Timing auslegen
Erfassungsrate, Synchronisierung und zulässige Verzögerung bestimmen.
Zeitkritische Signale
dürfen nicht verloren gehen.
Mess- und Steueraufgaben benötigen mitunter kürzere und verlässlichere Reaktionszeiten als eine gewöhnliche Anwendung bietet.
Kurze Ereignisse werden übersehen, Messkanäle laufen zeitlich auseinander oder eine Auswertung erreicht die Steuerung zu spät. Mehr Rechenleistung allein löst diese Probleme nicht. Erfassungsrate, Synchronisierung und zulässige Verzögerung müssen aus der Messaufgabe abgeleitet werden. Erst damit lässt sich festlegen, welche Verarbeitung auf einem Echtzeitsystem und welche direkt in der Hardware stattfinden soll.
IQstruct Engineering entwickelt Mess- und Steuerlösungen mit LabVIEW und NI-Hardware sowie Beckhoff TwinCAT. CompactRIO, PXI und DAQ-Systeme werden nach Signal und Reaktionsanforderung ausgewählt. FPGA-gestützte NI-Hardware kann schnelle Erfassung und Vorverarbeitung unterstützen.
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Im kostenfreien Erstgespräch klären wir Abtastrate, geforderte Zykluszeit und die Zahl der Kanäle und sagen, ob eine Steuerung dafür reicht.
Leistungsumfang
System programmieren
Messung und Verarbeitung auf der gewählten Plattform umsetzen.
Funktion prüfen
Zeitverhalten und Datenübergabe am realen Messaufbau testen.
Echtzeit, wo der SPS-Zyklus nicht reicht
IQstruct Engineering entwickelt Mess- und Steuerlösungen mit LabVIEW und NI-Hardware sowie Beckhoff TwinCAT.
Typische SPS-Zyklen liegen bei etwa 5 bis 20 Millisekunden. Manche Mess- und Steueraufgaben brauchen eine feinere zeitliche Auflösung; Echtzeitsysteme erfassen und verarbeiten Daten dann bis in den Mikrosekundenbereich. CompactRIO, PXI und DAQ-Systeme werden nach Signal und Reaktionsanforderung ausgewählt, FPGA-gestützte NI-Hardware übernimmt schnelle Erfassung und Vorverarbeitung.
Abtastraten in kS/s und MS/s beschreiben, wie viele Samples pro Sekunde erfasst werden. Für eine Steuerungsaufgabe zählt zusätzlich, wann eine Information verarbeitet wird und eine Reaktion erfolgt. Erfassung, Vorverarbeitung und übergeordnetes System werden deshalb gemeinsam ausgelegt.
Echtzeitsysteme
Kurze Ereignisse werden vollständig erfasst
Erfassung und Verarbeitung folgen dem Zeitbedarf der Messaufgabe, bis in den Mikrosekundenbereich.
Vorgehen im Projekt
Ai1
Messaufgabe planen
Signale, Messgrößen und Prüfaufgabe werden am Elektronikarbeitsplatz besprochen.
Ai2
Messhardware auswählen
Ein passendes NI-System mit analogen und digitalen Modulen wird konfiguriert.
Ai3
Messsystem programmieren
In LabVIEW entsteht der Messablauf passend zur Aufgabe.
Ai4
Elektronik prüfen
Oszilloskopmessungen an der Prüfschaltung belegen die Funktion.
Plattformen
NI CompactRIO
LabVIEW Real-Time mit FPGA für schnelle Erfassung und Vorverarbeitung.
NI PXI und DAQ
Messsysteme für hohe Kanalzahlen und Abtastraten.
Beckhoff TwinCAT
Echtzeitsteuerung im Automatisierungsumfeld.
Projekterfahrung
Schnelle Signalübertragung über Lichtwellenleiter
Signalereignisse im Mikrosekundenbereich bestimmten die Mess- und Steueraufgabe.
Gemeinsam mit einem Kunden entwickelte IQstruct Engineering ein System, das Signale über Lichtwellenleiter an optische Empfänger übertrug. Die Verarbeitung musste auf Ereignisse im Mikrosekundenbereich reagieren. Die konkrete Mess- und Steueraufgabe bestimmte deshalb die technische Lösung und ermöglichte sehr schnelle Steuerungsabläufe. Für vergleichbare Aufgaben werden Signalweg, elektrische Schnittstellen und übergeordnete Software zusammen betrachtet; die erreichbaren Zeiten sind jeweils am tatsächlichen Aufbau zu prüfen.
Häufige Fragen
Fragen zu Planung, Umsetzung und Betrieb.
Ist die Abtastrate gleich der Reaktionszeit?
Die Abtastrate beschreibt die Erfassung. Latenz und Jitter werden je System ausgelegt und geprüft.
Wann braucht es ein Echtzeitsystem?
Wenn SPS-, Edge- oder Middleware-Zyklen die benötigte zeitliche Auflösung oder deterministische Verarbeitung nicht erreichen.
Welche Zeiten sagen Sie zu?
Verbindliche Zyklus- und Reaktionszeiten entstehen aus Auslegung und Prüfung Ihres Systems.
Weitere Branchenlösungen
Jede Branche hat ihre Besonderheiten. Dafür braucht es einen verlässlichen Partner, der die Anforderungen kennt und passende Lösungen liefert.
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Philipp Niemann-StryczekManaging DirectorLeitet das Unternehmen kaufmännisch und beantwortet Fragen zu IT/OT-Security, Verwaltungsschale, Compliance und Forschungsprojekten.
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Messtechnik
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FPGA-gestützte Messsysteme, Mikrocontroller und Elektronik
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Industrielle Datenerfassung
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