超高标准的工业认证和等级
CompactRIO是一种可重新配置的嵌入式系统，它有可靠的独立嵌入式功能，以及具备满足恶劣工业环境的工业认证和等级。CompactRIO 适应的温度范围为-40 到 70 °C (-40 到 158 °F) ，抗50 g的冲击以及适应危险或可能爆炸的环境（I类，2部）。大部分I/O模块可以承受2300 Vrms的瞬间电压，可以持续接收250 Vrms的电压。每个部件都有各种国际安全，电磁兼容（EMC），以及环境认证和等级。要查询各模块所具有的工业认证和其他技术指标，请参考相应用户手册。请访问ni.com/hardref.nsf以获取更多信息。
· -40 to 70 °C (-40 to 158 °F) 的工作环境温度
· 高达 2,300 Vrms 电压隔离(承受力)
· 50 g冲击力
· 国际安全，EMC和环境认证
· 适应危险环境的Class I, Division 2 等级
· 11和 30 VDC 双路电源输入, 低功耗 (典型情况7 到 10 W)

CompactRIO R系列扩展系统
在这种设置下，CompactRIO扩展机箱和PCI或PXI R系列FPGA设备的数字接口相连。R系列设备可以插入任何运行Windows或LabVIEW RT操作系统的桌面计算机或PXI系统中。RIO FPGA位于R系列设备上，而CompactRIO把R系列设备上的单个数字端口转变为高性能扩展I/O和信号调理系统。Windows主机CPU或PXI RT控制器提供高性能的处理，这些处理可用于模拟控制、分析或硬件在环(HIL)仿真。R系列RIO设备和CompactRIO机箱还提供高速信号调理输入、输出、通信和控制功能，以及无比的灵活性和优化性能。

R 系列扩展机箱
　　cRIO-9151 4槽系列扩展机箱可直接和PXI或PCI R系列设备相连，如PXI-7831R, PXI-7811R, 或 PCI-7831R。在这种配置下，FPGA位于R系列设备上，CompactRIO I/O模块提供工业化I/O，隔离和信号调理。采用PXI-7831R或PCI-7831R，您可以连接两个R系列扩展机箱，每个R系列设备最高可有8个I/O模块。而使用PXI-7811R，您可连接四个R系列扩展机箱，每个R系列设备最多可有16个I/O模块。

适用于CompactRIO R系列扩展系统的操作系统选择
　　CompactRIO R系列扩展系统可以使用运行Windows或LabVIEW RT操作系统的台式计算机或PXI系统。NI LabVIEW RT模块（7.1版或更高）可以使用标准的桌面PC作为LabVIEW RT运载平台。请访问ni.com/realtime以得到有关选择您的实时运载平台的更多信息。

LabVIEW RT（ETS）
　　LabVIEW RT为ETS提供了PXI机箱、控制器和插入式模块的多种选择，如数据采集、视觉、运动控制、模块化仪器和工业化网络（CAN，GPIB，串口等）。此外，Dell Optiplex，GX270型号的桌面计算机已得到认证，可以使用LabVIEW RT模块以及特定的PCI数据采集和R系列板卡，PCI-7831R。

控制器	处理器	RAM (最大值)
PXI-8145 RT	266 MHz, Intel Pentium MMX	128 MB, DRAM
PXI-8175 RT	866 MHz, Intel Pentium III	512 MB, SDRAM
PXI-8176 RT	1.2 GHz, Intel Pentium III	512 MB, SDRAM
PXI-8186 RT	Mobile 2.2 GHz Intel Pentium 4	1 GB, DDR SDRAM
PXI-8187 RT	2.5 GHz Intel Pentium 4-M	1 GB, DDR SDRAM

使用RT eXtension（RTX）的LabVIEW RT
  LabVIEW Real-Time for RTX只能运行在特定的台式计算机上，可选的插入式模块有限。RTX是一种可扩展的实时操作系统，可以安装在运行Windows 2000/XP的台式PC上。RTOS扩展包含实时内核和非实时内核，它们共用同一台处理器。采用这种双内核架构，您可以在同一计算机上运行主程序和实时系统。要确认您的PC是否和RTX兼容，请从Venturcom网站上下载RTX评估版（http://www.vci.com/）。

