NI近日隆重推出了用于控制、測(cè)試和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最新圖形系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件平臺(tái)——LabVIEW 8.6軟件。利用最新的LabVIEW軟件，工程師們可以通過基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)的可編程自動(dòng)控制器(PAC)設(shè)計(jì)高級(jí)控制系統(tǒng)。從機(jī)器控制到生產(chǎn)優(yōu)化中復(fù)雜測(cè)量的集成應(yīng)用中，這些可編程自動(dòng)控制器 可幫助減少機(jī)器損耗，提高系統(tǒng)吞吐量，同時(shí)降低能耗。
“為了推動(dòng)控制系統(tǒng)的創(chuàng)新，工程師們需要高性能、高靈活性的集成化軟硬件平臺(tái)?！?NI公司總裁兼CEO、NI共同創(chuàng)始人之一——James Truchard博士指出，“LabVIEW和NI的硬件（如CompactRIO）的結(jié)合，給工程師們提供了一種新的解決方案，那就是利用基于高級(jí)算法的集成化I/O定時(shí)，來解決最困難的控制問題。”
快速利用基于FPGA的控制硬件
LabVIEW 8.6 簡(jiǎn)化了NI CompactRIO的控制和采集系統(tǒng)的編程。通過在LabVIEW中引用一種新型掃描式引擎(該引擎采用一種I/O掃描結(jié)構(gòu)，將定時(shí)功能集成到編程語言中)，可以顯著地簡(jiǎn)化復(fù)雜的測(cè)量和控制應(yīng)用的開發(fā)。這種掃描式結(jié)構(gòu)提供了優(yōu)于500ns的可以即取即用的I/O判別機(jī)制，使之成為復(fù)雜精準(zhǔn)控制應(yīng)用中的理想工具。這種新技術(shù)無需通過任何冗繁的編譯，就能很好地利用到NI CompactRIO上FPGA的靈活性。例如，工程師們可以將任何8通道數(shù)字輸入或輸出模塊轉(zhuǎn)換成一個(gè)計(jì)數(shù)器、積分編碼器或者脈寬調(diào)制(PWM)模塊，與通用的數(shù)字傳感器和激勵(lì)源進(jìn)行接口交互。
LabVIEW 8.6 還提供了基于IEC 61131-3(一種可編程邏輯控制器PLC的標(biāo)準(zhǔn)) 的功能塊，從而引入了附加的控制邏輯工具。這些實(shí)時(shí)的安全功能塊為那些曾使用其它工業(yè)控制器的工程師們提供了相似的功能，并且能夠自動(dòng)將參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)布到人機(jī)接口(HMI)上。另外，為了幫助工程師們調(diào)試系統(tǒng)，LabVIEW 8.6 還引進(jìn)了基于以太網(wǎng)的維護(hù)工具，它允許I/O設(shè)置，并且對(duì)當(dāng)前CPU和內(nèi)存的狀態(tài)及I/O的數(shù)值和狀態(tài)進(jìn)行顯示。
FPGA技術(shù)增強(qiáng)控制系統(tǒng)的功用和性能
LabVIEW 8.6 引入了新型的快速編程模塊，提供了更靈活更直接的FPGA個(gè)性化功能?，F(xiàn)在，工程師們可以選擇兩種編程I/O模塊。他們可以使用LabVIEW 實(shí)時(shí)模塊，利用新型掃描式引擎來快速訪問I/O模塊；或者使用LabVIEW FPGA 模塊，開發(fā)個(gè)性化代碼，直接與模塊接口交互，進(jìn)行極高速的控制或信號(hào)處理任務(wù)。這些功能簡(jiǎn)化了混合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在混合系統(tǒng)中，通常要需將測(cè)試和控制(如設(shè)備控制和嵌入式設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)應(yīng)用)結(jié)合起來。對(duì)于那些直接對(duì)FPGA進(jìn)行編程的工程師來說，LabVIEW 8.6 新的FPGA仿真特性通過在臺(tái)式機(jī)上驗(yàn)證FPGA應(yīng)用程序，從而減少了耗時(shí)的編譯次數(shù)。另外，LabVIEW 8.6 提供了新型的FPGA IP開發(fā)和集成特性，包括新型的快速傅立葉變換（FFT）IP核等，來提高應(yīng)用程序性能。采用這些新的元件級(jí)IP(CLIP)節(jié)點(diǎn)，工程師們可以方便地將現(xiàn)有的或第三方IP導(dǎo)入到LabVIEW FPGA中。
高級(jí)控制算法提高工作效率
隨著能源成本以及要求降低環(huán)境影響的壓力的不斷增加，工程師們正在對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以開發(fā)出更高效的流程和機(jī)器。采用LabVIEW 控制設(shè)計(jì)和仿真模塊，工程師們可以使用增強(qiáng)的模型預(yù)測(cè)控制函數(shù)來優(yōu)化流程、用戶定義的限定條件(例如功耗)及用于補(bǔ)償傳感器噪聲或故障的改進(jìn)型卡爾曼濾波器等。另外，這個(gè)模塊包括了各種高級(jí)控制工具，例如比例積分微分器(PID)設(shè)計(jì)，線性二次調(diào)節(jié)器(LQR)，以及狀態(tài)空間反饋，它們都可以在LabVIEW環(huán)境下的可編程自動(dòng)控制器(如 CompactRIO)上運(yùn)行。
采用任意的Web驅(qū)動(dòng)的設(shè)備與控制系統(tǒng)進(jìn)行交互
為了提升生產(chǎn)力和工作效率，工程師們正在探索通過可在任意地方都能訪問到的基于web的用戶界面與控制系統(tǒng)進(jìn)行交互。現(xiàn)在，使用LabVIEW 8.6 軟件，工程師們可以將LabVIEW應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換成臺(tái)式機(jī)和實(shí)時(shí)硬件中運(yùn)行的WebService程序，然后利用任意一種web驅(qū)動(dòng)的設(shè)備(例如智能電話和PC機(jī)等)對(duì)其進(jìn)行訪問?？刂祁I(lǐng)域工程師們也可以使用標(biāo)準(zhǔn)的web技術(shù)(如HTML、JavaScript和Flash等)來為PAC控制的系統(tǒng)設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程的用戶界面。