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Von der Bildverarbeitung bis zu den Cyber-Physical Systems

18. NI-Technologie- und Anwenderkongress in Fürstenfeldbruck
Von der Bildverarbeitung bis zu den Cyber-Physical Systems

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Einmal mehr stand anlässlich des Anwendertreffens ‚VIP 2013 – Virtuelle Instrumente in der Praxis‘ von National Instruments das Graphical System Design im Vordergrund – und damit die möglichst einfache Programmierung und Entwicklung von Mess- und Automatisierungskomponenten. Die NI-Entwickler hatten zudem ein neues Bildverarbeitungssystem im Gepäck.

Nach Informationen der National Instruments Germany GmbH in München.

Ende Oktober fand in Fürstenfeldbruck der 18. Technologie- und Anwenderkongress ‚Virtuelle Instrumente in der Praxis‘ von National Instruments (NI) statt. Rahman Jamal, Technical and Marketing Director Europe, führte durch die R&D-Keynote und stellte eine Reihe von Produktneuheiten rund um die RIO-Technologie (Rekonfigurierbare I/Os) vor – unter anderem NI LabVIEW 2013, die neue Version der Software für das grafische Systemdesign (Graphical System Design). Die LabVIEW-RIO-Architektur erleichtert als wesentlicher Bestandteil der NI-Plattform Entwicklung, Prototypenerstellung und Einsatz von Embedded-Systemen für Aufgaben rund um das Steuern, Regeln und Überwachen. Zu sehen war in diesem Rahmen auch der bereits im August vorgestellte softwaredesignte Controller NI cRIO-9068.
Für die Automatisierungsspezialisten dürfte unter anderem das neue robuste Bildverarbeitungssystem NI CVS-1457RT sehr interessant sein – ebenfalls Teil der LabVIEW-RIO-Architektur. Es verfügt über einen Intel Atom-Prozessor mit 1,66 GHz und zwei unabhängige Power-over-Ethernet-Anschlüsse (PoE) für GigE-Vision-Kameras. Die PoE-Anschlüsse unterstützen die deterministische Kamera-Triggerung via Ethernet – was es Anwendern ermöglicht, mit nur einem einzigen Ethernet-Kabel die Kamera mit Strom zu versorgen, Trigger zu senden und Bilder zu erfassen. Das System weist zudem FPGA-fähige I/Os auf, die mit der Vision-RIO-API kombiniert werden können, um Prüfergebnisse der Bildverarbeitung mit anderen Systemteilen nahtlos zu synchronisieren – beispielsweise mit Encodern, Ausstoßern oder Näherungssensoren.
Auch das NI CVS-1457RT kann übrigens mit NI LabVIEW programmiert werden, alternativ mit dem NI Vision Builder for Automated Inspection (AI). Vorteile des Bildverarbeitungssystems sind darüber hinaus:
  • Formfaktor: Das System ist klein, robust und lüfterlos. Daher eignet sich das NI CVS-1457R gut für Industrieanwendungen.
  • PoE-Technologie: Das NI CVS-1457RT vereinfacht die Verkabelung und ist mit aktuellen kostengünstigen PoE-Kameras und GigE-Kameras ohne PoE kompatibel.
  • I/Os und Synchronisation: Integrierte I/Os umfassen acht isolierte Digitalein- sowie acht isolierte Digitalausgänge, zwei TTL-I/Os (Transistor-Transistor-Logik), einen Quadratur-Encoder, einen VGA-Anschluss, zwei USB-Anschlüsse, einen seriellen sowie einen LAN-Anschluss.
  • Programmierbar mit NI LabVIEW: Anwender profitieren von den Vorteilen für die Produktivität der LabVIEW-RIO-Architektur und können das System damit in existierende Werkzeugketten integrieren.
Über das Bildverarbeitungssystem hinaus wurden vier neue Karten der R-Serie für USB (USB-7855R, USB-7856R, USB-7855R OEM und USB-7856R OEM) vorgestellt, mit denen Anwender jedes PC-gestützte System durch einen der gängigsten Busse auf dem Markt mit FPGA-Technologie ergänzen können. Auch diese Produkte basieren wieder auf der LabVIEW-RIO-Architektur. Wesentliche Merkmale sind hier die Kintex-7-FPGAs von Xilinx, verbesserte I/Os, wählbare Logikpegel von 1,2 bis 3,3 V sowie die wählbare Verstärkung für Analogeingangsbereiche. Die OEM-Option kombiniert übrigens die gleiche Leistung im Formfaktor einer Platine mit der Flexibilität, eine individuelle I/O-Benutzeroberfläche erstellen zu können.
Für die Ausbildung und Lehre stellte NI die speziell für Studenten entwickelte Embedded-Hardware NI myRIO vor – ein wertvolles und vielseitig nutzbares Werkzeug, um die schnelle und kostengünstige Entwicklung realer komplexer technischer Systeme zu erlernen. Motivierend war in diesem Zusammenhang ein Anwendungsbeispiel für den erfolgreichen Einsatz der RIO-Architektur: Ein Team des Lehrstuhls für Flugantriebe der TU München demonstrierte Live-Experimente an einem mobilen Raketenprüfstand.
Cyber-Physical Systems sind wichtig für die Zukunft
Bereits am ersten Kongresstag hatte Dr. James Truchard, CEO und Mitbegründer von NI, in seiner Keynote über die große Bedeutung des Graphical System Design gesprochen – als logische Folge der wachsenden Rolle der Software sowie der Integration von Hard- und Software. Prof. Alberto Sangiovanni-Vincentelli von der Berkeley University erläuterte in seiner Keynote mit dem Titel ‚Die Zähmung des Dr. Frankenstein: Entwickeln von Cyber-Physical Systems‘, dass die IT-Technologie sich zunehmend zu einer dezentralen und kollaborativen Umgebung – der Cloud – entwickelt, die reich an Schnittstellen zur physikalischen Welt ist, dem Internet der Dinge. Er legte dar, wie wichtig Cyber-Physical Systems für die zukunftsträchtigen Bereiche wie etwa Energieeffizienz sowie Fahrzeug- und Flugzeugbau sind. Im Rahmen einer Podiumsdiskussion mit dem Titel ‚Cyber-Physical Systems – eine wichtige Basis für die Industrie 4.0‘ wurde das später vertieft. co
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