn)出色。

????????CompactRIO系統(tǒng)由控制器和機(jī)箱組成?？刂破魃嫌幸粋€(gè)運(yùn)行Linux Real-Time OS的處理器，機(jī)箱上有可編程FPGA。CompactRIO支持NI和第三方的工業(yè)I/O模塊。

機(jī)箱

????????CompactRIO機(jī)箱是集成系統(tǒng)架構(gòu)的中心。它直接連接到I / O，以便高性能訪問(wèn)每個(gè)模塊的I/O電路以及定時(shí)、觸發(fā)和同步。因?yàn)槊總€(gè)模塊都直接連接至FPGA，而非通過(guò)總線連接，所以CompactRIO的系統(tǒng)響應(yīng)與其他控制器架構(gòu)相比幾乎沒(méi)有延遲。

控制器

????????CompactRIO控制器性能出色，采用堅(jiān)固耐用設(shè)計(jì)，已通過(guò)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，并具有集成式視覺(jué)、運(yùn)動(dòng)控制、工業(yè)通信和人機(jī)界面功能。CompactRIO包含一個(gè)處理器，該處理器能夠可靠且確定地執(zhí)行LabVIEW Real-Time應(yīng)用程序，并支持多采樣率控制、執(zhí)行跟蹤、板載數(shù)據(jù)記錄以及外圍設(shè)備通信。CompactRIO控制器集成了CompactRIO機(jī)箱。

模塊

????????I/O模塊包含隔離，轉(zhuǎn)換電路，信號(hào)調(diào)理和內(nèi)置連接，可直接連接到工業(yè)傳感器/執(zhí)行器。通過(guò)提供多種接線選項(xiàng)并將連接器接線盒集成到模塊中，CompactRIO系統(tǒng)大大降低了空間需求和現(xiàn)場(chǎng)接線成本。您可以從70多種NI C系列I/O模塊中進(jìn)行選擇，將CompactRIO連接到幾乎所有傳感器或執(zhí)行器。

軟件

????????使用NI Linux Real-Time，LabVIEW FPGA模塊和NI-DAQmx驅(qū)動(dòng)程序克服傳統(tǒng)異構(gòu)架構(gòu)的編程難題。通過(guò)這種組合，您可以通過(guò)一個(gè)直觀的軟件工具對(duì)處理器和FPGA進(jìn)行編程，從而更快地開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。借助集成的用戶(hù)友好型軟件，您可以專(zhuān)注于解決問(wèn)題，而不是低級(jí)的編程任務(wù)，該軟件可以降低風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)率，減少創(chuàng)建和維護(hù)I/O驅(qū)動(dòng)、操作系統(tǒng)，以及其他中間件的需要。

處理和分析功能

??????????隨著我們面臨越來(lái)越多的數(shù)據(jù)，收集所有可用數(shù)據(jù)、將其記錄到磁盤(pán)并離線分析的傳統(tǒng)方法將不再有效。當(dāng)數(shù)據(jù)收集是手動(dòng)時(shí)，收集數(shù)據(jù)的時(shí)間比分析數(shù)據(jù)的時(shí)間多出 5 倍。所以我們需要更快的處理速度 ，而不是將數(shù)據(jù)匯集到一起再輸出一個(gè)結(jié)果，而是將處理轉(zhuǎn)移到每一個(gè)點(diǎn)，以極低的延遲分析和處理數(shù)據(jù)。

????????CompactRIO平臺(tái)非常適合滿(mǎn)足這一需求，能夠在本地以及整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)實(shí)時(shí)處理和分析所獲取的數(shù)據(jù)，從而快速做出明智的決策。借助 CompactRIO，您可以利用數(shù)百個(gè)內(nèi)置信號(hào)處理、分析、控制和數(shù)學(xué)函數(shù)來(lái)加速應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。這些庫(kù)可跨處理器和 FPGA 使用，讓您能夠適應(yīng)應(yīng)用的特定需求。無(wú)論任務(wù)是高級(jí)分析、高速事件檢測(cè)，還是信號(hào)或圖像處理，CompactRIO 都允許您直接在邊緣處理任務(wù)，使 CompactRIO 成為最靈活的智能邊緣設(shè)備。?