实时控制应用系统开发
一般情况下，可重新配置的控制和采集系统包含四个主要组成部分：
· 用于输入、输出，通信和控制的RIO FPGA核心程序
· 用于浮点控制、信号处理、分析和逐点决策制定的实时循环
· 用于内嵌数据记录、网络远程面板和以太网/串口通信的普通优先级的循环
· 用于远程图形化用户界面，历史数据记录和事后处理的联网的主PC。

根据特定应用的需要，您可能需要实现这些组成部分的其中之一或者全部

  LabVIEW 和LabVIEW FPGA模块为NI RIO硬件上的FPGA芯片提供了图形化的开发环境。使用LabVIEW FPGA模块，您可以在运行Windows的主机上开发FPGA程序，然后用LabVIEW 进行编译并在硬件上运行这些代码程序。利用LabVIEW FPGA模块，您无需先掌握硬件设计知识或VHDL，就可以自己定制I/O或控制硬件电路。对FPGA的图形化编程方式可以让LabVIEW 用户能定制自己的测量电路，而且这些电路所具有的性能媲美经厂商定义并优化的硬件性能。

主要的嵌入式系统开发工具
用于Windows开发环境的LabVIEW FPGA模块，LabVIEW RT模块具有一整套开发工具和技术，帮您快速开发高级、稳定并高度优化的可重新配置的嵌入式系统。

内嵌的项目管理器
· FPGA硬件配置和自动模块识别
· CompactRIO模块和I/O通道命名管理
· FPGA程序的闪存下载和自动加载配置

LabVIEW FPGA开发环境
· 用于模拟输入/输出，数字输入/输出和I/O属性节点/方法的FPGA设备I/O
· 中断（IRQ）产生和同步功能
· 40 MHz单周期定时循环，执行代码的时间间隔为25 ns
· 通过while循环, sequence(顺序), case(条件), for循环或其它执行控制结构进行并行处理
· FPGA FIFO数据缓冲和内存读/写
· 采用40 MHz FPGA时基（25 ns间隔，µs, 或 ms分辨率）的循环定时器/计数器
· 布尔逻辑，比较，数值计算，饱和运算函数以及数据位处理函数
· 用于集成非LabVIEW IP核的HDL接口节点
· 包含PID和5阶FIR滤波器的非线性系统和离散线性控制函数
· 1D查找表，线性插值表，零交叉检测和直接数字合成的正弦发生器

LabVIEW RT开发环境
· 下位机(运载硬件)配置选项，包括启动程序的执行设置和开发，网络，远程面板和文件服务器的访问
· 用于可编程的比特流下载，通信接口参考和程序启动的开放式FPGA VI参考函数
· 确定性的实时while循环线程与FPGA生成的中断（IRQ）进行同步
· 用于数据传输的FPGA前面板控件/显示器的读/写
· 用于整型到浮点工程单位转换的数据换算/映射函数
· 实时FIFO数据缓存
· 用于多速率确定性控制的定时循环结构
· 浮点PID，设定值描述，增益排定和速率限制器函数
· 模糊逻辑控制，连续和离散线性系统和非线性系统，以及2D查找表函数
· 逐点信号生成，时域分析，频域变换和频谱分析，滤波器，统计，曲线拟合/插值，线性代数，数组/矢量操作
· SMTP E-mail，TCP/IP，UDP，IrDA，DataSocket和VISA RS232串口可编程服务器/客户端通信（包括802.11无线以太网）
· 二进制和文本文件I/O，用于内嵌的数据存取

 
应用模块和工具包
· LabVIEW PDA 模块
· LabVIEW 企业连接工具包
· LabVIEW 远程面板5个使用许可证 (License)
· LabVIEW 执行跟踪工具包
· LabVIEW 阶次分析工具包
· LabVIEW 声音和振动工具包
· LabVIEW 信号处理工具包
· LabVIEW 仿真模块
· LabVIEW 控制设计工具包
· LabVIEW 系统识别工具包
· LabVIEW 仿真接口工具包
· LabVIEW 状态图工具包

LabVIEW 网络主机的程序开发
· 嵌入网络浏览器的远程面板图形化用户界面，用于远程控制/监测(Windows, Linux, Mac OS X, Solaris)
· 快速信号频谱分析、失真/音频、幅度/电平、定时/跳变、卷积/相关、容限测试、直方图函数
· 本地或远程数据库连接，文本/HTML/DIAdem报表生成
· 手持式移动/便携式PDA用户界面/远程控制（LabVIEW PDA模块）

