National Instruments Számítógép Alapú Mérőműszerezés és Automatizálás
Péter Attila
[email protected] www.ni.com/hungary
Tartalom • National Instruments bemutatása • A számítógép alapú méréstechnika • LabVIEW Grafikus fejlesztői környezet • Programozható Automatizálási Vezérlők • Referenciák
1
National Instruments • 30 éve világvezető cég a Számítógép alapú Mérőműszerezés és Automatizálás területén • Közvetlen képviselet több mint 40 országban • 1,500 Engineers work for NI, 3800 Employees • Cég Cé központ kö tT Texas, A Austin ti • Több mint 600 Rendszerintegrátor világszerte • Folyamatos növekedés • Gyártás: Debrecen (<90%), Austin
7 Years
Direct Sales Offices Distributors
Iparágag Nincs olyan iparág, ami több mint 10% tenné ki a bevételnek
Telecom
ATE
Automotive
Military/Aerospace
Semiconductors
Advanced Research
Electronics
Petrochemical
Food Processing
Computers
Textiles
2
Számítógép alapú mérőműszerezés az iparban TÖBB MINT 25,000 CÉG >90% of Fortune 500 gyártó cég
Integrált Hardver Platformok
PXI Modular Instrumentation
Nagy felbontású Digitalizáló és DMM Nagy Sebességű Digitalizáló
Digital I/O
Multifunkciós Adatgyűjtő
Műszer Vezérlés
Hőmérséklet M it Monitorozás á
Akusztika
Laptop PC
Desktop PC
Dinamikus Jel Adatgyűjtés Számláló/ Időzítő
Gépi Látó rendszer
Akkumulátor
Ipari vezérlők
Audio di Karosszéria A Motor Felfüggesztés
LCD Hang
Hajtás vezérlés
Folyamat Monitorozás
RF Jel
Nyomógomb
PDA
Folyamat vezérlés Motor és szelep vezérlés
Electronics Károsanyag Safety Gumi és Fék
3
Grafikus Fejlesztői Környezet
• Grafikus programozási környezet • Célhardver: aszatli PC, mobil PC, ipari vezérlők és beágyazott rendszerek • Több ezer matematikai és jelfeldolgozási függvény • Több millió I/O pont azonos lekezelése • Fejlesztési ej es tés idő dő négyszeres-tízszeresére égys e es t s e esé e csökkentése
NI LabVIEW—Grafikus Programozás 1
Adatfolyam kezdete
2
VI akkor indul, ha minden bemenet rendelkezésre áll
4
HW Platformok PXI, PXIe
PCI, PCIe
USB
Ethernet, Wireless, CAN, Fieldbus és soros
Elosztott rendszerek
Hordozható
Asztali PC
Ipari PC
Folyamat vezérlés és monitorozás SCADA rendszerek • Ipari folyamatok automatizálása é monitorozása és it á • Megjelenítő felület (HMI) • Vezérlő/Adatgyűjtő eszközök • Hálózati kapcsolat
5
LabVIEW SCADA • Elosztott ipari adatgyűjtő, felügyeleti és vezérlő rendszer grafikus programozása • Valós idejű és hisztorikus adatok megjelenítése • Adatrögzítés adatbázisba bármilyen hálózati I/O pontról • Események és figyelmeztetések monitorozása és loggolás • V Valós ló id idejű jű hálózati háló ti eszközök kö ök és é OPC eszközök kezelése • Felhasználói jogosultságok kezelése
LabVIEW SCADA előnyei • Ugyanaz a környezet a megjelenítő felület (HMI) és a g pprogramozásához g vezérlő/monitorozó eszköz logika • Nyitott arhitektúra meglévő rendszerekkel való kommunikációhoz (OPC, Modbus, Profibus) • Rugalmas programozási környezet • Végtelen I/O kezelése
6
Programozható Automatizálás Vezérlők (PAC)
Szoftver nyitottsága
• PLC robosztussága és megbízhatósága • PC nyitott szoftver felülete és teljesítménye • FPGA egyedi tervezésű hadver rugalmassága LabVIEW
Robosztusság és megbízhatóság
Programozható Automatizálási Vezérlők Ipari képfeldolgozás Compact and distributed machine vision
Ipari PC High speed, high channel density, I/O variety
Compact FieldPoint Small footprint, harsh environments
LabVIEW Valós idejű OS
Compact RIO
Terepi Mérésadatgyűjtő és vezérlő
High speed, low level customization
PC Valós idejű OS, determinisztikus
7
Compact FieldPoint www.ni.com/compactfieldpoint Ipari kivitelű komponensek –25 - 60 C működési hőmérséklet Ipari EMC minősítés
Fém hátlap 50 G ütés, 5 G rázkódás
Valós idejű OS Megbízható műkődés
Redundáns Tápellátás Másodlagos tápellátás
Csatlakozó blokk Stabil vezeték rögzítés
Rögzítési lehetőségek Panel, DIN Sín, rack
Compact FieldPoint Components
4 vagy 8 Szlotos Hátlap Egyszerű I/O modul csatlakozás, vezérlő és csatlakozó blokk
8
Compact FieldPoint Components
Ipari Vezérlő Valós idejű alkalmazás futtatás Ethernet és soros kommunikáció
Compact FieldPoint Components I/O Modulok Digitalizálás, Jelkondícionálás, Skálázás, Szűrés és Linearizálás
Ipari Vezérlő Valós idejű alkalmazás futtatás Ethernet és soros kommunikáció
9
