NIDays 2012 - Az előadások kivonata Budapest – 2012.11.06. Partnereink előadásai: Kövér Ákos, MTA ATOMKI - LabVIEW program egy elektron spektrométer vezérléséhez (Kövér Á.1, Ricz S.1, Molnár J.1, Szabó Zs.2 1 MTA Atommagkutató Intézete 2 Debreceni Egyetem Kísérleti Fizika Tanszék Az ATOMKI-ben épült ESA-22 elektronspektrométer feladata a foton-atom ütközésből származó fotoelektronok szögeloszlásának mérése. Az energiájuk alapján szétválasztott elektronokat egyidejűleg 22 szögnél detektáljuk. A spektrométer egy gömb- és egy hengertükör analizátorból áll. Az analizátorokra adott feszültség határozza meg a detektált elektronok energiáját.A vezérlő elektronika 24 számlálóból áll, amelyek számolják a detektált elektronokat. Egy 18 bites digitális és egy ugyancsak 18 bites analóg kimenettel lehet vezérelni a mérő tápegységeket. A vezérlő egység USB-n keresztül csatlakozik a vezérlő számítógéphez.A mérést vezérlő program a LabVIEW program alapján működik. A mérési ciklus a következő:
A méréshez szükséges adatok beolvasása és ellenőrzése (kezdő energia, lépés, utolsó energia, mérési idő). Egy feszültség beállítása az analizátoron. A detektorokból jövő impulzusok számlálása egy bizonyos ideig vagy töltésig. A mért adatok tárolása és megjelenítése.e) Az analizátorra adott feszültség léptetése. A b,c,d,e pontok ismétlése a mérés végéig.
Az elmúlt hat évben a rendszer jól működött. A programot folyamatosan módosítjuk a felmerülő újabb mérési feltételeknek megfelelően. Jelenleg a mérések a DORIS III szinkrotronon a HASYLAB-ban (Hamburg, Németország) végezzük.
Szűcs Péter (középiskolai mérnöktanár): Fejlett Mars robot fejlesztése és navigációja A Hetedik Magyar Alkalmazott Mérnöki Tudományok Versenyére a diákjaim egy olyan rovarszerű robotot építettek, amely képes a zord 'marsi' körülmények között minimális emberi beavatkozással navigálni. A tervezés és kivitelezés közben nagyon jól tudtuk használni az NI Elvis II+munkaállomást az elektronikai tesztekhez és fejlesztésekhez. Az NI Multisim 10.0 szoftver nagyon jól segítette a diákokat abban, hogy megértsék, hogyan is működnek az egyes áramköri elemek és kapcsolások. Miután a megtervezett áramköröket elkészítettük, a tesztelést az ELVIS II+ munkaállomáson végeztük. A tesztkörnyezetet nagyon könnyen és gyorsan elő tudtuk állítani. Amikor a robot mechanikai és elektromos része is elkészült, a diákok nekiláttak a robot vezérlésének is. A versenyen egy kamerát szereltünk a pálya fölé, ami „műholdként” funkcionált. Ezt a kameraképet feldolgozva lehetett a robotot automatikusan irányítani. A robot irányítására az NI Vision Development Module volt a segítségünkre. Egy speciális mintát rögzítettünk a robot tetejére, amely jól látható volt a kamera képén. Ezt a képet dolgoztuk fel az NI Development Module segítségével, amelyben használtuk az érdeklődési terület, a mintaegyezés és a koordináta operáció funkciókat. A verseny stratégiáját a diákok előre megtervezték és ennek főbb útvonal pontjait kézzel töltötték be a vezérlőprogramba, amit az NI LabVIEW 2010 segítségével készítettünk. Összehasonlítottuk az előző évi és az idei versenyre való felkészülést. Úgy találtuk, hogy a National Instruments termékeinek használata lerövidítette a fejlesztési időt, amely ötödére csökkent az előző évhez képest. Az elmúlt évben 5. helyezést értünk el, míg az idei évben a National Instrumentsnek köszönhetően 4. helyen végeztünk.