記錄和監(jiān)控功能

????????十多年來(lái)，工業(yè)制造、重型設(shè)備、交通運(yùn)輸、石油和天然氣以及發(fā)電等行業(yè)一直在使用 CompactRIO 平臺(tái)來(lái)監(jiān)控和記錄整個(gè)車(chē)隊(duì)設(shè)備和流程的健康狀況和狀況數(shù)據(jù)，以確保可靠性和高效性其工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行。CompactRIO 是永久或半永久監(jiān)控和數(shù)據(jù)記錄應(yīng)用的理想解決方案。使用 CompactRIO，您甚至可以在最極端的環(huán)境中執(zhí)行高級(jí)數(shù)據(jù)記錄或在線監(jiān)控。CompactRIO 提供高度可靠的無(wú)頭解決方案，能夠持續(xù)監(jiān)控關(guān)鍵資產(chǎn)。CompactRIO 控制器根據(jù)嚴(yán)格的設(shè)計(jì)實(shí)踐構(gòu)建，并經(jīng)過(guò)廣泛的測(cè)試和驗(yàn)證，以確保您可以部署持久可靠的系統(tǒng)。CompactRIO 具有 -40 °C 至 70 °C（-40 °F 至 158 °F）的擴(kuò)展工作溫度范圍、50 g 沖擊額定值以及各種國(guó)際安全、電磁兼容性 (EMC) 和環(huán)境認(rèn)證和評(píng)級(jí)一定能滿(mǎn)足您的需求。

????????CompactRIO 附帶內(nèi)置存儲(chǔ)以及添加外部存儲(chǔ)的選項(xiàng)，以便您可以適應(yīng)數(shù)據(jù)收集或記錄需求。使用LabVIEW對(duì)CompactRIO進(jìn)行編程和定制，您可以利用本機(jī)API在本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)或?qū)⑵鋫鬏數(shù)狡髽I(yè)或云端以進(jìn)行進(jìn)一步分析或存儲(chǔ)。此外，CompactRIO 還提供開(kāi)放性，使您能夠訪問(wèn)原始工程測(cè)量結(jié)果，以適應(yīng)新的創(chuàng)新分析技術(shù)并擴(kuò)展您的解決方案以滿(mǎn)足您的維護(hù)計(jì)劃需求。??

????????CompactRIO 平臺(tái)允許您將處理和分析直接整合到控制器中，從而使日志記錄和監(jiān)控更進(jìn)一步。這提供了在本地邊緣以及整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)實(shí)時(shí)處理和分析獲取的數(shù)據(jù)的能力，以快速做出明智的決策。借助 CompactRIO，您可以利用 LabVIEW 中數(shù)百個(gè)內(nèi)置信號(hào)處理、分析、控制和數(shù)學(xué)函數(shù)來(lái)加速應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)。??

數(shù)據(jù)可視化功能

????????借助CompactRIO平臺(tái)，您可以結(jié)合使用本地、遠(yuǎn)程或移動(dòng)顯示選項(xiàng)來(lái)可視化數(shù)據(jù)并與系統(tǒng)交互。無(wú)論您使用的是通過(guò) RS232 控制的簡(jiǎn)單組件顯示器、通過(guò) DisplayPort 直接連接到控制器的高分辨率顯示器，還是基于遠(yuǎn)程或移動(dòng) Web 服務(wù)的瘦客戶(hù)端，您都可以設(shè)計(jì)高質(zhì)量、交互式、功能豐富的 UI 并連接它們直接連接到 CompactRIO，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化的數(shù)據(jù)可視化和操作員界面，而無(wú)需額外的 HMI 控制器。?

?

