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MicroLabBox

Kompakte Prototyping-Einheit für das Labor

Die MicroLabBox ist ein All-in-one-Entwicklungssystem für das Labor, das kompakte Größe und geringe Systemkosten mit hoher Leistungsfähigkeit und Vielseitigkeit vereint.

  • Intelligentes Bohren

    Simulation extremer Umgebungsbedingungen für Steuergeräte

    Schlumberger Ltd.

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  • Schnelle Steuerung des Drehstrom-Synchronmotors mit EnDat-2.2-Schnittstelle auf der MicroLabBox

    Fachhochschule Rosenheim:

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  • Ohne Kette

    Serieller Hybridantrieb im Fahrrad
    Institut für Automatisierung und Informatik GmbH (IAI)

    Weitere Informationen

  • Pressemitteilung Paderborn, Mittwoch, 11. Februar 2015:

    dSPACE präsentiert die MicroLabBox – die neue, kompakte Entwicklungsplattform für Regelsysteme für den Einsatz im Labor mit hoher Rechenleistung und umfassenden Funktionen. Die MicroLabBox macht das Erstellen, Optimieren und Testen von Reglern sowie das Implementieren von Datenerfassungsanwendungen einfach und kosteneffizient – sowohl für die Industrie als auch für die Forschung und Lehre.

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  • Echte Größe ganz kompakt

    Mit der MicroLabBox präsentiert dSPACE ein völlig neues System – ein kompaktes Entwicklungssystem für den Einsatz im Labor, das bei geringen Systemkosten und überschaubarer Größe sehr leistungsstark und vielseitig ist. Über 100 Kanäle unterschiedlicher I/O-Typen sowie eine Kombination aus Echtzeitprozessor und FPGA bieten die Flexibilität, die im Bereich Forschung und Entwicklung notwendig ist. So können Sie Anwendungen für Steuerung, Test und Datenerfassung schnell, einfach und kostengünstig implementieren.

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Anwendungsbereiche

Mit der MicroLabBox können Sie Ihre Regel-, Test- oder Messanwendungen schnell und einfach aufbauen und neue Regelungskonzepte umsetzen. Über 100 I/O-Kanäle unterschiedlicher Typen machen die MicroLabBox zu einem vielseitigen System, das in Forschung und Entwicklung für viele Mechatronikanwendungen eingesetzt werden kann, zum Beispiel Robotik, Medizintechnik, elektrische Antriebssteuerung, erneuerbare Energien, Automobiltechnik oder Luft- und Raumfahrt.

Vorteile

Mit hoher Rechenleistung und sehr geringen I/O-Latenzen bietet die MicroLabBox ein hohes Maß an Echtzeitfähigkeit. Ein programmierbares FPGA ermöglicht hohe Flexibilität und die Ausführung sehr schneller Regelschleifen, wie sie für Anwendungen wie Elektromotorsteuerungen oder aktive Geräusch- und Vibrationsunterdrückung erforderlich sind.

Die MicroLabBox wird durch ein umfassendes dSPACE Software-Paket unterstützt. Dazu gehören Real-Time Interface (RTI) für Simulink® zur modellbasierten I/O-Integration sowie die Experimentier-Software ControlDesk für den Zugriff auf Echtzeitanwendungen mit grafischen Instrumenten zur Laufzeit.

MicroLabBox, Top-Panel-Variante mit Federklemmleisten

Vielseitigkeit durch Connector-Panel-Varianten

Die MicroLabBox ist in drei Connector-Panel-Varianten erhältlich und bietet unterschiedliche Arten und Positionen für die I/O-Anschlüsse. Die Front-Panel-Variante hat Sub-D-Anschlüsse auf der Vorderseite, damit der Zugriff auf die Anschlüsse der MicroLabBox auch dann möglich ist, wenn die MicroLabBox in einem Laboraufbau installiert ist oder um zwischen den Kabelbäumen zu wechseln. Die Top-Panel-Variante steht mit zwei verschiedenen Anschlussoptionen zur Verfügung und eignet sich optimal für den Einsatz am Schreibtisch.

Mit den BNC- und Sub-D-Steckern erlaubt die MicroLabBox mit Top Panel den einfachen Zugriff auf die analogen I/O-Kanäle über Sonden, die üblicherweise im Labor eingesetzt werden, wenn die analogen Signale qualitativ hochwertig sein müssen. Zudem steht eine Top-Panel-Variante mit Federklemmleisten zur Verfügung, wie sie in der Industrieautomation zum Einsatz kommen. Das heißt, dass die Signalanschlüsse dank der Steckverbindung der Klemmen mit Hilfe eines üblichen Schraubendrehers schnell und einfach geändert werden können. Um die Verkabelung und die Signalnachverfolgung so benutzerfreundlich wie möglich zu machen, stehen auf allen Panel-Varianten die Steckerbelegungen. Die Steckerbelegung findet sich zudem in den I/O-Blöcken der Implementierungssoftware Real-Time Interface (RTI) wieder.

