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National Instruments

• >3000 Angestellte

• Mehr als 1.000 Produkte

• 600 Alliance Partner

• Weltweit mehr als 30 Niederlassungen

• Hauptsitz in Austin, TXNI HQ

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Was macht NI einzigartig?

• Integration von Standardtechnologien- Die Revolution in der Messtechnik (ni.com/revolution)

• Entwicklung integrierter Lösungen- Nahtlose Integration von Hard- und Software

• Weltweiter Service und Support- Nahezu in allen Regionen der Welt präsent

• Kundenorientierte Lösungen- Modulare und skalierbare Konzepte

• Innovation- Schlüssel für den Erfolg unserer Produkte

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Delivering Complete System Solutions

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Timeline

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LabVIEW Platform Roadmap 2000-2003LabVIEW Platform Roadmap 2000-2003

TestTest

MeasurementMeasurement

MonitoringMonitoring

ControlControl

20002000 20012001

LabVIEW 6LabVIEW 6iiInternetInternet

MeasurementsMeasurements

DataloggingDataloggingSupervisorySupervisory

ControlControlAlarms, EventsAlarms, EventsHistorical ViewsHistorical Views

Real-TimePXI Controller

VI LoggerVI LoggerDatalogging Datalogging

ToolsTools

Real-TimeFieldPoint

Distributed I/O

20022002 20032003

RIO

WormholeWormholeMeasurementMeasurementProductivityProductivity

OnyxOnyxHigh Speed High Speed

LoggingLogging

Real-TimeExtender Boards

PalmPalmWireless Wireless

MonitoringMonitoring

ConstellationConstellationProject Mgmt.Project Mgmt.Deployment Deployment

ToolsToolsMfg. TestMfg. Test

Onyx +1Onyx +1DistributedDistributed

SystemsSystems

Real-TimePerformance

Monitoring

LabVIEW 6.1LabVIEW 6.1NetworkingNetworking

DSC 6.1DSC 6.1Data Data

ManagementManagement

Real-Time 6.1Performance

Real TimeVision

Motion ControlModule

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Das Konzept der virtuellen Instrumente

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Leveraging Computing Technologies

Networked I/ONetworked I/O

PCPC

RT Series BoardRT Series Board

Industrial ComputerIndustrial Computer

WorkstationWorkstation

HandheldHandheld

ChipChip

PXIPXI

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RTRTRTRT

ToolsToolsToolsTools

DSCDSCDSCDSC

Real Time Erweiterung• Unabhängigkeit von Windows• Determinismus• Mehr Sicherheit

Datalogging and Supervisory Control• Umgang mit hoher Signalzahl• Alarm- und Eventhandling• Integr. Prozessdatenbank• etc.

Erweiterungen fürBildverarbeitung, Akustik und Schwingungsanalyse, Internet, SPC, PID, Fuzzy, SIT

etc.

Die LabVIEW ProduktfamilieDie LabVIEW Produktfamilie

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Datenerfassung und Signal-

konditionierung Bildver-

arbeitung

PXI Verteilte I/Os SPSenGPIB/seriell und VXI

Modulare Instrumente

Treiber und KonfigurationIVI, Instrumententreiber, NI-DAQ,MAX, NI-VISA, NI-488.2

Motoren-steuerung

Integrierte Softwarearchitektur

EntwicklungsumgebungenLabVIEW, Measurement Studio, LabWindows/CVI, Visual C++, .NET

Systemmanagement-SoftwareTestStand DIAdem

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Kontinuität und Produktivität als Teil unserer Plattform

VBXOCX OLE

ActiveXDCOM

OPC ??

LabVIEW™, TestStand™, LabWindows™/CVI™,Measurement Studio™, DIAdem und IVILabVIEW™, TestStand™, LabWindows™/CVI™,Measurement Studio™, DIAdem und IVI

1996 1998 2000

NI-SoftwareNI-Software

Beispiel Microsoft: Schnittstellentechnologie

2003

.NET

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Kontinuität und Produktivität als Teil unserer Plattform

Datenerfassungstreiber (NI-DAQ)Konfigurations-Tool (MAX)Datenerfassungstreiber (NI-DAQ)Konfigurations-Tool (MAX)

NI-NI-DatenerfassungshardwareDatenerfassungshardware

ISA PCI USBFireWire

PCMCIA ??

