EtherCAT过程数据传输的实现与时延分析

针对基于PC机的工业以太网控制系统成本较高,且Linux、Windows等非实时操作系统的响应实时性不佳的问题,设计了基于μc/osⅡ的嵌入式EtherCAT工业以太网控制系统;首先,阐述了EtherCAT技术的基本原理,然后在设计好主站系统基本框架的基础上,给出了一个短延时的过程数据收发模型并对其进行时延分析;最后,在硬件系统上测量了过程数据的传输延时,以及各个过程对总体延时的影响;实验结果表明,系统在传输10个字节过程数据量的情况下传输延时约为154μs,该传输速率可以满足大部分的工业实时监控要求。     

基于EtherCAT实时通信的电机驱动控制

实时工业以太网EtherCAT凭借着高性能、低成本、应用简易等优点在现代控制领域得到了广泛的应用和迅速的发展。为了将EtherCAT快速应用到电机驱动控制系统中,采用Interval Zero公司的King Star Motion软件,设计了一种基于EtherCAT实时通信的电机驱动控制方案,并搭建相应实验平台。系统采用经典的位置、速度、电流三闭环控制,分别对速度跟踪、位置定点与正弦跟踪进行了实验测试与分析。实验结果表明,该控制系统可靠性高,跟踪精度良好。     

EtherCAT实时以太网在卷接机组电控系统中的应用

通过对EtherCAT工业以太网总线技术的研究,根据卷烟机组生产工艺的特点和控制要求,设计了基于IPC-PLC的高速卷接机组电控系统。系统采用工业控制计算机IPC为控制核心,以可编程控制器PLC实现机组的过程控制,通过PROFIBUS-DP总线完成机组各系统间的数据通讯。并利用EtherCAT高速实时工业以太网和TwinCAT实时系统,实现烟支质量检测和重量控制功能。     

基于EtherCAT总线的分布式测控系统设计

介绍一种EtherCAT实时工业以太网现场总线技术,研究EtherCAT工作原理,通信协议及主、从站实现方法;针对一般工业现场测控需求,利用EtherCAT总线技术,设计基于工控机的主站管理软件和基于FPGA的嵌入式从站软硬件;应用结果表明,该分布式测控系统运行稳定可靠,数据丢失率低,实时性好。     

EtherCAT无线网关设计与实现

与传统技术的现场总线相比,工业以太网技术具有传输速度快、数据包容量大、传输距离远等优势。EtherCAT总线作为工业以太网总线技术的一种,在工业中的应用越来越广泛。基于EtherCAT总线,提出了一种工业无线监控方法。通过研究EtherCAT工作原理、通信协议以及主站与从站之间的关系,建立了EtherCAT协议与无线WiFi协议的转换模型,并从硬件与软件的两个方面详细介绍了无线网关的实现方法。此外,给出了基于EtherCAT总线的无线网关设计方案及其接入EtherCAT总线网络的方法,在基于EtherCAT总线的分布式多传感器的基础上实现了数据无线传输与监控功能。通信试验结果表明,基于EtherCAT总线的无线网关的数据传输完整且可靠,无线网关的实现方法可行,为工业无线监控提供了一种新思路。     

机器人关节驱动器通讯节点设计

基于现场总线网络的伺服控制系统因其高可靠性、快速性和稳定性,在伺服运动控制系统的中备受青睐。本文通过引入当前工控领域新型的实时工业以太网EtherCAT~([1]),设计了以STM32F407~([2])为核心处理器和以LAN9252为协议栈芯片的具有EtherCAT通信功能的主从式机器人关节驱动器通讯节点。     

基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究

针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。     

EtherCAT从站设计及精确时钟同步技术研究

EtheCAT是一种具有高速性和高实时性的以太网现场总线,是运动控制及工业机器人不可或缺的高速通信手段.为解决对多自由度机器人协调控制等构成的分布系统的同步问题,基于EtherCAT网络拓扑结构,重点分析了DC(distributed clock,分布时钟)同步机制、算法及主从系统间的通信时序,深入研究了主站网卡驱动延时、从站物理位置和数据帧循环周期等几个关键因素对同步性能准确度和精度的影响.通过设计实时驱动网卡程序、完善从站的物理顺序、缩短数据帧的循环周期使之得以改善,并在搭建的ETIl00与STM32F407并行传输数据的EtherCAT从站平台上测试,实验结果证明EtherCAT同步误差能够达到小于15 ns的精度,足以满足高速同步实时需求.     

基于FPGA的EtherCAT协议链路冗余研究

EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用链路冗余技术是实现链路稳定性和可靠性的重要手段。介绍了基于FPGA的EtherCAT链路冗余原理,设计通过FPGA实现主站与从站、从站与从站之间的通信链路与冗余链路的自动切换,从而实现EtherCAT的链路冗余。通过测试验证了此方法的可行性,增加了EtherCAT系统的可靠性与可维护性。     

基于EtherCAT的工业以太网数据采集系统

针对工业以太网分布式数据采集系统实时性差、兼容性差、成本高等问题,提出一种采用EtherCAT总线实现多路数据采集的方法。分析EtherCAT总线的特性,给出工业以太网数据采集系统的总体设计方案及软硬件的具体设计。对构建的系统进行性能测试,结果证明该系统能实现高速、实时的数据采集。     

系统集成芯片综述

集成电路芯片工艺的发展已可使一个系统或一个子系统集成在一个芯片上 ,称为系统集成芯片。本文综述了系统集成芯片的硬件构造、超长指令 (VLIW )结构、芯片嵌入软件及软硬件协同设计方法。     

