 |
|
|
|
ARTYKUŁY Automatyka Wbudowany system sterowania National Instruments Single-Board RIO ogranicza zużycie energii o 15% |
|
Projektowanie zdalnego sterownika do automatyki i monitorowania parametrów energii elektrycznej
Firma zaprojektowała ten dostosowany do potrzeb klienta wbudowany system kontroli i monitorowania w oparciu o NI Single-Board RIO i LabVIEW. Single-Board RIO to uniwersalna, wysoce wydajna platforma o otwartej architekturze. Elastyczność platformy umożliwia zbudowanie dostosowanego do własnych potrzeb modułu we-wy, spełniającego określone wymagania podsystemu wejść/wyjść oraz komunikacji. Firma wykorzystuje urządzenie NI sbRIO-9601 z wbudowanym procesorem działający w czasie rzeczywistym, układem programowalnym FPGA, cyfrowymi liniami we-wy, Ethernetem, portami RS232 oraz pamięcią nieulotną wykorzystywaną do rejestracji danych. Port RS232 pozwala na komunikację z licznikami energii elektrycznej, a dane ze zdalnych systemów mogą być przesyłane do centralnego serwera za pomocą protokołów komunikacji takich jak TCP/IP lub bezprzewodowych ZigBee, GPRS i CDMA.
Dzięki elastyczności i konstrukcji NI Single-Board RIO, firma stworzyła kartę rozszerzenia, która została bezpośrednio przyłączona do cyfrowych złącz we-wy. Urządzenie posiada wbudowane układy kondycjonowania sygnałów, umożliwiając bezpośrednie podłączenie czujników. System pozwala na monitoring i kontroluję różnych parametrów systemu takich, jak oświetlenie, klimatyzacja, automaty sprzedające, generatory dieslowe i zbiorniki paliwa. Zdalny sterownik może obsłużyć analogowe i cyfrowe We/Wy, a także pobierać dane z różnych czujników. Firma stworzyła również obudowę dla urządzenia NI Single-Board RIO oraz karty rozszerzeń, aby użycie opracowanego rozwiązania było łatwe w każdym środowisku. Ponadto, LabVIEW i NI Single-Board RIO umożliwiły proste dodanie do wbudowanego rozwiązania zaawansowanych funkcji służących do monitorowania i kontrolowania systemów dystrybucji energii elektrycznej. Obejmują one interfejs internetowy przeznaczony dla map Google, łączność bezprzewodową oraz złącza do analogowych i cyfrowych czujników.
Certyfikowani programiści LabVIEW z powodzeniem stworzyli kompletny, ale prosty w obsłudze interfejs użytkownika, który zapewnia łatwe użycie i krótki czas nauki zespołom inżynierów klientów firmy. Dzięki wydajności narzędzi LabVIEW i możliwościom interfejsu użytkownika LabVIEW, udało się zaprojektować oprogramowanie systemu w krótkim czasie.
Firma użyła modułów LabVIEW Real-Time i LabVIEW FPGA aby zaprogramować procesor działający w czasie rzeczywistym i układ FPGA dostępnych w NI Single-Board RIO. LabVIEW FPGA pozwoliło szybko zaprogramować układy FPGA, umożliwiając dostosowane sygnałów cyfrowych do interfejsu i do karty rozszerzenia. Dzięki narzędziom do publikowania w sieci aplikacji opartych na LabVIEW i LabVIEW Real-Time, firma mogła dodać funkcjonalność pozwalającą klientowi oglądać dane w Internecie (dane składają się z parametrów zużycia energii i danych właściwych dla obiektu) poprzez przemysłowy standard ASP.NET. Dane są przetwarzane i mogą być prezentowane poprzez internetowy graficzny interfejs użytkownika. Interfejs ten może być oglądany poprzez Internet z dowolnego miejsca na świecie.
Początkowo zespół programistów stworzył specjalnie dostosowany sterownik, by spełnić wymagania aplikacji monitorującej i kontrolującej system energetyczny. Jednak ze względu na dynamiczny charakter projektu i potrzebę uzyskania skalowalnego rozwiązania, firma zdecydowała się na współpracę z NI. Dzięki gotowemu sprzętowi i oprogramowaniu National Instruments, firma mogła wdrożyć niezawodne rozwiązanie, które jest łatwo rozszerzalne ze względu na elastyczność i wydajność wykorzystanych narzędzi.
Rys. 4. Nasze rozwiązanie sprzętowe: urządzenie NI Single-Board RIO ze zintegrowanym procesorem, FPGA, karta rozszerzenia bezpośrednio przyłączona do cyfrowych złącz We-Wy i elektronika dla niestandardowego przetwarzania sygnału.
Ponadto, dzięki trwałości i niezawodności sprzętu oraz wsparciu NI, firmie udało się stworzyć zdalny sterownik, działający niezależnie od warunków pogodowych, współpracujący z różnymi dostawcami usług komunikacyjnych na subkontynencie. Sprzęt i oprogramowanie NI posiadają również wbudowane funkcje umożliwiające publikowanie w sieci, zdalne aktualizowanie oraz programowanie wykorzystywanych systemów, co stanowi istotną korzyść w przypadku zdalnych wbudowanych rozwiązań do kontrolowania i monitorowania.
System NI spełnił wymagania klienta firmy. Dzięki projektowi obejmującemu gotowy sprzęt i oprogramowanie NI oraz czujnikom, kartom rozszerzeń i integracji oprogramowania wykonanym przez Saara Embedded Systems, firma zaprojektowała i zintegrowała wszechstronne rozwiązanie do zarządzania energią w rekordowo krótkim czasie.
Autorzy:
Siddharth Verma - Saara Embedded Systems Pvt Ltd
Dhananjaya BM - Saara Embedded Systems Pvt Ltd
Kishore Nambiar - Saara Embedded Systems Pvt Ltd
National Instruments Poland Sp. z o.o.
tel. 022 328 90 10
faks 022 331 96 40
ni.poland@ni.com
poland.ni.com
Infolinia: 0 800 361 1235
|
|
| REKLAMA |
|
|
| REKLAMA |
|
|
wstecz
