Alguns Softwares da National Instruments

A National Instruments está estendendo a funcionalidade do PAC, para serem utilizados tanto para simples E/S, como também, incorporando aplicações industriais direcionadas a medições a taxas de aquisição mais elevadas, funcionalidades de visão de máquina, sistemas de medições em alta velocidade para aplicações de vibração e qualidade de energia. Os dados coletados são utilizados para monitorar a condição de máquinas rotativas, determinarem agendas de manutenção, identificar condição de motores e ajustar algoritmos de controle.

Esses dados são normalmente coletados utilizando sistemas de aquisição de dados especializados ou instrumentação independente e então incorporados em sistemas de controle utilizando barramentos de comunicação. Os PACs da National Instruments podem realizar medições com alta exatidão a taxas de milhões de amostras por segundo, que então são passadas diretamente os seus sistemas de controle para processamento imediato.

A National Instruments fabrica uma família de plataformas PAC que rodam no software LabVIEW, considerado padrão para teste e medição. Trata-se de um estilo de programação gráfico e intuitivo, similar aos fluxogramas, disponibilizando a funcionalidade de uma linguagem de programação completa com uma interface de fácil utilização.

Através dos Módulos Real-Time e FPGA, podemos combinar o LabVIEW com um sistema operacional de tempo real e a habilidade de acessar FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) diretamente para obter confiabilidade e determinismo.

4.6.3.1 Plataforma PAC

Os PACs representem o que há de mais atual em controladores programáveis, o futuro para os PACs reside na incorporação de tecnologia embarcada. Um exemplo é a habilidade de utilizar software para definir hardware. Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) são componentes eletrônicos utilizados de forma comum por fabricantes de eletrônicos para criar chips personalizados, tornando possível inserir inteligência em novos dispositivos.

Estes dispositivos consistem de blocos lógicos configuráveis que podem desempenhar uma série de funções, interconexões programáveis que agem como chaves para conectar os blocos de funções e blocos de E/S que passam dados para dentro e fora do componente. Definindo a funcionalidade dos blocos lógicos configuráveis e o modo como são conectados entre eles e as E/S, projetistas eletrônicos podem criar componentes personalizados sem o custo de produzir um componente eletrônico personalizado.Os FPGAs são comparáveis a ter um computador que literalmente reconecta seus circuitos internos para rodar sua aplicação específica.

Há algum tempo, a tecnologia FPGA eram disponíveis apenas aos projetistas de hardware que eram experientes em linguagens de programação de baixo nível como VHDL. Atualmente, essa ferramenta se tornou imprescindível aos engenheiros de controle que podem utilizar o LabVIEW FPGA para criar algoritmos de controle personalizados que são descarregados em componentes FPGA.

Esta capacidade torna os engenheiros capazes de incorporar funções extremamente críticas no tempo em hardware tais como detecção de sensores de limite e proximidade e monitoramento da saúde do sensor. Já que o código de controle roda diretamente no silício, é possível para engenheiros criar aplicações que incorporam protocolos de comunicação personalizados ou loops de controle de alta velocidade: loops de controle digital com até 1 MHz e loops de controle analógicos com até 200 KHz. Esse tópico será abordado detalhadamente posteriormente neste capítulo.

4.6.3.2 Visão de Máquinas e Sistema de Medição em PACs

A utilização de um sistema de Visão Computacional esta cada vez mais freqüênte na área de Mecatrônica, e muitos fabricantes vem desenvolvendo sistemas dedicados para visão de máquina e processamento de imagens para as mais diversificadas aplicações na área de engenharia e com ênfase especial em sistemas de controle. Em um ambiente de produção,

Aplicações comuns incluem inspeção de partes para verificação na fabricação ou montagem tais como verificação da correta posição de componentes em placas de circuito impresso, reconhecimento de caracteres (OCR) para exame de códigos ou para selecionar produtos e medições óticas para encontrar falhas em produtos para seleção baseada em critérios de qualidade. Muitas plantas utilizam atualmente câmeras inteligentes que precisam se comunicar com o controle de processo da produção.

Nos dias atuais softwares industriais contêm um grande numero funções de visão, que poderão ser implementadas em outros softwares de Instrumentação Industrial, tais como o LabVIEW da National Instruments, que já possuem funções dedicadas para diferentes aplicações industriais tais como sistemas de inspeção, alinhamento, identificação e medição visual. Estes ambientes possuem interatividade para configurar, testar e distribuir aplicações de visão sem muita programação, trabalhando diretamente com muitas interfaces de aquisição de imagem disponíveis no mercado.

Considerando a rapidez e eficiência na sua manipulação e implementação, alem da inúmera quantidade de recursos disponíveis nestes sistemas, que cobrem grande maioria das aplicações na área de Mecatrônica estes sistemas de Visão Automatizada são cada vez mais utilizados nesta área. A escolha de um software de visão adequado para uma dada aplicação devera seguir as recomendações seguintes:

a) Escolha da Câmera,

b) Fator de Escala do Hardware, c) Software de simples utilização,

d) Abrangência e exatidão do algoritmo implementado, e) Desempenho do algoritmo implementado,

f) Facilidade de integração com outros dispositivos, g) Custo-Beneficio envolvido,

h) Parceiros e Integradores, i) Suporte Técnico,

Os PACs da National Instruments incorporam visão ou medições em alta velocidade com lógica e controle de movimento eliminando a necessidade de engenheiros de integrar plataformas de hardware e software são semelhantes. No anexo I desta dissertação são apresentados mais detalhes as principais características do software de visão da National Instruments.