????????CompactRIO 平臺(tái)的顯示選項(xiàng)可概括為兩大類(lèi)：本地和遠(yuǎn)程。本地顯示選項(xiàng)包括組件級(jí)顯示和監(jiān)視器。組件級(jí)顯示器是大型系統(tǒng)的組件，您可以將其直接集成到最終的機(jī)械設(shè)計(jì)中。這些類(lèi)型的顯示器通常是板級(jí)的，通過(guò)串行或 USB 連接，旨在提供更基本的功能，例如軟前面板按鈕或基本系統(tǒng)數(shù)據(jù)。通常，組件顯示器無(wú)法提供圖形功能，例如 Windows 或 Linux 等操作系統(tǒng)中的流視頻或 1 kHz 刷新率。?

????????與組件級(jí)顯示相比，監(jiān)視器提供更豐富的 UI 體驗(yàn)。通常，您只會(huì)發(fā)現(xiàn)這些類(lèi)型的顯示器與 Windows 等通用操作系統(tǒng)配對(duì)。然而，CompactRIO 平臺(tái)提供了具有集成顯卡的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的強(qiáng)大功能，使您可以通過(guò)集成顯卡將顯示器直接連接到控制器，從而利用操作系統(tǒng)的確定性和 GPU 提供的豐富顯示功能。顯示端口。??

????????對(duì)于遠(yuǎn)程可視化和操作員界面，有許多選項(xiàng)依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)，例如 TCP/IP、UDP、OPC 或 Web 服務(wù)。這些解決方案包括觸摸屏計(jì)算機(jī) (TPC) 和瘦客戶(hù)端，并允許您將 HMI 與需要安全遠(yuǎn)程可視化功能的控制器分開(kāi)。由于驅(qū)動(dòng) HMI 應(yīng)用程序的專(zhuān)用處理器，TPC 和臺(tái)式 PC 提供了更多的計(jì)算處理能力。這種類(lèi)型的HMI可以驅(qū)動(dòng)更復(fù)雜的圖形密集型。

????????查看數(shù)據(jù)并與已部署的系統(tǒng)交互是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng) (IIoT) 應(yīng)用中的常見(jiàn)要求。使用 LabVIEW，您可以快速開(kāi)發(fā)令人驚嘆的 GUI，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化和操作員輸入。LabVIEW 包含一整套拖放控件和指示器，例如圖形和圖表、儀表、按鈕、旋鈕、開(kāi)關(guān)等，使您可以輕松地為應(yīng)用程序創(chuàng)建用戶(hù)界面并有效地可視化結(jié)果，而無(wú)需使用第三方- 聚會(huì)組件或從頭開(kāi)始構(gòu)建視圖。??

功能安全

????????CompactRIO 具有一系列具有兩個(gè)處理目標(biāo)的嵌入式控制器：(1) 用于通信和信號(hào)處理的實(shí)時(shí)處理器，以及 (2) 用戶(hù)可編程 FPGA，用于直接在硬件中實(shí)現(xiàn)高速控制以及自定義定時(shí)和觸發(fā)。通過(guò)利用最新的商業(yè)技術(shù)，NI 能夠以具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格持續(xù)向客戶(hù)提供高性能、高品質(zhì)的產(chǎn)品。Intel 和 ARM 的最新處理器提供行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)部件，Xilinx 的最新 FPGA 有助于將信號(hào)處理算法推向邊緣以加速測(cè)量，TI 和 ADI 的最新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器不斷提高 NI 儀器的測(cè)量范圍和性能。