Überblick über die MicroLabBox-Varianten: Variante Front Panel (links), Variante Top Panel (rechts)

Parameter Specification 1 Specification 2 Specification 3
MicroLabBox Variants Front Panel Variant Top Panel Variant with BNC Connectors Top Panel Variant with Spring-Cage Terminal Blocks
Processor
  • Real-time processor
    • NXP (Freescale) QorlQ P5020, dual-core, 2 GHz 32 KB L1 data cache per core, 32 KB L1 instruction cache per core, 512 KB L2 cache per core, 2 MB L3 cache total
  • Host communication
    • NXP (Freescale) QorlQ P1011 800 MHz for communication with host PC
  • Memory
    • 1 GB DRAM 128 MB flash memory
  • Boot time
    • Autonomous booting of applications from flash (depending on application size), ~5 s for a 5 MB application
  • Real-time processor
    • NXP (Freescale) QorlQ P5020, dual-core, 2 GHz 32 KB L1 data cache per core, 32 KB L1 instruction cache per core, 512 KB L2 cache per core, 2 MB L3 cache total
  • Host communication
    • NXP (Freescale) QorlQ P1011 800 MHz for communication with host PC
  • Memory
    • 1 GB DRAM 128 MB flash memory
  • Boot time
    • Autonomous booting of applications from flash (depending on application size), ~5 s for a 5 MB application
  • Real-time processor
    • NXP (Freescale) QorlQ P5020, dual-core, 2 GHz 32 KB L1 data cache per core, 32 KB L1 instruction cache per core, 512 KB L2 cache per core, 2 MB L3 cache total
  • Host communication
    • NXP (Freescale) QorlQ P1011 800 MHz for communication with host PC
  • Memory
    • 1 GB DRAM 128 MB flash memory
  • Boot time
    • Autonomous booting of applications from flash (depending on application size), ~5 s for a 5 MB application
Interfaces
  • Host interface
    • Integrated Gigabit Ethernet host interface
  • Ethernet real- time I/O interface
    • Integrated low-latency Gigabit Ethernet I/O interface
  • USB interface
    • USB 2.0 interface for data logging ("flight recorder") and booting applications via USB mass storage device (max. 32 GB supported)
  • CAN interface
    • 2 CAN channels (partial networking supported)
  • Serial interface
    • 2 x UART (RS232/422/485) interface
  • LVDS interface
    • 1 x LVDS interface to connect with the Programmable Generic Interface PGI1
  • Programmable FPGA1)
    • Xilinx® Kintex®-7 XC7K325T FPGA
  • Host interface
    • Integrated Gigabit Ethernet host interface
  • Ethernet real- time I/O interface
    • Integrated low-latency Gigabit Ethernet I/O interface
  • USB interface
    • USB 2.0 interface for data logging ("flight recorder") and booting applications via USB mass storage device (max. 32 GB supported)
  • CAN interface
    • 2 CAN channels (partial networking supported)
  • Serial interface
    • 2 x UART (RS232/422/485) interface
  • LVDS interface
    • 1 x LVDS interface to connect with the Programmable Generic Interface PGI1
  • Programmable FPGA1)
    • Xilinx® Kintex®-7 XC7K325T FPGA
  • Host interface
    • Integrated Gigabit Ethernet host interface
  • Ethernet real- time I/O interface
    • Integrated low-latency Gigabit Ethernet I/O interface
  • USB interface
    • USB 2.0 interface for data logging ("flight recorder") and booting applications via USB mass storage device (max. 32 GB supported)
  • CAN interface
    • 2 CAN channels (partial networking supported)
  • Serial interface
    • 2 x UART (RS232/422/485) interface
  • LVDS interface
    • 1 x LVDS interface to connect with the Programmable Generic Interface PGI1
  • Programmable FPGA1)
    • Xilinx® Kintex®-7 XC7K325T FPGA
Analog input
  • Resolution and type
    • 8 14-bit channels, 10 Msps, differential; functionality: free running mode 24 16-bit channels, 1 Msps, differential; functionality: single conversion and burst conversion mode with different trigger and interrupt options
  • Input voltage range
    • -10 ... 10 V
  • Resolution and type
    • 8 14-bit channels, 10 Msps, differential; functionality: free running mode 24 16-bit channels, 1 Msps, differential; functionality: single conversion and burst conversion mode with different trigger and interrupt options
  • Input voltage range
    • -10 ... 10 V
  • Resolution and type
    • 8 14-bit channels, 10 Msps, differential; functionality: free running mode 24 16-bit channels, 1 Msps, differential; functionality: single conversion and burst conversion mode with different trigger and interrupt options
