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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 Regelung von Drehstrom-Synchronmotoren mit EnDat-2.2-Schnittstelle auf der MicroLabBox

    Hochschule 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, 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 führt dSPACE eine völlig neue Systemklasse ein: ein kompaktes Entwicklungssystem für das Labor, das trotz geringer Anschaffungskosten und Baugröße enorm leistungsstark und flexibel ist. Über 100 Kanäle unterschiedlicher I/O-Schnittstellentypen und eine Kombination aus Echtzeitprozessor und FPGA sorgen in Forschung und Entwicklung für die benötigte Vielseitigkeit. So lassen sich Regel- und Testanwendungen sowie solche zur Datenerfassung schnell, einfach und kosteneffizient umsetzen.
     

     

Anwendungsbereiche


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

Vorteile

Mit hoher Rechenleistung und sehr geringen I/O-Latenzen bietet die MicroLab Box 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® für die modellbasierte I/O-Integration sowie die Experimentiersoftware ControlDesk® für den Zugriff auf Echtzeitanwendungen mit grafischen Instrumenten zur Laufzeit. 

Zwei Anschlusspanel-Varianten
Die MicroLabBox ist in zwei Anschlusspanel-Varianten erhältlich, bei denen die I/O-Anschlüsse unterschiedlich angeordnet sind. Eine Variante hat Sub-D- und BNC-Stecker auf der Oberseite, was den I/O-Zugriff erleichtert, wenn die MicroLabBox auf dem Arbeitstisch steht. Bei der anderen Variante befinden sich die Sub-D-Stecker vorne, so dass Sie die MicroLabBox zum Beispiel leicht zusammen mit anderen Labor-Geräten in einem Stack einsetzen können. Für eine leichte Verkabelung und Signalnachverfolgung ist die Steckerbelegung auf den Einheiten abgebildet und spiegelt sich in den I/O-Blocksets von RTI wider. 

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

Parameter Specification
MicroLabBox Front Panel Variant Top Panel Variant
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
Host communication co-processor
  • 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 FPGA 1)
  • 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
  • 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
  • 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
Physical characteristics Enclosure size
  • Approx. 310 x 250 x 110 mm (12.2 x 9.8 x 4.3 in)
  • Approx. 310 x 250 x 115 mm (12.2 x 9.8 x 4.5 in)
Temperature
  • 0 ... 50 °C (ambient temperature)
Power supply
  • 100 ... 240 V AC, 50 ... 60 Hz
Power consumption
  • 125 W

 

1) User-programmable via RTI FPGA Programming Blockset. Using the RTI FPGA Programming Blockset requires additional software.