应用和客户成功案例
由于CompactRIO 的低成本和可靠性，它适合于大规模的嵌入式测量和控制应用，用户可以使用CompactRIO来满足各种工业应用的要求。CompactRIO 的应用例子包括重工业机械控制，车辆内数据采集，机器状态监控和快速控制原型化（RCP）：
· 批量控制
· 离散控制
· 运动控制
· 车载数据采集
· 机器状态监控
· 快速控制原型设计
· 工业控制和采集
· 分布式数据采集和控制
· 移动/便携式噪声，振动和粗糙度分析

对于使用LabVIEW 图形化开发工具的高级开发人员，他们可以使用CompactRIO来为多种工业应用提供可重新配置的硬件。象MTS，Roush，Göpel， Process Automation 和Virginia Tech这样的用户已成功开发出CompactRIO嵌入式系统，这些系统用于重型机械控制，车载数据采集，声音和振动分析以及电机驱动的定型。

用户成功案例
飞行数据采集
“我们发现，对于高海拔测试时的极端环境条件，CompactRIO 嵌入式系统提供了极佳的解决方案。尽管大多数研究飞行器的飞行上限低于70,000英尺，但在进行这种测试时，我们要把压力降低到钟形罩工作范围的下限。而CompactRIO能在这种极端条件下正常工作。 ”
——David Thomson, 研究员
国家海洋和大气管理委员会 (National Oceanic and Atmospheric Administration ，NOAA)

便携式噪声，振动和粗糙度测试
“在MTS公司我们再次和NI合作来帮助用户标准化噪声和振动测试。CompactRIO补充了我们的噪声和振动测试产品，它可以使用户进一步标准化用于多种独特测试环境的用户界面。该产品也支持了我们长期的目标——以合理的价格为噪声和振动测试提供更高的灵活性和效率。”
Doug Marinaro, 副总裁
MTS 软件和咨询公司

工业处理和运动控制
“对于这种应用，CompactRIO是极为关键的。使用运行LabVIEW RT的嵌入式MFA控制器连同运行LabVIEW FPGA的NI-SoftMotion，现在我们已经能提供可以媲美专用硬件的高速，高精度自适应控制解决方案。”
——Dr. George Cheng, CEO
CyboSoft

车载数据采集（动态机箱/机身）
“利用我们大量的LabVIEW 专业经验和NI新款的CompactRIO平台，我们已建立了智能车辆动态数据采集程序，整个开发的四分之一时间用于从头定制硬件。我们选用CompactRIO是因为市场上没有其它方案能在这样的结构中提供如此水平的定制功能，而且该结构能经受住试验场恶劣地形的考验。由于我们可以使用LabVIEW来轻松更改程序，所以重新设置系统只需几天，而不是几周。”
——Joel Gorsegner, 开发工程师
Roush Industries公司

自动化测试系统
“采用RIO技术，我们的开发时间缩减了50%，系统成本降低了$40,000-$150,000，而且最重要的是，我们的客户在未来的应用中，该平台的90%-95%可以重复利用。”
——Daren Williamson, 技术销售经理
AmFax 有限公司

运输研究
“在快速变化的高科技R&D领域，RIO技术为我们提供极大的优势。RIO不仅和完全自制的解决方案相比能大量节省成本和时间，而且它的可重新配置特性为我们带来了更大的商业优势，它可以让我们快速对系统进行更改，从而重新定义测试方案和项目目标。”
——Corey Jaskolski, 总裁
Hydro Technologies 

重机械控制
“CompactRIO的beta测试已提供了有力的证据，表明该平台能满足所有的工程要求。考虑到NI在实现技术方面的盛名以及高的现金回报率，新出现的CompactRIO平台为重机械控制应用提供了非常经济的平台。CompactRIO系统提供足够的处理能力，可以在单个CompactRIO机箱中插入多种工具。这使CompactRIO 比以前系统的成本降低了一半。”
——Greg Sussman, 自动化系统咨询专家
Process Automation 公司

车载数据采集（汽车电子测试）
“NI CompactRIO 的优点是体积小而且具有灵活性。我们的开发部门把这种灵活性结合到CARLOS系统。使用CompactRIO，我们在CARLOS中集成了我们创建的高度定制算法，从而提供了便携式，用户定义的车载分析和诊断系统。”
——Rainer Lindner, Graduate 硬件工程师
GÖPEL electronic GmbH

