使用CompactRIO系統(tǒng)和LabVIEW軟件控制輾環(huán)機(jī)

　　"我們之所以選擇使用NI公司的產(chǎn)品，是由于該公司產(chǎn)品具有通信速度快、可靠性高，可定制的高速線性化處理邏輯單元，實(shí)時(shí)性操作系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)，以及NI工程師完善的技術(shù)支持。"

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　　The Challenge:

　　創(chuàng)建一個(gè)使用高速率控制的系統(tǒng)來(lái)精確地定位輾環(huán)機(jī)的氣壓缸。

　　The Solution:

　　在NI 公司CompactRIO硬件平臺(tái)上，通過(guò)使用現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)與傳感器的通信，以提高精確度，控制速度和降低成本。

　　Author(s):

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　　Nak Moon SUNG - Caltec Inc.

　　對(duì)于我們以前的軋制控制系統(tǒng)，我們無(wú)法通過(guò)可編程邏輯控制器(PLC)來(lái)控制氣壓缸的通信和反應(yīng)速度，而必須使用一種昂貴的PLC傳感器通信模式與位置控制傳感器進(jìn)行通信。因此，我們希望找到一種低成本的通信方式。

　　系統(tǒng)組成

　　計(jì)算機(jī)和CompactRIO 輾環(huán)機(jī)的基本通信架構(gòu)如圖1所示。

 

　　圖1.系統(tǒng)模塊架構(gòu)

　　硬件組成

　　硬件系統(tǒng)基于CompactRIO硬件平臺(tái)，該系統(tǒng)由以下部件組成：

　　用于TCP/IP通信協(xié)議和比例微積分(PID)控制的NI cRIO-9074實(shí)時(shí)控制器

　　用于位置傳感和簡(jiǎn)單傳感接口通信的NI 9411 和 NI 9401 C系列數(shù)字輸入模塊

　　用于壓力傳感測(cè)量的NI 9219 C系列模擬輸入模塊

　　用于比例閾控制的NI 9263 C系列模擬輸出模塊

 

　　圖2.CompactRIO系統(tǒng)

　　用戶(hù)界面

　　主機(jī)計(jì)算機(jī)有一個(gè)常見(jiàn)的、易于使用的操作系統(tǒng)，我們采用NI LabVIEW圖形開(kāi)發(fā)平臺(tái)進(jìn)行更快速的用戶(hù)界面開(kāi)發(fā)。我們使用TCP/IP通信協(xié)議來(lái)完成CompactRIO 硬件系統(tǒng)和可編程邏輯控制器間的大量數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送，幫助我們迅速確認(rèn)輾環(huán)機(jī)的狀態(tài)和控制信息。

 

　　圖3.用戶(hù)界面

　　FPGA (SSI 通信)程序

　　為了控制輾環(huán)機(jī)的氣壓缸，我們使用NI 9401和NI 9411模塊進(jìn)行簡(jiǎn)單傳感器接口通信，NI 9219模塊用于模擬輸入傳感器負(fù)荷，NI 9263模塊用于模擬輸出，并執(zhí)行相應(yīng)的PID控制。

 

　　圖4.FPGA SSI 程序