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bus

CompactCompactPCIPCI

CompactCompactPCIPCI

PCIPCIPCIPCI

PXI Combines Standard TechnologiesPXI Combines Standard Technologies

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- Umgestalteter PC

- PCI HW

- Windows SW

- Umgestalteter PC

- PCI HW

- Windows SW

- Synchronisation

- Timing

- Lokaler Bus

- Synchronisation

- Timing

- Lokaler Bus

- Industriegehäuse

- Mehr Steckplätze

- Interoperabilität

- Industriegehäuse

- Mehr Steckplätze

- Interoperabilität

PXI - PCIbus Extension for Instrumentation

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LabVIEW-RT-Host aufLabVIEW-RT-Host aufPC unter Windows 2000 PC unter Windows 2000

oder NT/9xoder NT/9x

LabVIEW-RT-Host aufLabVIEW-RT-Host aufPC unter Windows 2000 PC unter Windows 2000

oder NT/9xoder NT/9x

Ethernet

RT-RT-Engine auf auf PXI/FP-ControllerPXI/FP-Controller

RT-RT-Engine auf auf PXI/FP-ControllerPXI/FP-Controller

- LabVIEW RT auf PXI oder FPLabVIEW RT auf PXI oder FPfür deterministische und embedded Anwendungenfür deterministische und embedded Anwendungen

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LabVIEW FPGA and Reconfigurable I/O

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• Benefits for measurement and control systems– Precise, flexible timing and synchronization, and triggering– Custom counters, PWM, encoders– Simultaneous executing of parallel tasks– Decision making in hardware

• Challenges– Requires knowledge of VHDL or complex design tools– Design tools not created for measurement and control

Field Programmable Gate Array (FPGA)Field Programmable Gate Array (FPGA)

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• Configure FPGA with LabVIEW– No other design tools required– Block diagram determines timing, synchronization, and other

functionality• Works with NI Reconfigurable I/O

– I/O integrated to FPGA, optimized for single-point– Simple VIs for host interface from LabVIEW Real-Time or LabVIEW for

Windows– Standalone FPGA programming is not supported

LabVIEW FPGA ModuleLabVIEW FPGA Module

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PXI-7831R Reconfigurable I/O Board

68-pin VHDCI cable

68-pin VHDCI cable

68-pin VHDCI cable

•8 independent 16-bit analog inputs, 4.3 s conversion time , ±10V•8 independent 16-bit analog outputs, 1.8 s update time, ±10V•96 digital I/O lines•Flash memory for user programs

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E Series with DAQ-STC ASIC Reconfigurable I/O

Double-buffered waveform I/O with DMA

Optimized single-point I/O

Fixed options for triggering and counter types

Triggering, synchronization, counters defined with LabVIEW

Full-featured NI-DAQ driver software

User-defined STC and driver-level interaction with host PC

Multifunction and Reconfigurable I/O ComparisonMultifunction and Reconfigurable I/O Comparison

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LabVIEW FPGA and Reconfigurable I/O

• Flexible testing platform– User-defined digital communication protocols– Custom triggering and synchronization with 25 ns resolution– Simultaneous execution of parallel tasks– Decision-making in hardware

• Prototype your embedded designs– Develop algorithms in LabVIEW– Use built-in analog and digital I/O resources

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Customized Hardware and Driver Operation

User app

NI-DAQ

I/O

Driver API

DAQ API

MIO and NI-DAQ:

User-definedNI-defined

User app

LV-FPGA

I/O

User-defined Interface

User-defined Interface

I/O API

Reconfigurable I/O:

DAQ-STC ASIC

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• Enables immediate processing of each I/O point

• Offloads host processor of I/O handling tasks

• Enables encoding and decoding of protocols

• Implements user-defined timing, synchronization, and triggering

Simple Edge Counter

Monitor digital line for edge

Return edge count to host

Update count if edge detected

Customizable I/O HardwareCustomizable I/O Hardware

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Parallel Execution in Hardware

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• PWM and custom digital protocol I/O• HIL simulation and rapid prototyping• Flexible motion control• Sensor simulation• Custom counter and encoder interface• Custom triggering and synchronization of signals• Discrete control

Example Applications TypesExample Applications Types

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Customer Applications• Custom digital protocol interface