机车快速控制原型设计（RCP）
“利用我们已有的动力系控制和LabVIEW 专业经验，我们仅在三个月内，就利用CompactRIO开发出了全功能的发动机控制系统原型，它可以控制高性能的摩托发动机。在以前的项目中，我们至少要用两年时间（和超过$500,000）使用定制设计的硬件来开发同样的ECU系统。使用CompactRIO，运行确定性循环的时间为毫秒级，并且基于FPGA的火花塞的定时为微秒级。此外，我们可以轻松添加传感器和激励器，或者更改我们的系统，而且所需投入的时间最少。”
——Carroll G. Dase, 总裁
Drivven, 公司
 
电机驱动研究
“使用LabVIEW 软件和CompactRIO模块，我们成功创建了开关型磁阻机器全方位磁力特性测量的应用系统。CompactRIO提供了能精确测量实验数据的友好的工具，它可以让我们的研究人员排除涡电流损耗误差和由于电阻受热阻值改变带来的误差。”
——Keunsoo Ha, 研究员
Virginia Tech Motion Control Systems Research Group
构建您的CompactRIO系统

步骤1 选择您的CompactRIO实时嵌入式控制器，PXI控制器或台式PC机 。

控制器类型	可重新配置嵌入式系统	R 系列扩展系统
Standard real-time	cRIO-9002 嵌入式控制器, 64 MB 内存	PXI-8145 RT, PXI-1031 (实时PXI)
Premium real-time	cRIO-9004嵌入式控制器, 512 MB 内存	PXI-8186 RT, PXI-1031 (实时 PXI)
Windows PXI		NI PXI-8186, PXI-1031
Windows desktop		所有台式PC
Desktop real-time (ETS)		认证的台式PC (Dell Optiplex, 型号 GX270)

步骤 2. 选择可重新配置的机箱或R系列设备和扩展机箱

机箱类型	可重新配置的嵌入式系统	R 系列扩展系统
Standard real-time	cRIO-9101 4槽 1 M 门 RIO 机箱 cRIO-9102 8槽 1 M 门 RIO 机箱	PCI-7831R 或 PXI-78x1R, 和 cRIO-9151 扩展机箱
Premium real-time	cRIO-9103 4-槽 3 M 门 RIO 机箱 cRIO-9104 8-槽3 M 门 RIO 机箱	PCI-7831R 或 PXI-78x1R, 和 cRIO-9151 扩展机箱
Windows PXI		PXI-7831R 或 PXI-7811R， 和 cRIO-9151 扩展机箱
Windows 台式PC		PCI-7831R 和 cRIO-9151 扩展机箱
Desktop real-time (RTX)		PCI-7831R 和 cRIO-9151 扩展机箱

步骤3. 选择您的I/O模块

信号类型	信号	模块	通道	特性
模拟输入	热电偶	cRIO-9211	4	24-bit delta-sigma, 15 S/s, 差分 (J, K, R, S, T, N, E, and B 热电偶类型)
	小电压 (±80 mV)	cRIO-9211	4	24-bit, 15 S/s, 差分
	中电压 (±10 V)	cRIO-9215	4	16-bit, 100 kS/s每通道, 同步，差分
模拟输出	中电压 (±10 V)	cRIO-9263	4	16-bit, 100 kS/s 每通道, 同步
数字输入	24 V 无源	cRIO-9421	8	100 µs, 24 V 逻辑, 40 V 保护
	250 AC/DC 通用	cRIO-9435	4	3 ms, ±5 to 250 VDC, 10 to 250 VAC, 通用, 无源/有源
	差分 or TTL	cRIO-9411	6	1 µs, ±5 to 24 V, 单端TTL或差分, 常规5 V 电源输出
数字输出	24 V有源	cRIO-9472	8	100 µs, 24 V 逻辑, 750 mA 最大每通道, 30 V 保护, 短路保护
		cRIO-9474	8	1 µs, 高速，24 V 逻辑, 1A 最大每通道, 30 V 保护, 短路保护
继电器输出	A型 (SPST)	cRIO-9481	4	1 s, 30 VDC (2 A), 60 VDC (1 A), 250 VAC (2 A)机电式A型(SPST)
计数器, 脉冲	计数器/定时器 (24 V)	cRIO-9423	8	1 µs, 高速, 24 V 逻辑, 35 V 保护
	计数器/定时器 (TTL)	cRIO-9411	6	1 µs, ±5 to 24 V, 单端TTL或差分, 常规 5 V 电源输出
	正交编码器（差分）	cRIO-9411	6	1 µs, ±5 to 24 V, 单端TTL或差分, 常规 5 V 电源输出