????????通過(guò)將這些優(yōu)勢(shì)與 150 多個(gè)用于測(cè)量、控制和通信的 NI 和第三方 C 系列模塊相結(jié)合，您可以將 C 系列 I/O 連接到任何傳感器、信號(hào)或總線。您可以將 C 系列 I/O 模塊插入任何 CompactRIO 機(jī)箱或控制器中，以在一個(gè)系統(tǒng)中創(chuàng)建通道數(shù)和測(cè)量類(lèi)型的混合。除了內(nèi)置信號(hào)調(diào)理功能外，這些熱插拔模塊還具有多種傳感器連接選項(xiàng)，并可在最?lèi)毫拥沫h(huán)境中運(yùn)行。它們提供 -40 至 70 °C（-40 至 158 °F）的擴(kuò)展工作溫度范圍、50 g 沖擊額定值以及各種國(guó)際安全、電磁兼容性 (EMC) 和環(huán)境認(rèn)證和評(píng)級(jí)。該系統(tǒng)尺寸緊湊，使您可以輕松地將其集成到各種規(guī)模的系統(tǒng)中。

保護(hù)圖層?

????????保形涂層是專(zhuān)門(mén)配制的薄膜材料，可直接應(yīng)用于電路板或電路卡組件 (CCA)。這些薄膜為元件和電路提供環(huán)境保護(hù)。用于保形涂層的薄膜材料通常采用用液體或樹(shù)脂材料浸漬或噴涂 CCA 的工藝來(lái)涂覆。當(dāng)材料干燥時(shí)，它會(huì)形成一層彈性涂層，可以防止潮濕、霉菌、灰塵、腐蝕和其他環(huán)境壓力。

????????保形涂層的應(yīng)用可防止冷凝物與 CCA 上的走線、通孔和集成電路 (IC) 接觸。這可以防止這些組件在暴露于冷凝后形成腐蝕和短路。連接器無(wú)法從保形涂層中受益，因此連接器處仍可能發(fā)生腐蝕。保形涂層旨在通過(guò)保護(hù)走線、通孔和細(xì)間距 IC 來(lái)延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，但它并不能消除與連接器相關(guān)的所有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

NI CompactRIO 軟件環(huán)境安裝

? ? ? ? 1.LabVIEW

? ? ? ? 2.LabVIEW Real Time（需關(guān)閉殺毒軟件，會(huì)損壞上位機(jī)rt環(huán)境）

? ? ? ? 3.CompactRIO

使用此鏈接查看最低的CompactRIO以及確定LabVIEW的版本：https://www.ni.com/zh-cn/support/documentation/compatibility/21/ni-hardware-and-operating-system-compatibility.html

? ? ? ? ?4.DAQmx （僅適合支持DAQmx驅(qū)動(dòng)的cRIO）

? ? ? ? 5.FPGA Module

? ? ? ? 6.FPGA編譯器

使用此鏈接查看當(dāng)前板卡對(duì)應(yīng)LabVIEW版本支持的編譯器：

Xilinx編譯工具和NI FPGA硬件之間的兼容性 - NI

? ? ? ? ?注意事項(xiàng)：

1. LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境
   • 如果您需要在計(jì)算機(jī)上安裝多個(gè)版本，請(qǐng)您從最舊版本安裝到最新版本。
2. LabVIEW附加模塊（如LabVIEW Real-Time模塊）
   • 如果您需要在計(jì)算機(jī)上安裝多個(gè)版本，請(qǐng)您從最舊版本安裝到最新版本。
3. LabVIEW工具包（如聲音和振動(dòng)工具包）
4. 其他應(yīng)用軟件（如Measurement Studio，NI TestStand，DIAdem，NI VeriStand）。
5. 硬件驅(qū)動(dòng)程序
   • 注意：?NI驅(qū)動(dòng)程序通常支持最新四個(gè)版本的LabVIEW。若您安裝的驅(qū)動(dòng)程序不再支持您所使用的舊硬件，那么安裝該驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒁瞥?dāng)前計(jì)算機(jī)上所有應(yīng)用程序?qū)τ谀布闹С?。若?qū)動(dòng)程序不再支持當(dāng)前所使用的較舊版本的LabVIEW，那么安裝該驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑼耆瞥?dāng)前環(huán)境對(duì)舊版LabVIEW的支持。
6. 在您成功安裝軟件和驅(qū)動(dòng)程序后，請(qǐng)將所需的硬件添加/安裝到系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)識(shí)別并安裝硬件。