Kovács Attila, Robert Bosch - Test Tower for Environmental Testing of Electrical Control Unit of BOSCH The goal of my presentation is to introduce a test bench that has been built to measure the physical parameter of ECU (Electrical Control Unit) and to control the environmental active tests. The specification of the project was to build a test tower which is able to operate 8 ECUs at the same time as in cars. So the test tower needs to have the supply voltage and load for all DUT’s (Device Under Test), moreover it is able to communicate with 8 DUT via LIN bus at the same time. Besides it is able to test for the other version of DUT without significant modification. First of all the measurement and control system has to be universal. The test tower is built up from the following equipment. The supply voltage is produced by Delta Elektronika SM70AR24 and the load current is generated by Lamda ESS-1000. The load current is controlled electrically by Höcherl & Hackl 9606. The PXI platform of National Instruments is selected for the active control, the measuring of physical parameters and the communication. The PXIe-1065 Chassis with 18 slots is selected because one of the most important conditions is extendibility. The PC is connected to the chassis via PXI - Expresscard 8360. Whereas it has to
communicate with 8 DUT at the same time so we have chosen an NI PXI 8430 serial port card with 16 channels. The RS232 to LIN signal converter is developed by the Budapest University of Technology and Economics. The products usually operate in active mode during the test which means we have to control the electrical equipment for example power supply and load. The ESS-1000 has only GPIB interface for the communication, so we created a GPIB network in our system. Therefore the test tower has an NI GPIB controller card too. A circuit with relay has been built for the measurement of current consumption and other switching. The relays are controlled by NI PXI 2567 card which has 64 channels. The switching for voltage measurement has been created with the NI PXI 2527 multiplexer card which has 64 channels too. We can perform the cold junction with the Terminal Block which belongs to the multiplexer. The measurement is performed by NI PXI 4070 multimeter because of its high accuracy and resolution. The project is completed according to the specification. The test tower is universal; accurate moreover we can enlarge it thanks to the NI PXI equipment.
Loósz Gyula, Energotest - Design and Construction of Complex Air-water Heat Pump Devices and Their Complex Control and Measurement Systems in LabVIEW Environment, with sbRIO Hardware-based Measurement and Control Electronics The lecture is held together by Energotest Ltd. and the University of Debrecen, Department of Electrical Engineering and Mechatronics. The system is an educational model suitable for demonstrating and educating heat pump systems, their energetics, the design and control tasks related, and the opportunities of integrating them into other systems. Pc-independent operation and accessibility via the university network were also important features to be provided. These make the system capable of even remotely educating and executing design-, sizing and measurement tasks, trainings, examinations (elearning). The system consists of 2 heat pumps (5.5 kW & 11 kW), 6 tanks of 3100 liters in total, 3 solar collectors, 5 fan-coil units, an air-duct for building-engineering measurements, more than 60 sensors (temperature, pressure, humidity, light intensity), and nearly 25 actuators (frq drivers for pumps, motorized valves). It is a real device at the same time, performing real energetic work. All the elements are controlled and measured by LabVIEW, using the sbRIO hardware which provides both the local operational opportunities and the remote access ones. In local modes the system parameters are available with touch-screen HMI. The attached solar collectors, air-duct and fan-coil units further extend the range of measurement and control functions, while contributing to the building's air conditioning and domestic hot water production.
Scherer Balázs, Budapest University of Technology and Economics (BME), Faculty of Electrical Engineering and Informatics (VIK), Department of Measurement and Information Systems (MIT) Automated Test Systems in the Education of BME MIT The Department of Measurement and Information Systems (MIT) of Budapest University of Technology and Economics (BME) has been using National Instruments tools for about 20 years. In the last few years testing applications got more and more attention due to our connections to automotive industrial
partners. Our recent projects include test system and simulator development for BME’s Formula Student car and demonstrational HIL (Hardware-in-the-Loop) test system development for FlexRay the newest modern automotive communication technology. In our presentation we will introduce the usage of National Instruments technologies in our developments and we will also present the evolution of software and hardware tools used by us from the traditional LabVIEW-based coding to the application of TestStand and Veristand, and from the hardware point of view the application of cRIO platform and the PXI platform. The presentation will also include details about the current state of our test and simulation system designed for Formula Student project and the current state of our HIL test system for FlexRay-based communication. NI technologies used: NI PXI platform, NI cRIO platform, LabVIEW, TestStand, VeriStand.
Daniel Kaminský, Jan Šíma, Elcom, a.s. LabVIEW Software Applications for Electrical Motor Testing One of the ELCOM, a.s. activities is design and complete manufacturing of electrical motor testing benches for both manufacturing and test laboratories. The hardware equipment of these test benches includes dynamometers, special test power supplies, power meters, high potential testers, resistance meters, infrared cameras, sound and vibration measuring equipment, power and signal routing switches. Due to the large diversity of instrumentation, test procedures and data evaluation methods, the software of the test systems must provide powerful user-configurable control, measurement and data presentation capabilities, while keeping the graphical user interface intuitive and easy to navigate. ELCOM, a.s. has chosen to develop its extensive suite of the electrical motor testing software using LabVIEW from National Instruments. The modularity of the software enables us easy creation of customized test software for various manufacturing/testing stages and different types of electrical motors. Last but not least, the test software features state-of-the-art, very stylish graphical interface rarely seen in technical software. Today ELCOM, a.s. has an installed base of more than 20 electrical motor test systems at factories of customers like Siemens, ABB or Danfoss.
