《電子技術(shù)應(yīng)用》
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NI Signle-Board RIO嵌入式控制系統(tǒng)將能量消耗減少了15%
Siddharth Verma ;Dhananjaya BM
摘要: 創(chuàng)建堅固靈活的嵌入式功率電源監(jiān)視與控制系統(tǒng),用于基于NI單板RIO和NI LabVIEW的設(shè)施管理,,減少大型設(shè)施的能量消耗,。
Abstract:
Key words :

    Saara Embedded Systems作為一個嵌入式技術(shù)的集成服務(wù)與解決方案供應(yīng)商,,為全球的客戶提供嵌入式設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)服務(wù)。我們提供先進的設(shè)計和驗證服務(wù),、研發(fā)支持,、解決方案設(shè)計、工程,、項目管理,、專用技術(shù)和系統(tǒng)集成解決方案。因為我們是NI聯(lián)盟合作伙伴,,我們能夠利用NI提供的支持和我們自己的設(shè)計能力,,為我們的客戶構(gòu)建效率高成本低的端到端解決方案。

嵌入式功率監(jiān)視與控制系統(tǒng)

    我們的遠程設(shè)施管理系統(tǒng)(RFMS)精確地監(jiān)視和控制設(shè)備或是基礎(chǔ)設(shè)施的總能量消耗,。它提供了對參數(shù)的無限制實時訪問,,從內(nèi)燃機發(fā)電機、HVAC,、指示牌,、安全系統(tǒng)、冷藏設(shè)備,、照明系統(tǒng),、非間斷電源、打印機,、飲料售貨機設(shè)置基于單開關(guān)活閥門的設(shè)備,。我們的客戶利用嵌入式遠程終端單元(RTU)的靈活性能夠在他們的基礎(chǔ)設(shè)施上監(jiān)視和控制不同的目標(biāo),從而將RFMS變成有效的能量消耗與優(yōu)化的理想系統(tǒng),。

    自從印度引進RFMS之后,,它將我們的一個客戶的能量消耗降低了15%。使用RFMS,,因為燃料補充是基于主動需求系統(tǒng)的,,所以燃料補充的頻率大大降低了,燃料消耗統(tǒng)計變得更為精確,,燃料丟失問題也得到了解決,。遠程控制特性提供了數(shù)字指示牌和空調(diào)的統(tǒng)一開關(guān)控制。隨著安裝的RTU分支的增加,,能量消耗也節(jié)省的越多,。由于辦公室統(tǒng)一政策,在客戶服務(wù)質(zhì)量上獲得了巨大的提高,,我們的客戶也在能源節(jié)省方面起到了先鋒作用,。此外,因為RFMS的性能,我們的客戶通過節(jié)省能源,,在六個月內(nèi)回收了這個方案開發(fā)的成本,。

為功率監(jiān)視和控制設(shè)計RTU

基于NI單板RIO的硬件解決方案

    我們基于NI單板RIO和LabVIEW設(shè)計了這個定制的嵌入式控制與監(jiān)視系統(tǒng)。NI單板RIO是多功能高性能平臺,,具有開放式體系結(jié)構(gòu)和構(gòu)建專用定制I/O模塊的靈活性,,從而可以滿足我們應(yīng)用程序?qū)S肐/O和通信的需求。我們正在使用NI sbRIO-9601設(shè)備,,將板載實時處理器,、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)和數(shù)字I/O線路與以太網(wǎng)、RS232端口和用于數(shù)據(jù)記錄的板載存儲器整合在一起,。RS232端口與能量儀表進行通信,,從遠程系統(tǒng)得到的數(shù)據(jù)可以通過多種通信協(xié)議送入中央服務(wù)器中,這些協(xié)議包括TCP/IP或是包括ZigBee,、GPRS和CDMA的安全無線模式,。

    由于NI單板RIO的靈活性和設(shè)計,我們創(chuàng)建了定制中間子卡并將它直接連接到終端數(shù)字I/O接頭上,。子卡包含定制的信號調(diào)理,,可以滿足一系列傳感器的I/O要求。這些傳感器監(jiān)視和測量來自不同系統(tǒng)參數(shù)的信號,,包含照明,、空調(diào)、自動售貨機,、內(nèi)燃機發(fā)電機設(shè)備和燃料庫。RTU可以處理模擬I/O和數(shù)字I/O,,從多個傳感器和源采集數(shù)據(jù),。我們還為NI單板RIO設(shè)備創(chuàng)建了外殼,子卡可以方便地部署到任何環(huán)境中,。此外,,LabVIEW和NI Single-Board  RIO還讓我們可以方便地在功率監(jiān)視和控制嵌入式解決方案中添加高級特性,用于包括基于網(wǎng)頁接口的Google地圖,、無線連接和與多種模擬數(shù)字傳感器的連接,。

基于LabVIEW的軟件解決方案

    我們的認(rèn)證LabVIEW開發(fā)員成功地創(chuàng)建了完整而簡單的GUI,確保了方便的部署,,降低了客戶工程團隊學(xué)習(xí)的時間,。使用LabVIEW的高效工具和LabVIEW的內(nèi)建UI功能,我們在短時間內(nèi)設(shè)計了我們的系統(tǒng)軟件,。

我們使用LabVIEW實時模塊和LabVIEW FPGA模塊對在NI Single-Board RIO中的實時處理器和FPGA進行編程,。使用LabVIEW FPGA,我們可以快速地對FPGA進行編程,,提供了定制數(shù)字信號接口訪問子卡,。使用LabVIEW和LabVIEW實時模塊的網(wǎng)頁發(fā)布功能,,我們添加了可以通過行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的ASP.NET,用來在網(wǎng)頁上遠程查看數(shù)據(jù)的高級功能(數(shù)據(jù)包括能量消耗參數(shù)和地方特定數(shù)據(jù)),。這個GUI可以在集成的儀表板中進行查看,,并且可以從任何遠程位置通過英特網(wǎng)進行控制。

NI解決方案的優(yōu)點

    最初,,我們的公司設(shè)計團隊創(chuàng)建了定制RTU滿足功率監(jiān)視和控制應(yīng)用需求,,但是因為項目的動態(tài)特性和可擴展解決方案的需求,我們與NI進行了合作,。利用來自NI的商業(yè)硬件和軟件技術(shù),,我們實現(xiàn)了可靠堅固的解決方案,因為NI嵌入式工具的靈活性和高性能,,能夠方便地進行擴展,。

    此外,因為硬件的可靠性和堅固性以及NI提供的全天候支持,,我們創(chuàng)建的RTU解決方案能夠在不同天氣狀態(tài)下工作,,并且在次大陸內(nèi)與多種通信服務(wù)提供商兼容。NI硬件與軟件還具有用于網(wǎng)頁發(fā)布的內(nèi)建特性,,允許部署系統(tǒng)的遠程更新和編程,,這對于遠程嵌入式控制和監(jiān)視解決方案是個巨大的優(yōu)勢。

    穩(wěn)定的NI系統(tǒng)滿足了我們客戶的動態(tài)需求,。利用商用NI硬件和軟件以及Saara Embedded Systems傳感器,、子卡與軟件集成的設(shè)計,我們在破紀(jì)錄的時間內(nèi),,設(shè)計并集成了一個綜合的能量管理解決方案,。

 

 

 

Author Information:
Siddharth Verma
Saara Embedded Systems Pvt Ltd
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