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MicroLabBox

ラボ向けの小型プロトタイピングユニット

MicroLabBoxは、高い性能と汎用性を低コストの小型システムで実現した、ラボ用の一体型開発システムです。

  • Intelligent Drilling

    制御ユニットの過酷な環境条件のシミュレーション

    Schlumberger Ltd.

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  • MicroLabBoxでのEnDat 2.2インターフェースを使用した三相同期モーターの高速制御

    ローゼンハイム応用科学大学

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  • Chain-Free Cycling

    自転車向けシリアルハイブリッドドライブ
    Institut für Automatisierung und Informatik GmbH(IAI)

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  • プレスリリース:パーダーボルン、2015年2月11日:

    dSPACEは、新たに高い演算処理能力と総合的な機能を備えたMicroLabBoxという、ラボ向けのコンパクトな制御システム開発プラットフォームを発表しました。MicroLabBoxは、産業および教育現場においてコントローラを作成、最適化、およびテストしたり、容易かつコスト効率の高い方法でデータ取得アプリケーションを実装したりできるようになります。

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  • 小型の設計で幅広いラボの用途に対応

    dSPACEの全く新しい製品であるMicroLabBoxは、強力かつ高い汎用性を低コストの小型システムで実現した、ラボ用のコンパクトな開発システムです。100チャンネルを超える多様なI/Oタイプと、リアルタイムプロセッサとFPGAの組み合わせにより、研究開発に必要な汎用性が提供されます。制御、テスト、およびデータ取得といったさまざまなアプリケーションを迅速、容易かつ効率的に実装することができます。

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適用分野

MicroLabBoxにより、制御、テスト、または計測アプリケーションを迅速かつ容易に設定でき、新たな制御コンセプトの実現を促進します。100チャンネルにもおよぶ各種I/Oチャンネルを提供するMicroLabBoxは、ロボット工学、メディカルエンジニアリング、モーター制御、再生可能エネルギー、車両エンジニアリング、および航空宇宙産業といった多くのメカトロニクス分野での研究開発に使用できる万能なシステムです。

主な利用効果

高い処理能力と低レイテンシI/Oは、優れたリアルタイムパフォーマンスを提供します。プログラミング可能なFPGAは、高い柔軟性を提供し、モーター制御システムやアクティブな騒音振動除去システムなどで求められる超高速な制御ループも実行可能にします。

MicroLabBoxは、モデルベースでSimulink®環境においてI/Oを統合できるReal-Time Interface(RTI)や試験用ソフトウェアであるControlDeskなどを含む総合的なdSPACEソフトウェアパッケージでサポートされているため、リアルタイムアプリケーションの実行時にグラフィカル計器でアクセスできます。

MicroLabBox、スプリングケージ端子ブロック搭載トップパネルバージョン

コネクタパネルバージョンによる優れた汎用性

MicroLabBoxには、それぞれ異なる位置にI/Oコネクタが配置された、3つのコネクタパネルバージョンが用意されています。フロントパネルバージョンでは、前面にSub-Dコネクタを備えているため、MicroLabBoxのコネクタに容易にアクセスできます。そのため、MicroLabBoxをラボ設備と積み重ねて使用する場合やワイヤハーネス間での切り替えを行う場合に便利です。トップパネルバージョンには2つの異なるタイプのコネクタが備えられており、デスク上での使用に最適です。

BNCおよびD-Subコネクタが搭載されたMicroLabBoxトップパネルバージョンでは、高品質なアナログ信号を提供するために一般的にラボで使用されているプローブを介してアナログI/Oチャンネルに容易にアクセスできます。また、トップパネルバージョンには、産業オートメーションで一般的に使用されるスプリングケージ端子ブロックが備えられています。そのため、標準的なドライバーを用いた一般的なクランプのプッシュインおよびリリース機構によって、信号接続を極めて迅速かつ容易に変更することができます。すべてのパネルバージョンの本体にはピン配列情報が記載されており、ユーザが配線の作成と確認をできる限り容易に行えるようになっています。ピン配列情報は、実装ソフトウェアであるRTI(Real-Time Interface)のI/Oブロックにも表示されます。

MicroLabBoxの各バージョンの概要:フロントパネルバージョン(左)、トップパネルバージョン(右)

Parameter Specification
MicroLabBox 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 co-processor 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
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 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 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) User-programmable via RTI FPGA Programming Blockset. Using the RTI FPGA Programming Blockset requires additional software.

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