X射线单晶衍射仪远程控制系统消息通信系统

为突破现有的X射线单晶衍射仪操作与控制系统上位机直接控制下位机模式,采用RabbitMQ企业级消息队列服务器作为控制通信服务器,并以此为基础搭建X射线单晶衍射仪远程控制系统的消息通信平台,实现对分布式各个子系统的远程操作与控制.本文介绍了针对远程控制系统的消息通信系统进行设计,初步测试表明在此通信系统上能够实现稳定精准的消息通信.     

晶体结构解析SDP软件包中PLUTO程序的改进

一、引言目前,我校在单晶研究中使用四圆X-射线单晶衍射仪,它的操作由Micro-VAX Ⅱ控制,并配有SDP(structure Determination Package)。该软件包可用来对分析所得的结构数据进行处理,以数据形式及图形形式表现,在终端或绘图仪上输出。我校从1989年12月引进该仪器以来,在晶体结构研究方面作了大量的工作,同时也发现了SDP软件包存在     

基于Mindstorms的四轮智能机器人实时控制系统设计

传统机器人控制系统是以辅助控制机器人转向为基准进行设计的,存在转向控制效果差的问题,为实现四轮智能机器人控制系统研发,以Mindstorms平台为基础,搭建由主控模块、传感器模块、无线通信模块、运动模块以及电源模块组成的四轮智能机器人结构。在运动控制模块中选用TMC236芯片作为电机驱动芯片,通过电路为桥臂上开关管提供控制电压;在底层控制模块中,采用PID控制器控制电机期望转角与实际转角之间差值,实现机器人转向角度控制。对软件控制策略研发中,利用嵌入式操作软件系统实现车道保持控制和避障控制功能,实现机器人自主换道功能。保证机器人自主充电情况下,测试转向控制功能,由测试结果可知,基于Mindstorms系统控制效果始终维持在98%以上,实现机器人转向精准控制。     

用于LNG工艺模块MOP试验的微型PCS装置研究及应用

LNG项目规模庞大,项目开发阶段需划分成多模块同时建造,并且在建造阶段需要开展严格的最大操作压力泄漏试验(MOP)。受模块集成方式制约,LNG中央控制系统与工艺处理系统分开建造,陆地调试期间现场仪表阀门无法接收中控系统控制,仪表阀门开关控制成为模块调试期间的一大难题。本文研究设计了一种微型过程控制系统(PCS)装置,能够在陆地调试期间临时替代中央控制系统。该装置有效解决解决了LNG项目模块化建造期间中央控制系统无法使用的问题,目前已在俄罗斯某LNG项目中成功应用。     

HS9600全自动核酸提取仪的研制

将核酸提取工艺与自动控制相结合,研发了 HS9600全自动核酸提取仪。该仪器以机械臂运动控制为核心,结合移液器定量控制与试剂技术,实现了核酸的分离与纯化。文中详细介绍了机械臂位置控制系统、移液器控制系统、温控系统等关键模块的设计方法,并描述了系统软件的功能和设计思想。检测证明该仪器运动控制稳定,可靠性好,提取效果优,自动化程度高。     

TDG钢丝绳电脑探伤仪

<正>TDG钢丝绳电脑探伤仪(便携式仪器)由中煤科工集团常州自动化研究院研制推出。该仪器采用了圆形结构、周向环绕、轴向磁化的传感探头,并与自主研发的采集模块相结合,通过RS232、USB或RJ45C以太     

面向应急机器人的机械臂无线控制系统设计

针对处理油气场站有毒气体泄漏事故的应急机器人,设计一种基于DSP和AR9331模块的机械臂无线控制系统。该系统用6个舵机配合金属支架搭建机械臂硬件结构,以TMS320F28335 DSP为核心处理器,利用其ePWM模块驱动舵机,同时通过AR9331 WiFi模块和DSP的SCI模块实现DSP与上位机之间的无线通信,由此完成了该无线控制系统的全部搭建。实验过程中,在上位机端通过无线通信模块向DSP发送各种控制指令,对各个舵机进行协调控制,从而控制机械臂进行清理障碍物、启闭阀门等应急处理操作,验证了该无线控制系统的可行性。实验结果表明该机械臂无线控制系统控制精度高、调节速度快、可靠性高。机械臂能够在0.5s内接收并完成指令,舵机角度误差在1°以内,满足应急机器人的操作需求。     

