2024年4月27日发(作者：)
什么是NI CompactRIO？
NI CompactRIO可编程自动化控制器（PAC）是低成本可重复配置的控制与采集系统，
是为需要高性能和高可靠性的应用而设计的。系统将开放式嵌入式体系结构和小尺寸、高坚
固性、可热插拔的工业I/O模块结合在一起。CompactRIO使用可重复配置I/O（RIO）现
场可编程门阵列（FPGA）技术。
理解CompactRIO体系结构
CompactRIO系统由包含用户可编程FPGA的可重复配置机箱、热插拔I/O模块、用
于确定性通信与处理的实时控制器以及用于快速实时与FPGA编程的图形化软件LabVIEW
组成。在以下小节中，了解更多关于组件的信息。
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控制器
标准控制器类型
经济型集成机箱与控制器 高性能控制器 坚固高性能控制器
经济型集成机箱与控制器
NI提供了CompactRIO集成系统的经济型产品线， 集成了
CompactRIO体系结构的高性能，相比CompactRIO模块化系
统，它的的特性较少。集成系统在包含用户可编程FPGA的单
个机箱中结合了CompactRIO实时控制器和八槽背板。这些集
成系统可以用于简单易用的NI LabVIEW图形化编程环境中，
帮助您开发实时应用与FPGA应用。
高性能控制器
如果您的应用需要最高性能和最高灵活度的CompactRIO系
统，高性能CompactRIO产品线是您的选择。它们将最高性能
的实时控制器与包含最强大的NI FPGA的用户可升级背板结合
在一起。CompactRIO高性能系统具有最强大的处理能力和资
源，让这些系统成为高级控制应用、高速数据传输与记录以及
处理密集型应用的理想选择。这些模块化系统可以用LabVIEW
中，帮助您开发实时应用与FPGA应用。
坚固高性能控制器
坚固高性能CompactRIO系统提供高级别的性能和灵活性和最
坚固的CompactRIO系统。它们结合了400 MHz实时控制器和
包含最强大的NI FPGA的用户可升级背板。CompactRIO模块
化系统还具有CompactRIO平台下最高级别的坚固性，-40℃到
70℃宽工作温度和50 g防震评级，让这些系统成为汽车、工业
自动化和高级控制应用的理想选择。模块化系统可以用于
LabVIEW中帮助您开发实时应用和FPGA应用。
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机箱
标准机箱类型
四槽机箱 八槽机箱 八槽扩展机箱
集成机箱和控制器
NI提供了CompactRIO集成系统的经济性产品线， 集成了
CompactRIO体系结构的高性能，相比CompactRIO模块化系
统，它的的特性较少。集成系统在包含用户可编程FPGA的单个
机箱中结合了CompactRIO
实时控制器和八槽背板。这些集成系
统可以用于简单易用的NI LabVIEW图形化编程环境中，帮助您
开发实时应用与FPGA应用。
四槽机箱
四槽可重复配置机箱是高性能CompactRIO PAC平台的一部分。
它包含用户可编程的Xilinx Virtex-5 FPGA，提供了高处理性能和
使用LabVIEW软件设计定制硬件的能力。NI cRIO-9111提供了
对任何CompactRIO I/O模块的底层硬件访问，因此您可以为嵌
入式应用和工业应用创建前所未有的定时、触发、控制和同步方
案。
所有CompactRIO机箱均包含面板固定孔。如需DIN导轨和面
板固定，您可以另行购买CompactRIO固定包。
八槽机箱
如果您的应用需要最高的性能和最高灵活度的CompactRIO系
统，高性能CompactRIO
产品线是您的选择。它们将最高性能的
实时控制器与包含最强大的NI FPGA的用户可升级背板结合在
一起。CompactRIO
高性能系统具有最强大的处理能力和资源，
让这些系统成为高级控制应用、高速数据传输与记录以及处理密
集型应用的理想选择。这些模块化系统可以用LabVIEW中，帮
助您开发实时应用与FPGA应用。
八槽扩展机箱
NI 9144是用于NI C系列模块的八槽坚固机箱，可以用于将确定
性的分布式I/O添加到PAC系统中。它使用标准的CAT 5以太
网接线，可以与任何带有两个以太网接口的CompactRIO和实时
PXI系统进行确定性地通信。您可以从控制器用菊花链连接多个
NI 9144从机箱，将时间关键应用扩展为高通道数应用，并且在
使用最小处理器资源的情况下，保持硬件确定性。
使用LabVIEW实时模块对机箱进行编程，对实时系统进行快速
简单的扩展。NI 9144包含可以使用LabVIEW FPGA模块编程
的200万门Xilinx Spartan FPGA，提供了高速度和可定制的I/O
定时、在线处理以及控制。
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设备/模块