Compact FieldPoint Components I/O Modulok Digitalizálás, Jelkondícionálás, Skálázás, Szűrés és Linearizálás Csatlakozó blokk Integrated Connector Blocks or External Connectivity Options Ipari Vezérlő Valós idejű alkalmazás futtatás Ethernet és soros kommunikáció
Compact FieldPoint, Processzor Funkcionalítás Compact Flash Adat gyűjtés A beágyazott program könnyű frissítése
10/100 MBPS Ethernet Hálózati kommunikáció
Lebegő pontos műveletvégzés Analog szabályozás Egyedi algoritmus
128 MB DRAM Komplex szabályozási feladatok
Beépített Flash Memória Beépített Web Szerver Web szerver FTP szerver Email
Nem felejtő memória Programok tárolására
4 Soros port 3 RS-232, 1 RS-4 Kommunikáció soros eszközökkel
10
NI Compact RIO www.ni.com/crio
Újraprogramozható FPGA Gyorsabb y fejlesztés, j komplex p algoritmus g Fejlesztés, egyedi áramkör fejlesztés
Extrém robosztusság Működési hőmérséklet tartomány -40 - 70 °C Ütésállóság 50 G Rezgés állóság 5 G
Valós idejű OS 533 MHz PowerPC
Leválasztott I/O modulok Jelkondícionálás±80 mV -tól ±250 V -ig Integrált csatlakozók
Kis méret, alacsony fogyasztás 11 - 30 VDC, max. 17 W (átlagosan 7 – 10 W)
Mérő és vezérlő modulok 9 Digitális I/O 9 Gyorsulás érzékelő 9Nagy feszültség (+/-400V or 300Vrms) 9 Nyúlásmérő bélyeg 9 Szervó motor vezérlés 9 Erőmérő cella 9 CAN Kommunikáció 9Hőelem 9 Relé kapcsoló 9Ellenállás hőmérő (Pt100) 9 Pulzus generálás (PWM) 9Nagy sebességű Analóg I/O 9 4 to 20mA Távadó
11
NI PAC Rendszer Lens
Lighting Software Operator Interface
Camera Fixture
Enclosure
Direct I/O
Power Supply
Ethernet Expansion I/O
NI PAC Rendszer
12
PAC Alkalmazási Területek Gép Vezérlés
Gép Monitorozás
Jármű fedélzeti adatgyűjtés
Anyagfeldolgozás
Gépállapot monitorozás
Fedélzeti mérések
– Nagy sebességű hajtás vezérlés, diszkrét szabálypzás
Ipari gépek vezérlés – Valós idejű jelfeldolgozás és teljesítmény elektronika szabályozás, hidraulikus rendszerek
Félvezető/Orvosbiológia – Egyedi hajtások és képfeldolgozás, anyag kezelés
– Forgógépek analízise, analízise monitorozása, monitorozása hűtőrendszerek, …
Hordozható analízis eszköz – Zaj ,rezgés, dinamikus jel analízis signal analysis, akusztikai mérés
Terepi adatgyűjtés – Elosztott ipari adatgyűjtés és monitorozás, Ethernet hálózaton
– Automobil, motorkerékpár, tömegközlekedési eszközök eszközök,repülő repülő
Motor és ECU teszt – Motor és elektronikus vezérlő egységek HIL tesztelése, szenzor szimuláció FPGA használatával
Gyors prototípus fejlesztés – Autóipar/repülőgépipar
Olajkútak Automatizálása • Olaj kitermelés automatizálása, több száz olajkút vezérlése és monitorozása • PAC eszközök vezeték nélküli hálózatba kötése, Ethernet alapú technológiával
Austria
• SCADA rendszer LABVIEW DSC modullal • 268 telepített rendszer, több mint 7000 I/O pont I/Os
13
Nagyszalontai Vízmű Rekonstrukciója Rendszerintegrátor: Profivill Kft. Szivattyútelep rekonstrukciója, távfelügyelet kiépítése Terepi kutak felújítása és központi vezérlése Kutak és szivattyútelep közti kommunikáció megteremtése compactFieldPoint és LabVIEW felhasználásával
LabVIEW PAC Vezérlő
Szivattyúk kezelése Víznyomás állandó értéken tartása Víz klórozás közvetett vezérlése Mérési adatok feldolgozása, számítása Üzemelési idők számítása Interneten keresztüli távfelügyelet biztosítása Hibajelzések SMS üzenetben történő küldése
LabVIEW SCADA alkalmazás kezelő felület 1.
Szivattyúk üzemi állapotának kijelzése
Frekvenciaváltós szivattyúk esetén az aktuális üzemelési frekvenciának
Rész- és összegzett vízátfolyások
Aktuális kimenő nyomás
Klórtartalom megjelenítése
Erről a felületről lehetséges a szivattyúk i tt úk kezelése, k lé adatlapok megjelenítése.
14
LabVIEW SCADA alkalmazás kezelő felület 2.
Szivattyúk adatlapja
Szivattyú állapotának kijelzése
Szivattyú paraméterek kezelése → sárga mezők
A mért és számított adatok → szürke mező
LabVIEW SCADA alkalmazás kezelő felület 3.
A szivattyútelep 2 tározómedencéjének töltési-ürítési trendjének kezelése
Célja:
Tározóban lévő víz folyamatos mozgásának biztosítása Kutak üzemelésének időzítése
15
LabVIEW SCADA alkalmazás kezelő felület 4. Egy kút adatlapja
Aktuális működési állapotot mutat.
Hibajelzések megjelenítése.
Sárga mezők → felhasználó által megadható adatok
Szürke mezők → mért és számított adatok
Köszönöm a figyelmüket!
Péter Attila
[email protected] www.ni.com/hungary
16