X射线粉末衍射仪智能辅助校正系统

X射线粉末衍射仪（X-Ray powder Diffraction,XRD）是物质研究的精密仪器,物理结构复杂,微小的硬件偏差会对衍射数据质量造成影响,对其硬件设备进行偏差校正将有效保证数据正确性,在校正偏差前需要进行偏差类型识别.通常衍射仪设备调校多由设备厂商专家使用专用仪器和设备逐项排查的方式进行偏差校正,对人员经验有较高依赖、调校过程复杂且效率低.为了提高偏差识别效率,本文探讨了X射线粉末衍射仪偏差类型及其产生原因,并开发了一套基于分类预测的X射线粉末衍射仪智能辅助校正系统.该系统采用通用计算机硬件平台,通过特征提取、模型训练等步骤分析标准样品衍射数据,自动化识别仪器状态、辅助校正.结果表明该系统可以快速识别偏差,达到辅助校正的目的.     

基于集散控制理论立体车库控制系统设计

基于我国立体车库的发展现状,高端的大型机械式立体车库还处于技术引进和自主研发阶段.从研究的角度出发,完成了机械式三维立体车库控制系统的设计.该控制系统是基于PC-PLC的微型集散控制系统,由PC机为基础的上位机用户界面、RS-232C通信协议为基础的串行通信和3个PLC组成的现场控制单元的下位机所组成,以实现机械式立体车库自动化的车辆存取.立体车库的各个运动执行部件采用步进电机来驱动,因其具有较高的运动精度,所以可以实现各个机构的精确移动和准确定位.通过对控制系统的调试,该系统可基本实现立体车库的自动化控制.     

注射泵控制系统设计

注射泵是一种数字化、智能化的医疗仪器，主要用于在临床上实现高精度的输注药液。文章描述了注射泵控制系统的设计思想、各个模块的硬件实现，以及相应的软件设计。实践运行表明该系统工作稳定、可靠。     

大型运输机综合训练器虚拟仪表系统的研究

随着计算机技术的快速发展,使虚拟仿真模拟器在军事训练中得到了广泛的应用.目前模拟器仪表系统主要是实表系统,存在驱动复杂、价格昂贵等缺点.结合大型运输机综合训练器的研制,介绍了采用虚拟仪表替代真实仪表的训练器体系结构,给出了利用GL Studio3.0来开发虚拟仪表的过程、数学模型及人机交互方法.以高度表、地平仪等典型虚拟仪表的开发为例,介绍了虚拟仪表中指针、数字轮以及非线性刻度的显示方法, 并给出了一些相应的C 代码,为训练模拟器的仪表仿真提出了新的解决方案.     

Multivariate measurement system analysis in multisite testing: An online technique using principal component analysis

Multisite testing improves manufacturing throughput and reduces costs by applying simultaneous testing to products with multiple measurement instruments in parallel. It is important to perform measurement system analysis (MSA) on a multisite testing system to assess its testing capability. Traditional MSA methods are designed to be either univariate or multivariate in a single-site system. They are not capable of analyzing a complex multisite testing system where there are multivariate measurements and multiple instruments in parallel. We propose an online multivariate MSA approach to detecting faulty test instruments in a multisite testing system. In order to pinpoint a faulty test instrument in a multisite testing system we compare the performance of each test instrument to the overall performance of all the parallel instruments in the system. A modified principal component analysis (PCA) method is proposed to transform multivariate measurement data with dependent variables into those with independent principal components. Assuming that all the instruments have the same measurement accuracy and precision we consider a faulty instrument as one whose principal component values are beyond the three sigma control limits of the principal component values of all instruments. We conduct an experiment to provide empirical evidence that the proposed approach is capable of identifying the faulty instruments in a multisite testing system. This approach can be implemented as an online monitoring technique so that production is not interrupted until a faulty instrument is identified.     

