19英寸3U UXI工业设备仪器虚拟化方案实现

19英寸3U UXI工业设备仪器虚拟化方案实现

1、背景

    客户开发“教学实验集成智能平台”，其中设备仪器接口部分（红色标记）放大示意如图1，这部分要求：接口电脑PC，可以灵活控制；设备模块集成度高、功能组合复杂；可靠性要求高，供电功率较大。

图1 客户集成设备示意图

    我方依据多年基于PXI设备开发经验，提出集成度高、可靠性高、通信速率高、便于移植、成本优化的UXI（Usb extensions for Instrumentation）扩展工业机箱架构，完美的解决了这个问题。UXI机箱架构是我方独立创新的思路，目前正在申请专利技术。

2、UXI架构描述

2.1机箱：

  19英寸插箱、 3U高度、深度410mm；

2.2背板：

16通道USB3.0高速接口

接口：9001欧式插座48P或USB3.0 TYPE-A母头，二选一兼容；

2.3电源：

    ATX标准电源，便于接口，成本较低；

图2 UXI架构描述

3、UXI特点

    我方提出的3U UXI("Usb extensions for Instrumentation")自动化测试平台架构是借鉴PXI平台架构，有如下特点。

1)   可以基于PC的测量和自动化平台，便于使用NI LabVIEW、Python，C#等语言开发软件进行二级开发或升级，兼容虚拟仪器平台，支持软件定义的仪表架构；

2)   电气总线具有：坚固性、模块化及Eurocard机械封装的特性，适合于试验、测量与数据采集应用；

3)   UXI架构利用USB3.0技术提供更高的带宽，向下兼容USB2.0，方便现有系统的升级和扩展。同时借鉴PXI架构，具有同步和触发功能，支持复杂的测量和控制应用。

4)   灵活性和可扩展性：可轻松实现多个模块的集成和扩展，便于系统移植和维护；

4、电路和试验

4.1 硬件实物

4.2 试验过程

4.3 驱动程序和虚拟界面

5、其他

5.1 开发工具：ALTIUM DESIGN16、NI VISA开发平台等；

5.2 PCB:

5.3 材料EBOM:

6、项目进度和费用计算

开发周期：方案、设计、调试、交货，周期6周（约一个半月）；

费用总计：15000元，包括：原材料、PCB制板、加工费等。