Acquisire, misurare, analizzare, presentare i risultati, e soprattutto subito.
Facile a dirsi un po’ meno a farsi, specialmente quando le specifiche del progetto cambiano spesso oppure le condizioni operative non sono delle più agevoli.
La cultura del “tutto e subito” non risparmia certo il settore della misura e collaudo, per cui tanto vale attrezzarsi con delle soluzioni di acquisizione dati coerenti con le necessità del mercato.
Servono soluzioni che sappiano adattarsi facilmente alle mutevoli esigenze di misura e che siano in grado di svolgere autonomamente tutte quelle operazioni di elaborazione e sintesi necessarie per trasformare l’enorme mole di misure acquisite in informazioni utilizzabili.
La parole chiave è “autonomo”, ed è quella che distingue l’ultima novità proposta da National Instruments nel settore dell’acquisizione dati sul campo. La sua ben nota famiglia di sistemi di acquisizione dati modulare e compatta CompactDAQ si è infatti arricchita di una nuova gamma di modelli, che integrano a bordo un sistema di controllo e non necessitano pertanto di un PC esterno per funzionare.
Nello specifico, i nuovi sistemi NI cDAQ-9138 e cDAQ-9139 contengono un sistema di elaborazione integrato basato sui processori Intel dual-core i7 o Intel dual-core Celeron, ai quali si possono affiancare negli 8 slot disponibili tutti i moduli di acquisizione e condizionamento dei segnali facenti parte della serie C di National Instruments.
I sistemi di acquisizione dati modulari NI CompactDAQ integrano le funzionalità di elaborazione in tecnologia multicore e un’ampia capacità di memorizzazione locale in forma non volatile, che permettono di sfruttare applicazioni per i sistemi operativi Windows Embedded oppure LabVIEW Real-Time per realizzare sistemi di acquisizione dati capaci di funzionare autonomamente in modo estremamente affidabile, anche per intere settimane o addirittura mesi.
Grazie ai 32 GB di memoria non volatile integrata, i sistemi NI CompactDAQ autonomi possono tipicamente acquisire dati in modo continuativo per 360 ore. Nelle applicazioni che richiedono un maggiore spazio di archiviazione delle misure, è possibile aggiungere dispositivi di memoria esterni tramite le quattro porte USB disponibili.
In alternativa, tramite un collegamento in rete, è possibile trasferire dati e risultati all’esterno realizzando applicazioni basate su cloud, ad esempio sfruttando i servizi specialistici di archiviazione sicura come la Technical Data Cloud proposta dalla stessa National Instruments.
A differenza di altre soluzioni per l’acquisizione dati che richiedono il ricorso a un PC esterno per l’analisi, i potenti processori Intel dual-core integrati a bordo possono eseguire direttamente le applicazioni di misura e registrazione personalizzate in tempo reale sfruttando le oltre 850 funzioni di analisi tipiche di LabVIEW.
Sono proprio le applicazioni più avanzate quelle che traggono i maggiori benefici dalla disponibilità del sistema di controllo integrato e dalla sua potenza di elaborazione in tempo reale.
Ad esempio, il controllo delle condizioni operative di una macchina industriale o di un sistema di propulsione richiede lo svolgimento di pesanti algoritmi personalizzati di trattamento del segnale per pianificare in modo efficace un’attività di manutenzione o per prevenire un guasto catastrofico.
Allo stesso modo, la compattezza di un sistema autonomo consente di utilizzare sistemi di elaborazione potenti direttamente a bordo di veicoli sperimentali, dove è necessario raccogliere ed elaborare rapidamente enormi quantità di dati in condizioni ambientali spesso difficili e/o dove lo spazio fisico a disposizione è limitato.
Gli oltre 50 moduli di acquisizione e condizionamento del segnale compatti della Serie C di National Instruments permettono di assemblare sistemi con ingressi analogici e digitali, di comunicazione e di controllo in oltre 5 miliardi di combinazioni diverse, che permettono di affrontare con la massima flessibilità ogni tipo di applicazione.
Tra i moduli di più comune utilizzo vi sono gli ingressi condizionati per termocoppie, estensimetri, celle di carico, accelerometri e microfoni.
Inoltre, i sistemi CompactDAQ autonomi già dispongono nell’unità di controllo di quattro contatori/temporizzatori a 32 bit che facilitano l’esecuzione di conteggi, misure su encoder con uscite in quadratura, generazione di segnali PWM, treni di impulsi o misure di tempo e frequenza.
Qualora si volessero realizzare sistemi di acquisizione con un elevato numero di canali, i CompactDAQ si prestano a funzionare da concentratore di segnali grazie alla possibilità di gestire fino a 1.500 canali sincronizzati collegando direttamente fino a sei ulteriori telai modulari CompactDAQ sfruttando le quattro porte Hi-Speed USB e le due porte Gigabit Ethernet presenti a bordo.
Le porte Gigabit Ethernet possono anche essere utilizzate per collegare numerose varianti di telecamere e sistemi di visione con interfaccia GigE per l’acquisizione e l’elaborazione di immagini ad alta definizione.
Grazie a LabVIEW è possibile sviluppare rapidamente in modo intuitive ogni tipo di applicazione di misura e analisi personalizzata. LabVIEW contiene infatti tutte le interfacce necessarie per gestire comodamente tutto l’hardware di National Instruments e la vasta gamma di funzioni e librerie per l’elaborazione dei segnali e la rappresentazione grafica dei risultati sono state specificatamente state ottimizzate per le applicazioni di misura e controllo.
La modularità intrinseca dell’approccio grafico alla programmazione tipico di LabVIEW facilità inoltre la creazione di applicazioni flessibili e riutilizzabili, indipendentemente dall’hardware di acquisizione sottostante.
Ad esempio, i sottoprogrammi LabVIEW (VI, o strumenti virtuali) scritti per il sistema di acquisizione dati USB CompactDAQ possono essere riutilizzati immediatamente anche nella versione autonoma di CompactDAQ.
Per chi invece non è un programmatore, la vasta gamma di applicazioni per l’acquisizione dati pronte all’uso disponibili nell’ecosistema di LabVIEW costituisce una sterminata biblioteca a cui poter attingere.
Qualunque siano le dimensioni e la complessità delle applicazioni da affrontare, è ben difficile non trovare una soluzione disponibile da National Instruments o dalle aziende che fanno parte della rete di partner presenti in LabVIEW Tools Network.