基于JSP分页技术的研究

电子商务应用中的数据量往往非常大,甚至会达到几十万到几千万条记录的规模,将如此大量的数据显示在一个页面里困难大、效率低。在这种情况下就需要采用分页显示技术将数据库中符合条件的数据逐页显示给用户。对JSP分页技术进行比较,在分析JSP分页技术特点的基础上,提出一种有效的分页解决方案,同时对分页技术的优化进行阐述。     

Hibernate技术在基于GIS数据库中的应用研究

空间信息的存储和处理问题是地理信息系统(GIS)的核心问题.对空间数据和属性数据的统一存储管理已成为必然趋势.本文通过对GIS中海量数据的存储方式进行研究,指出对象-关系型的数据库存储方式是空间数据库的发展方向.在此基础上讨论了Hibernate技术与GIS数据库的结合,使用Hibernate技术将关系数据库中空间数据和属性数据进行封装,屏蔽了数据库底层操作,使得程序员可以用面向对象的思想随意操纵数据库,在利用了关系数据库的快速检索、查询能力的同时也增强了数据的一致性和可移植性.     

基于移动agent的分布式视频点播系统的研究

该文通过对移动agent技术和传统的视频点播系统的研究,提出了一种基于移动agent的分布式视频点播系统的设计和构造,具体地阐述了系统的工作流程,并着重讨论了实现该系统所要考虑的关键问题。移动agent的引入有效地减少了网络传输负载,实现了高速响应点播请求、高质量的影音效果,从而更好地满足更多用户的需求。     

基于FPGA的立方星可重构星载处理系统研究

为了以最小代价提高立方星可重构星载计算机的可靠性,提出了一种基于FPGA的立方星可重构星载处理系统架构。首先,在对国内外微纳卫星星载计算机设计特点进行分析的基础上,分别采用基于SRAM架构和基于Flash架构的FPGA作为核心处理模块与外部表决接口模块,兼顾了系统的运算速度与可靠性。其次,针对可重构星载处理系统中所涉及的可重构策略、在线重构技术以及系统同步技术进行了详细设计。最终,基于所设计硬件系统上进行的测试以及在轨的实测数据验证了该架构的可靠性和有效性。     

基于VRML的网上虚拟教室漫游研究

以一个虚拟教室为例进行3D虚拟漫游的初步设计．这种方式不同于目前网上的虚拟教室。介绍在WWW上采用VKML实现虚拟教室漫游系统的特点、VRML的工作模式和造型机制,采用了基于几何图形的建模方法,探讨场景中交互设计实现的方法,提出碰撞检测技术的应用．实现网上发布和优化。     

基于服务总线（ESB）的应用集成（EAI）探索和研究

科研院所设计研究中各类异构软件应用系统并存,数据和信息在各个应用系统中同步和共享成为现代企业信息化的瓶颈。针对这种现状,文中采用Java技术,通过建立异构系统底层的消息通讯机制,构建连接异构系统的ESB,实现各个异构系统通过ESB进行通讯,最终达到EAI的目的。实际中,基于该ESB构建了船舶设计行业应用软件系统集成平台,在数据集成、应用集成和业务流程集成中取得了较好的效果,肯定了文中成果的可行性。文中重点叙述了所构建的ESB结构图、ESB内部通讯原理及实现中所使用的数据结构,并给出了以该ESB为核心纽带设计的相关EAI平台架构。     

基于CUDA的引导源目标定位快速算法研究

研究引导源的目标定位问题,为实现水下目标定位提供了一种新的途径。实际海洋环境中存在噪声,对定位精度的影响非常大,为了实现低信噪比条件下对目标的准确定位,提出了一种改进的邻域平均法对条纹图像进行降噪处理。同时,由于声场计算和图像处理需要非常大的计算量,实现会耗费较长的时间,提出了利用CUDA技术对GTL算法进行加速处理。处理结果表明,经降噪方法处理后,目标距离估计结果准确,误差较小;与传统CPU方法相比,CUDA技术能不改变精度,且使算法时间减少,为目标定位提供了依据。     

基于《伤寒论》的命名实体识别研究

研究《伤寒论》中命名实体的识别方法,助力张仲景《伤寒论》不同版本文本的深度挖掘,有助于传承中医文化.该文尝试构建ALBERT-BiLSTM-CRF模型,提取《伤寒论》中疾病、证候、症状、处方、药物等实体,并与BiLSTM-CRF模型和BERT-BiLSTM-CRF模型进行对比.五次实验ALBERT-BiLSTM-CRF模型三个评价指标准确率(P),召回率(R)和F1-测度值(F1-score)的平均值分别为85.37％,86.84％和86.02％,相较于BiLSTM-CRF模型和BERT-BiLSTM-CRF模型F1-score分别提升了6％和3％.实验表明相比BiLSTM-CRF和BERT-BiLSTM-CRF模型,ALBERT-BiLSTM-CRF模型在基于《伤寒论》的实体识别任务中效果最好,更适用于中文古籍的知识挖掘.     

Elastos中间件ContentProvider的设计与实现

E1astos是具有中国自主知识产权的面向服务的新型嵌入式网络操作系统。目前主要用嵌入式设备,多款基于Elastos的3G手机已经面世．一款基于Elastos的电子书也即将进入量产。本文提出了基于Elastos的Content Provider,这是一种易于使用和扩展的应用程序数据访问模式．解决了在需求多变的市场背景下,手机应用程序如何方便的访问数据的问题。