Etl Gábor, ETLSoft Kft. - Élettartam teszt Egy felgyorsított élettartam teszt a legjobb eljárás, hogy megvizsgáljuk egy terméken végbemenő változási folyamatokat. A teszt rávilágít a termék gyenge pontjaira, melyek a normál használat során csak évek múlva kerülnének a felszínre. Az előadás egy konkrét példán keresztül mutatja be, hogy milyen megoldások, eszközök léteznek, amivel a termék életében pár hét alatt 10 évet ugorhatunk.
National Instruments prezentációk: Legújabb PXI termékek és alkalmazási területeiknek bemutatása Az előadás alatt megtudhatják, hogy miként segítik az új PXI termékek az automatizált tesztrendszerek termelékenységét. Olyan újdonságokról hallhatunk, mint a programozható ellenállású modulok, melyek az olyan ellenállás alapú ki- és bemeneteket szimulálják, mint a potenciométerek, ellenállás hőmérők
(RTD), feszültségosztók és híd elemek. Továbbá szó lesz az akkumulátor szimulátorokról és a nagy sávszélességű, teljes hybrid kialakítású hátlappal rendelkező PXI Express keretekről is.
Vektorjel analizátor-generátor, amivel a PXI RF platform teljessé vált Az NI PXIe-5644R RF vektorjel analizátor-generátor (Vector Signal Transceiver - VST) az első olyan, elsődlegesen szoftveren keresztüli használatra tervezett műszer, amely egyetlen PXI bővítőkártyában egyesít egy vektorjel generátort, egy vektorjel analizátort valamint egy, a felhasználó által programozható FPGA-t. Az előadás során megtudhatja, hogy mely alkalmazások igénylenek VST-t, illetve, hogy melyek esetében elegendő a nem FPGA alapú PXI RF műszerezés.
Egyszerűsítse az RF és mikrohullámú áramkörök és rendszerek tervezési, validálási és tesztelési folyamatát az AWR és az NI segítségével! Az előadás az AWR RF és mikrohullámú áramkörök és rendszerek tervezési és szimulációs szoftverének a bemutatásával kezdődik. Megismerhetik azt az egyedi AWR által használt modellt, melynek segítségével egyszerre modellezhetjük az áramköreink mind sematikus, mind fizikai kialakítását. A modell segítségével így az RF és mikrohullámú nyomtatott huzalozású áramkörök és az MMIC-k (monolitikus mikrohullámú integrált áramkörök) tervezési ideje jelentősen lecsökkenhet. Az előadás során bemutatjuk, hogy miként alkalmazható a Hardware-in-the-Loop (HIL) teszt az RF eszközök tervezésénél, felhasználva az NI és AWR eszközök előnyeit. Az előadás során megtudhatja, hogy hogyan optimalizálhatja az RF eszközök tervezését, validálását és verifikálását első osztályú szimulációs eszközök segítségével.
A National Instruments és a Quanser együttműködése – komplett laboratóriumi megoldás vezérlések és mechatronika oktatására A Quanser az oktatás és kutatás területén használt mechanikus demonstrációs állomások vezető fejlesztője. Eszközeik segítségével közelebb kerülhetünk a szabályozástechnika és mechatronika világához. Az előadás alatt olyan komplett laboratóriumi megoldásokat mutatunk be, melyeknek része az NI CompactRIO, az NI LabVIEW és a hozzá tartozó Rapid Control Prototyping kiegészítő csomag, valamint a Quanser demonstrációs állomásai. A laboratóriumi megoldásokon keresztül a diákoknak lehetőségük nyílik a szabályozástechnológia elméletét gyakorlati példákon keresztül megismerni, valamint a kutatók gyorsan ki tudják próbálni a vezérlési algoritmusok prototípusait.
Skálázható LabVIEW alkalmazás fejlesztése objektumorientált programozási technikákkal Az előadás során megismerkedhetnek az objektumorientált programozás (OOP) alapjaival, valamint azzal, hogy az OOP-vel kapcsolatos fő koncepciókat miként lehet megvalósítani az NI LabVIEW grafikus fejlesztői környezetben. Emellett bemutatunk néhány gyakran használt mintakódot, illetve keretrendszert, melyek a skálázható alkalmazások fejlesztése során jutnak nagy szerephez.