标准模块类型
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电压
温度
电阻
应力与电桥
电流
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电压与电流输出
数字I/O
继电器
计数器/脉冲发生
加速度计与麦克风
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CAN通信
串行通信
运动控制
可移动存储器
NI CompactRIO使用LabVIEW FPGA基本I/O函数提供了对每个I/O模块输入/输出电
路的直接硬件访问。每个I/O模块包含内置信号调理和螺栓端子、BNC和D-Sub接头。有
多种I/O类型可以选择，包括±80 mV热电偶输入、±10 V同步采样模拟I/O、带有高达1 A
电流驱动的24 V工业数字I/O、带有为编码器设计的5V调节电源输出的差分/TTL数字输
入以及250 Vrms通用数字输入。
由于模块包含用于扩展电压范围或工业信号类型的内置信号调理，您通常可以直接从
CompactRIO模块连线到传感器/执行器上。在大多数情况下，CompactRIO模块还提供了
通道与物理地之间的隔离。
CompactRIO模块直接连接到RIO FPGA设备，创建高性能嵌入式系统，提供完全专
用于您I/O应用定制电路的优化与灵活性。RIO FPGA硬件为定时、触发、同步、传感器级
信号处理与决策提供了丰富了选择。
C系列模块
目前，共有50多种C系列模块，用于不同的测量，包括热电偶、电压、电阻温度检测
器（RTD）、电流、电阻、张力、数字（TTL和其他）、加速度计、麦克风。不同模块的
通道数从3个到32个通道，可以满足众多不同的系统需求。
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软件
使用LabVIEW，您可以用统一开发环境为工业控制、数据采集和人机界面（HMI）开
发应用程序，确保最大限度的技术重用。由于LabVIEW的强大功能和图形化编程的简单易
用性，LabVIEW非常适合有以下需求的应用：
测量与分析
不论您对热电偶、应力计、集成电子压电（IEPE）加速度计、基于电桥的传感器或象
限编码器进行测量，LabVIEW都提供了可靠而简单的平台收集数据。在用于监视机器健康
状态的振动和电源质量测量等应用中，LabVIEW还可以以每秒几百万次采样的速率直接进
行高精度测量。除了以上提到的传感器和执行器，LabVIEW还可以从成千上万个相机采集
图像，使用软件图形库实时分析图像。
您可以使用成千上万个LabVIEW内置分析函数立即分析采集到的数据，或是将数据直
接传送到控制循环中进行进一步处理。
高级控制
使用LabVIEW，您可以开发从简单的比例积分微分（PID）控制到高级动态控制的控
制系统，例如模型预测控制等，它帮助您选择合适的硬件和控制方法，而无需修改软件开发
方法。此外，使用LabVIEW中的NI SoftMotion技术，您可以使用LabVIEW和NI PAC创
建定制运动控制器，获得更高的性能和灵活性。您还有使用CompactRIO PAC上FPGA背
板实现定制电路的灵活性。
您可以在例如CompactRIO和NI Compact FieldPoint等多种运行实时操作系统的NI
PAC上确定性地运行这些控制算法。利用LabVIEW和NI PAC的强大功能，您可以同时运
行多个高速PID循环。
通信
LabVIEW简化了将数据与现有可编程逻辑控制器（PLC）、操作员接口和企业之间的
传送。它支持多个工业FOUNDATION现场总线和例如Modbus、OPC、EtherNet/IP、
EtherCAT、CANopen、TCP/IP与串行等以太网协议。因此，您并不局限于使用特定的协
议或标准与现有PLC和其他自动化设备进行通信。
您可以通过数据库连接工具在LabVIEW中建立与企业和简单友好的数据库的连接。
LabVIEW还可以在NI PAC上提供Web服务，因此您可以通过Web浏览器或任何精简客
户端应用程序远程连接到控制器。
HMI/SCADA
除了LabVIEW的编程功能外，使用基于配置的工具，您可以将简单的HMI应用程序
开发为包含数千个标签的功能丰富的SCADA系统。LabVIEW包含了多种工具，可以用于
将数据记录到内建联网历史数据库，进行实时和历史趋势分析，管理警报和时间，将NI PAC
和OPC设备联网到一个完整系统中以及为用户界面添加安全特性。
您可以决定将HMI系统部署到NI可触屏计算机（TPC）或任何第三方可触屏上。您还
可以从Windows CE、Windows XP嵌入式和Windows XP中选择，作为部署基于LabVIEW
的HMI/SCADA系统的操作系统。
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