  • Input voltage range
    • -10 ... 10 V
Analog output
  • Resolution and type
    • 16 16-bit channels, 1 Msps, settling time: 1 µs
  • Resolution and type
    • 16 16-bit channels, 1 Msps, settling time: 1 µs
  • Output voltage range
    • -10 ... 10 V
  • Output current
    • ± 8 mA
  • Digital I/O
    • 48 bidirectional channels, 2.5/3.3/5 V (single-ended); functionality: bit I/O, PWM generation and measurement (10 ns resolution), pulse generation and measurement (10 ns resolution), 4 x SPI Master 12 bidirectional channels (RS422/485 type) to connect sensors with differential interfaces
  • Resolution and type
    • 16 16-bit channels, 1 Msps, settling time: 1 µs
  • Resolution and type
    • 16 16-bit channels, 1 Msps, settling time: 1 µs
  • Output voltage range
    • -10 ... 10 V
  • Output current
    • ± 8 mA
  • Digital I/O
    • 48 bidirectional channels, 2.5/3.3/5 V (single-ended); functionality: bit I/O, PWM generation and measurement (10 ns resolution), pulse generation and measurement (10 ns resolution), 4 x SPI Master 12 bidirectional channels (RS422/485 type) to connect sensors with differential interfaces
  • Resolution and type
    • 16 16-bit channels, 1 Msps, settling time: 1 µs
  • Resolution and type
    • 16 16-bit channels, 1 Msps, settling time: 1 µs
  • Output voltage range
    • -10 ... 10 V
  • Output current
    • ± 8 mA
  • Digital I/O
    • 48 bidirectional channels, 2.5/3.3/5 V (single-ended); functionality: bit I/O, PWM generation and measurement (10 ns resolution), pulse generation and measurement (10 ns resolution), 4 x SPI Master 12 bidirectional channels (RS422/485 type) to connect sensors with differential interfaces
Electric motor control I/O functionality
  • Separate interfaces
    • 2 x Resolver interface
  • Functionality on digital I/O channels
    • 6 x Encoder sensor input
      2 x Hall sensor input
      2 x EnDat interface
      2 x SSI interface
      Synchronous multi-channel PWM
      Block commutational PWM
  • Sensor supply
    • 1 x 12 V, max. 3 W/250 mA (fixed) 1 x 2 ... 20 V, max. 1 W/200 mA (variable)
  • Feedback elements
    • Programmable buzzer
      Programmable status LEDs
  • Theft protection
    • Kensington® lock
  • Cooling
    • Active cooling (temperature-controlled fan)
  • Physical connections
    • 4 x Sub-D 50 I/O connectors
      4 x Sub-D 9 I/O connectors
      3 x RJ45 for Ethernet (host and I/O)
      USB Type A (for data logging)
      2 x 2 banana connectors for sensor supply Power supply
  • Separate interfaces
    • 2 x Resolver interface
  • Functionality on digital I/O channels
    • 6 x Encoder sensor input
      2 x Hall sensor input
      2 x EnDat interface
      2 x SSI interface
      Synchronous multi-channel PWM
      Block commutational PWM
  • Sensor supply
    • 1 x 12 V, max. 3 W/250 mA (fixed) 1 x 2 ... 20 V, max. 1 W/200 mA (variable)
  • Feedback elements
    • Programmable buzzer
      Programmable status LEDs
  • Theft protection
    • Kensington® lock
  • Cooling
    • Active cooling (temperature-controlled fan)
  • Physical connections
    • 2 x Sub-D 50 I/O connectors 48 x BNC I/O connectors
      4 x Sub-D 9 I/O connectors
      3 x RJ45 for Ethernet (host and I/O)
      USB Type A (for data logging)
      2 x 2 banana connectors for sensor supply Power supply
  • Separate interfaces
    • 2 x Resolver interface
  • Functionality on digital I/O channels
    • 6 x Encoder sensor input
      2 x Hall sensor input
      2 x EnDat interface
      2 x SSI interface
      Synchronous multi-channel PWM
      Block commutational PWM
  • Sensor supply
    • 1 x 12 V, max. 3 W/250 mA (fixed) 1 x 2 ... 20 V, max. 1 W/200 mA (variable)
  • Feedback elements
    • Programmable buzzer
      Programmable status LEDs
  • Theft protection
    • Kensington® lock
  • Cooling
    • Active cooling (temperature-controlled fan)
  • Physical connections
    • 2 x Sub-D 9 I/O connectors 27 x spring-cage terminal block connectors with 8 pins each 3 x RJ45 for Ethernet (host and I/O)
      USB Type A (for data logging)
      2 x 2 banana connectors for sensor supply Power supply

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