Elosztott kommunikációs technológiák LabVIEW környezetben Az előadáson megismerkedhetnek a hálózati kommunikáció kihívásaival, illetve a legjobb praktikákkal arra vonatkozóan, hogy hogyan kezeljük az általános kommunikációs modelleket. Tárgyalni fogjuk a különböző API-k (application programming interface) változatos helyzetekben való alkalmazhatóságát, mint például a hálózati megosztott változók és a hálózati stream-ek.
Mazda 6 – Kiváló tesztalany beágyazott adatgyűjtésre Az előadáson bemutatjuk, hogy az önálló működésre képes, új CompactDAQ rendszert hogyan alkalmazhatjuk beágyazott adatgyűjtőként. Az adatrögzítés során számunkra érdekes jelenségek között szerepeltek a karosszéria rezgései, a hőmérsékletek (több mérési ponton), RPM, gépjármű és kerekek egyenkénti sebessége (ABS rendszerből), gázkar állás és végül a GPS koordináták. Az összes mérést egy Mazda 6 típusú gépjárműben végeztük. Az előadáson egy adott probléma megoldására három különböző alkalmazást mutatunk be: 1. CompactRIO alapú megoldás (programozható automatizálási vezérlő, PAC platform), 2. CompactDAQ rendszer valósidejű operációs rendszerrel, 3. CompacDAQ rendszer Windows Embedded Standard 7 operációs rendszerrel.
A LabVIEW minden PLC-vel kommunikál A mai automatizálási rendszerek egyre több PLC-t tartalmaznak. Gyakran nem csak mennyiségi növekedésről van szó, hanem különböző gyártók különböző kommunikációs buszon alapuló eszközeit is megtaláljuk egyetlen alkalmazásban. A mérnököknek kihívást jelenthet a különböző eszközök kezelése, illetve egy olyan átfogó megoldás keresése, aminek a segítségével akár különböző protokollok is lefedhetők, mint a PROFIBUS vagy a Modbus RTU/TCP. A grafikus rendszertervezési szemléletet kombinálva a LabVIEW grafikus fejlesztői környezettel és programozható automatizálási vezérlőkkel, új lehetőségek nyílnak meg, hogy a meglévő rendszereinket változatos funkciókkal bővítsük ki. Ismerje meg, hogy miként tud kapcsolatot létesíteni különböző ipari kommunikációs protokollokkal, mint például a DeviceNet, CANopen, PROFIBUS, Modbus RTU/TCP, OLE for Process Control (OPC) és a LabVIEW grafikus fejlesztői környezet!
Optikai ellenőrzés - Gyors, pontos és költséghatékony teszt- és mérőrendszer Az optikai ellenőrző rendszerek széleskörűen alkalmazhatóak mind kutatási, mind termeléshez kapcsolódó alkalmazásokban. Az előadás során megtudhatja, hogyan használhatja az NI Smart Camera eszközt egyszerű gyártósori ellenőrzésre, illetve, hogy miként hozhatja ki a legtöbbet az programozható kapuáramkör (FPGA) technológiából, ha komplex képfeldolgozásra van szükség. Ezen felül bemutatjuk, miként lehet a mozgásvezérlés és képfeldolgozás között összhangot teremteni.
USRP – A következő generációs kommunikációs rendszerek prototípusainak elkészítése, valamint karakterizálása Az NI USRP egy tavaly bemutatott egyedi szoftveresen definiált rádió (SDR) platform, aminek a segítségével gyorsan készíthetünk vezeték nélküli kommunikációs rendszer prototípusokat. Bár kifejezetten oktatási célokra alkottuk meg, kiválóan alkalmas kutatási feladatok megoldására is. Az előadás során bemutatjuk a USRP legösszetettebb funkcióit, mint például a MIMO konfigurációs módot vagy a GPS szimulációt. Az előadáson bemutatunk néhány kutatási feladatot, amely az NI USRP felhasználásával készült el.
NI LabVIEW – Mérnöki karrierünk egyik meghatározó eleme már az iskolapadban is A National Instruments eszközök térhódításával egyre nagyobb igény van olyan mérnökökre, akik megfelelő programozási tapasztalattal rendelkeznek az NI LabVIEW fejlesztői környezetben. Ezt a trendet a felsőoktatási intézmények felismerték és már megfelelő NI LabVIEW képzési lehetőségeket biztosítsanak a diákoknak. Az előadás során bemutatjuk, hogy az NI LabVIEW fejlesztői környezetben szerzett tapasztalat, hogyan határozza meg a diákok jövőbeli karrierfejlődését.