基于单片机的多功能手持测量仪的设计

传统测量仪由于结构复杂、功能单一,价格昂贵,已经不能满足人们的需要。基于单片机的手持测量仪具有体积小,功耗低的优点。随着单片机系统功能不断加强,基于单片机的集成测量系统也得到了广泛应用。本文基于STC12C5A60S2单片机设计了一种手持测量仪,能对温湿度、噪声、距离进行实时测量。通过温湿度传感器DHT21、噪声传感器、超声波测距模块来对环境参数进行采集,采集到的模拟信号经过单片机A／D转换,利用按键模块在LCD12864液晶上进行显示。系统能对超过设定的参数值进行报警。     

医院手术器械二级溯源系统研究与实现

本文提出一种基于物联网技术的医院手术器械二级溯源系统。使用物联网中的二维码技术标记单个手术器械,使用RFID 技术标记手术器械包,在此基础上构建手术器械的两级溯源管理机制,在手术器械使用的不同环节针对不同溯源粒度实现溯源。该机制充分满足手术器械对溯源管理的要求,提高医疗管理的水平,保证患者的安全。     

A Flexible and Robust Peer-to-Peer Architecture with XML-Based Open Communication for Laboratory Automation

Traditional lab automation systems are highly centralized: dispatch and coordination of activities are mediated by a system controller, usually via a single, monolithic control procedure. This approach, while conceptually simple, makes changes to the system difficult; adding or removing instruments and functionality can be a daunting task. In addition, most automated systems are tied to particular development languages and protocols, making operation in heterogeneous environments (i.e., the real world) problematic, since instrument software comes in many different implementations.We present a peer-to-peer architecture for lab automation, using an XML-based communication protocol. The architecture consists of peer instrument servers, an XML communication layer, and an open control center. Each instrument peer can control, be controlled by, and communicate information to other instrument peers to fulfill the automation task. Our protocol is based on XML-RPC, a lightweight communication standard built atop HTTP.This provides an open and flexible means of peer-to-peer interfacing. The control center serves as a convenient, Web-based interface to manage the instruments. The automated procedure can be distributed across all available instrument peers (each instrument assigned a set of responsibilities); the controller implements a limited set of high-level instructions. The software components included in our prototype system are implemented in various programming languages, including Java, C/C++, Visual Basic, and LabVIEW. Our approach facilitates rapid development of laboratory automation systems.     

基于独立子空间算法与集成策略的仪表微小故障诊断方法

针对流程工业中多仪表微小故障难以检测的问题,利用独立元分析(ICA)提取仪表变量的独立元信息,根据独立元贡献度矩阵构建独立元子空间,并分别在每个独立元子空间上根据不同的贡献率选择独立元个数,得出三个统计量及其控制限,建立故障检测模型。再综合所有子空间故障检测模型的检测结果,根据实际需求制定集成故障检测策略,最后通过贡献度算法对故障源进行识别和分离。对Tennessee Eastman过程数据的仿真实验结果表明独立子空间算法提高了微小故障的检测精度,在流程工业中多仪表故障诊断中配合不同的集成故障检测策略在应用中更具有灵活性。     

基于TEC和PID的恒温控制系统

量热法可用于表征放射性核素衰变热功率;基于热平衡模式的量热系统,测量过程对测试环境波动较为敏感,测量精度受环境温度影响较大,因而对环境温度稳定性要求较高;为向量热系统提供稳定的恒温测试环境,基于LabWindows/CVI虚拟仪器开发平台,以半导体制冷器(TEC)为制冷元件、Pt100型铂电阻温度传感器为测温元件、高精度数字源表作为电源、高精度数字多功能表为温度测量仪表,基于网络通讯,采用比例-积分-微分(PID)控制策略,设计开发了量热计恒温控制系统;开发完成的系统软件可实现仪表通讯、数据采集与显示、恒温控制、数据分析与存储功能;以量热系统恒温层结构材料铝锭为对象进行了恒温效果测试,测试时长48 h,远高于量热系统单位测量周期;结果显示,该恒温系统可获得±0.2℃的控温精度,满足量热测试对系统环境温度稳定性的要求。     

基于.NET的气象仪器信息管理系统设计与实现

随着气象事业的发展,诸多的气象仪器被应用,需要建立一个操作简单、功能齐全的气象仪器信息管理系统,满足仪器管理人员的操作和管理。基于.NET技术建立仪器数据库,实现管理人员通过Web界面录入各类仪器信息,达到对各类仪器的管理功能。