– NASA Jet Propulsion Lab: Emulate behavior of a space payload for system testing– Lockheed Martin: Implement custom digital communication protocol in missile

simulation system– TRW Aerospace: Custom PCI-like bus

• HIL simulation– Woodward Governor: Engine simulator for ECU testing– [Major global auto maker]: Transmission simulator for ECU testing

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Customer Applications

• Rapid Control Prototyping (RCP)– [Major Japanese auto maker]: ECU prototyping– [Tier 1 US automotive supplier]: ECU prototyping

• Flexible motion control/discrete control– [Tier 1 US automotive supplier]: Engine piston manufacturing– Applied Biosystems: Integrated motion and vision for prototyping a product

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Customer Applications

• Analog control– Nanonis: Control system for scanning probe microscope for surface testing– [Major disk drive manufacturer]: Servo control of disk head. Also generating digital

control patterns on the fly for write testing

• Flexible encoder interface– Hella: Steering wheel encoder testing, synchronizing all analog, digital, PWM, and

CAN. [Evaluation phase]

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Develop onHost Computer

Download

FPGA device

Implement codein hardware

Developing with LabVIEW FPGADeveloping with LabVIEW FPGA

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• Standard LabVIEW– Structures– Arithmetic (integer only)– Boolean operators– Comparison functions– Data manipulation– Arrays and clusters– Occurrences

• New with LabVIEW FPGA Module– Timing (25 ns resolution)– I/O

LabVIEW for the FPGALabVIEW for the FPGA

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Open VI Reference

Close VI Reference

Read/Write Control

Invoke Method

Communicating with VI in the FPGA from the HostCommunicating with VI in the FPGA from the Host

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LabVIEW FPGA & PXI-7831R– Balanced I/O– Synchronized I/O– Customized digital signals – Custom triggering

ACQUIRELV FPGA

USER INPUTLV WIN

CONTROLLV FPGA

ANALYZELV RT

PRESENTLV WIN

LabVIEW Real-Time– Floating point calculations– “Unlimited” application size– Network communication– File I/O

LabVIEW for Control ApplicationsLabVIEW for Control Applications

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Usage Benchmarks of the FPGA on PXI-7831R

• 80, 16-bit event counters (98% usage)• 96 8-bit event counters (80% usage)• 8 analog I/O synchronized, timed, PID* loop (90% usage)• 8 analog I/O and 96 digital I/O, synchronized, timed loop (50% usage)• 8 analog I/O and 96 digital I/O, synchronized, timed loop with interrupt

generation and RTSI (80% usage)

* Integer PID

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Performance Benchmarks

• 8 analog I/O closed loop PID control with MIO and LVRT [10 kHz]• 8 analog I/O closed loop PID control with RIO and LVRT [28 kHz]• x analog I/O closed loop control PID* control in FPGA [100 kHz]• x digital I/O closed loop control in FPGA [> 1 MHz]• 4 MHz pulse train generation, 50% duty cycle

* Integer PID

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LabVIEW FPGA Pioneer System• LabVIEW PDS• LabVIEW Real-Time Module• LabVIEW FPGA Module• PXI-1042 chassis• PXI-8176 controller, 512M RAM• PXI-7831R board• Cables and terminal blocks• 1 day training (Austin TX USA)• € 21,600

Free upgrades to released software when available

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LabVIEW 7 PDA Module

Faster Development for Handheld Applications

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LabVIEW PDA Module Goals• THE POWER OF LABVIEW ON HANDHELD DEVICES

• Features– Graphical development for custom PALMTM and Pocket PCTM

applications – Executable size and application performance optimized for PDA

devices– Built-in emulation and debugging tools for application design

verification– Handheld Data Acquisition system development using

Measurement Hardware DDK– Communication with external devices through 802.11b, IrDA, and

RS232 Serial protocols

“With the LabVIEW PDA Module, we developed our application 5 times faster than it would have taken using other development tools designed for the PDA.”John Compton-Smith, Dover Technologies, Canada

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How does it work

• It is an add-on module to LabVIEW– It requires LabVIEW FDS or PDS (base not

accepted)

• With it, you can build LabVIEW VIs to run on PDA devices

– Select PDA as a target, then build to target

• It will change your Control and Function Palette and Front Panel defaults to show only what is available on PDA devices

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Skalierbare Datenerfassung

Laptop

PCMCIA

PCI, ISA

Desktop

PXI

Industrie-PCTragbarer PC

IEEE-1394

USB

Treiber ermöglicht plattformübergreifenden Einsatz der Applikation