Kalibráció, életciklus, cserealkatrész és még sok más – az NI szolgáltatásainak áttekintése A National Instruments elkötelezetten dolgozik azért, hogy tökéletes minőségű teszt-, méréstechnikaiés automatizálási eszközöket biztosítson a mérnökök számára. Ennek érdekében, mielőtt egy termék elhagyja a gyárat, szigorú ellenőrzési folyamaton esik át. Minden erőfeszítés ellenére sajnos a legjobb minőség esetén is szükség lehet javításokra. A National Instruments számos javítási és karbantartási szolgáltatást biztosít vásárlóinak annak érdekében, hogy minimálisra csökkentse az ügyfelek időkiesésből, sorállásból adódó költségeit egy váratlan meghibásodás esetén. Látogasson el előadásunkra, ha többet szeretne megtudni az egyedi üzembe helyezésről, kalibrációról, életciklus menedzsmentről és a preventív, azaz megelőző karbantartási módszerekről!
PXI alapú moduláris műszerezés – Gyakorlati szekció A gyakorlati szekció alatt megtanulhatja, hogy hogyan tud felépíteni egy tesztrendszert az első lépéstől az utolsóig. Megismerheti az NI TestStand eszközt, ami egy olyan teszt menedzsment szoftver, amely alapértelmezetten tartalmaz funkciókat teszt-szekvencia létrehozására, kezelésére, többszálas feladatokra, jegyzőkönyv készítésére, valamint kódmodulok futtatására, amik akár a LabVIEW fejlesztőkörnyezetben íródtak. Ismerje meg, hogy milyen előnyökkel járhat az egyedi illesztések kombinálása kapcsolókártyákkal, párhuzamos teszt rendszer fejlesztés esetén! Szerezzen gyakorlati tapasztalatot az NI TestStand eszköz használatában NI LabVIEW-val, NI Switch Executive-val, valamint a PXI platformmal! A gyakorlati szeminárium férőhelyei limitáltak, a részvételhez külön regisztráció szükséges. A PXI alapú moduláris műszerezés gyakorlati szekció férőhelyeit kifejezetten mérnökök, kutatók és oktatók számára tarjuk fenn.
Felkészítő tanfolyam Okleveles LabVIEW Fejlesztői (CLD) vizsgára Megismerheti a vizsga célkitűzéseit, logisztikáját és a felkészítést segítő forrásokat, valamint a vizsga formáját, kiértékelésének módját. Hasznos technikai információkhoz juthat, melyek körvonalazzák a CLD teszt vizsgák LabVIEW projektjeinek struktúráját, az azokban használatos programozási technikákat.
A LabVIEW 2012 újdonságai – Gyakorlati szekció Ismerje meg a LabVIEW 2012 fejlesztői környezetben megtalálható újdonságokat! A LabVIEW 2012-t úgy tervezték, hogy programjai gyorsabban elkészülhessenek az új minta projektek és minta alkalmazások segítségével. Intenzív LabVIEW programozás közben ismerheti meg a termelékenységet elősegítő új funkciókat, valamint a mérésadatgyűjtő eszközök használatát megkönnyítő mintakódokat. A gyakorlati szeminárium férőhelyei limitáltak, a részvételhez külön regisztráció szükséges.
Ingyenes LabVIEW (CLAD) vizsga A National Instruments megoldásait használó mérnökök és fejlesztők számára a CLAD oklevél megszerzése nagyszerű lehetőség a karrierépítésre: bizonyítja a szakmai felkészültséget, utat nyit az előléptetésekhez és az új lehetőségekhez. Szervezetek és cégek számára kulcsfontosságú és hamar megtérülő befektetés, ami a termelékenység növekedéséhez, a fejlesztési és hibajavítási idő csökkenéséhez és a versenyképesség általános növekedéséhez segíti hozzá a vállalatot. Az Okleveles LabVIEW Társfejlesztői (CLAD) vizsga az első alappillér a 3 egymásra épülő NI LabVIEW vizsga közül. Az oklevél megszerzése bizonyítja, hogy birtokosa széles körű szakmai ismeretekkel rendelkezik a LabVIEW környezetben, ismeri a programok tervezésének és dokumentálásának alapvető módjait, illetve érti a már létező programkódok működését.
Tudjon meg többet az NIDays Konferenciáról! » hungary.ni.com/nidays
