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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.

  • 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)

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  • Press Release 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 Experimentiersoftware ControlDesk für den Zugriff auf Echtzeitanwendungen mit grafischen Instrumenten zur Laufzeit.

MicroLabBox, Top-Panel-Variante mit Federzugklemmleisten

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 einen Sub-D-Anschluss auf der Vorderseite, um auf die Anschlüsse der MicroLabBox zuzugreifen, wenn sie 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 Federzugklemmleisten zur Verfügung, wie sie in der Industrieautomation zum Einsatz kommen. Das heißt, dass die Signalleitungen dank der Steckverbindung der Klemmen mit Hilfe eines üblichen Schraubendrehers schnell und einfach geändert werden können. Für komfortables Verkabeln und Nachverfolgen von Signalen stehen auf allen Panel-Varianten die Steckerbelegungen, die auch im I/O-Block der Konfigurationssoftware Real-Time Interface (RTI) referenziert werden.

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

Parameter Specification
MicroLabBox Front Panel Variant Top Panel Variant with BNC Connectors Top Panel Variant with Spring-Cage Terminal Blocks
Processor Real-time processor 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 Freescale QorlQ P1011 800 MHz for communication with host PC
Host communi­cation co-processor
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
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
Analog output 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 Seperate 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 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
2 x Sub-D 50 I/O connectors
48 x BNC I/O connectors
4 x Sub-D 9 I/O connectors
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

1) Benutzerprogrammierbar mit RTI FPGA Programming Blockset. Der Einsatz des RTI FPGA Programming Blocksets erfordert zusätzliche Software.

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