Mecatrônica Atual 50

Desempenho em Tempo Real
O equívoco mais comum associado ao
desempenho em tempo real é dizer que ele
aumenta a velocidade de execução do programa.
Apesar de ser verdade em alguns casos,
a aplicação é melhorada proporcionando
temporização precisa e previsível. Com essas
melhorias, você pode determinar o tempo
exato quando certo evento ocorrerá.
Controle em Tempo Real
Com controle em tempo real, é possível
monitorar e simular continuamente um sistema
físico. Aplicações de controle em tempo real
executam repetidamente uma tarefa definida
pelo usuário com um intervalo de tempo
específico entre cada execução. A maioria dos
sistemas de controle em tempo real monitora
um sistema físico, comparam o estado atual
com o estado desejado e então simulam o
sistema físico baseando-se nessa comparação.
O tempo que leva para que essa malha execute
é considerado o tempo de ciclo da malha. O
tempo de ciclo da malha de controle varia,
baseado na complexidade do sistema.
O determinismo mede a consistência
do intervalo de tempo especificado entre
os eventos. Muitos algoritmos de controle,
como o PID, requerem um comportamento
muito determinístico. Por exemplo, um
elevador move-se gradualmente para o
andar correto por causa do comportamento
determinístico da malha de controle. Sem
o determinismo, o evelador chega ao andar
correto, porém sem estabilidade.
Em todos os sistemas de tempo real há
uma quantidade de erro chamada jitter. O
jitter é outra maneira de medir o determinismo
de um sistema de tempo real. Você
pode calculá-lo como a diferença máxima
entre qualquer atraso individual de tempo e
o atraso de tempo desejado em um sistema,
veja na figura 2.
Resposta a eventos
em Tempo Real
Com resposta a eventos em tempo real, é
possível responder a um simples evento dentro
de um dado espaço de tempo. O sistema de
tempo real garante algum tempo máximo
de resposta a um evento único. O evento
pode ser tanto periódico quanto aleatório.
Um exemplo de uma aplicação de resposta
a um evento em tempo real é um sistema de
monitoração de segurança. Se uma planta
entra em um estado de perigo, o sistema de
tempo real deve responder a este evento dentro
de um espaço de tempo garantido.
A latência é usada para descrever o tempo
que leva para se responder a um evento. É
similar ao determinismo em aplicações de
controle em tempo real. Com resposta a
eventos em tempo real, é garantido o pior
caso de latência.
Tecnologia de Tempo Real
da National Instruments
Os módulos LabVIEW Real-Time e
LabWindows /CVI Real-Time são usados
para se alcançar execução determinística
confiável em hardware dedicado. Caso haja
necessidade de um determinismo maior,
o módulo LabVIEW FPGA, combinado
instrumentação
com um hardware que inclua tecnologia
de entradas e saídas reconfiguráveis (RIO
– Reconfigurable I/O) oferece resposta de hardware
em nanossegundos. Use o conjunto de
software da National Instruments para:
• Desenvolver rapidamente aplicações
determinísticas com programação
gráfica ou ANSI C;
• Criar facilmente controles distribuídos
e sistemas de monitoração;
•
Eliminar o tempo gasto, integrando
diversas entradas e saídas.
A National Instruments oferece uma
variedade de hardwares de tempo real que
contém um processador embarcado, executando
um sistema operacional de tempo real
para máxima confiabilidade e desempenho
determinístico. É possível integrar uma vasta
gama de entradas e saídas com hardware modular
que possa ser expandido para atender a
um grande número de canais para aquisição
de dados e controle, condicionamento de
sinais industriais e isolação segura. MA
F1. Diferença entre tecnologia de tempo
real Hard e Soft. F2. Um Exemplo de Diagrama de Jitter.
F3. A Tecnologia de Tempo Real da National Instruments.
Março/Abril 2011 :: Mecatrônica Atual
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