基于XML的EPA现场总线设备描述

EPA是我国工业自动化领域第一个拥有自主知识产权并被国际电工委员会(IEC)认可的国际标准.基于EPA标准构建的工业自动化控制系统是分布式网络控制系统,在同一控制系统,用户可能采用来自不同厂家的设备,这就导致了现场总线的互操作问题.针对现场总线的互操作问题,提出了采用XML进行EPA现场总线设备描述的解决方案,该方案可以解决现场总线设备描述语言的标准化以及组态软件和设备描述文件之间接口统一问题.定义了基于XML的EPA功能块接口,并在EPA组态软件中实现了基于DOM的设备描述文件解析.     

EPA功能块及用户层技术研究

介绍了EPA功能块的基本结构、设备模型、互操作和调度策略等方面的内容。EPA功能块是面向工业现场的、智能化的控制模块．是EPA控制系统的核心元素，也是EPA用户层应用的基础。EPA互操作测试和基于XML的设备描述技术是保证EPA功能块性能及互操作能力的必要手段。     

一种基于EPA的控制系统的设计和实现

首先介绍了EPA功能块及链接对象定义,其次描述了功能块与EPA通信栈的通信,然后描述了通过组态软件进行组态的过程,最后通过对系统的控制与监视,证实了功能块在分布式现场设备中的有效性及灵活性.     

应用Lex与Yacc实现设备描述分析

HART现场设备外部特性的设备描述,使主机能对各种现场设备进行操作,为实现主机的互操性,利用专用工具Lex和Yacc实现分析设备描述,建立多种设备的运行数据,使HART现场总线协议的组态软件能够配置多种设备。讨论了Lex和Yacc的词法分析和语法分析技术及设备描述语言,成功开发了能够分析HART协议设备描述的组态软件,实现了HART设备的互操作。     

EPA功能块的研究与实现

在介绍EPA设备模型的基础上,重点分析了EPA功能块的结构模型,并以模拟输入功能块AI为例,探讨了EPA功能块的工作流程以及软件实现方法.开发的模拟输入功能块AI通过EPA互操作性测试软件测试,其测试结果表明此AI符合EPA功能块规范.     

EPA组态软件控制链路组态模块的设计与实现

基于EPA功能块规范,研究了EPA控制系统组态软件链路组态模块的体系结构,基于功能块开发的EPA控制系统组态软件,可通过功能块回路组态定义控制策略,由编译下载将控制策略转化为控制系统的实际运行状态,使EPA控制系统的各个设备按照组态软件配置的控制策略实际运行.     

HART协议设备描述语言简介及HART协议设备互操作

HART协议设备可以方便的进行现场调校、维护。为实现同一HART主设备(如手持器)对不同的HART设备都可以进行操作(即互操作)，HART基金会专门为HART设备定义了描述HART设备特性的设备描述语言(DDL)。     

基于XML的现场总线设备描述

介绍了当前3种主要的现场总线系统为实现设备互操作所采用的解决方案。在对这些方案进行分析的基础上，提出了基于XML语言的设备描述解决方案，对采用XML语言实现设备描述的优势进行了分析。     

EPA功能块互连技术及其实现方法

本文首先分析了EPA功能块应用进程的结构,然后重点论述了管理信息库、链接对象列表以及信息分发服务等EPA功能块互连的关键技术.最后结合包含典型功能块的功能块应用进程实例,详细分析了功能块互连的实现方法.测试表明,设备经过功能块组态后能够实现预期的控制策略.     

基于EPA的电机控制系统的开发

本文首先介绍了基于EPA的控制系统的两个重要组成部分:EAP功能块和EPA组态软件。然后对基于EPA的电机控制系统各个设备作了简要介绍,接着重点论述了EPA功能块的组态和控制系统的工作原理。最后对控制系统的运行了分析,分析结果表明该控制系统达到了一定的控制效果。     

实时以太网控制系统的功能块执行方法

为了提高实时以太网控制系统的运行效率和通信性能,在EPA（Ethernet for Plant Automation）确定性通信调度的基础上提出了一种功能块执行方法。该方法将现场设备中所有需要远程通信的功能块整合为功能任务,并且按照功能块执行与数据通信周期同步的原理确定了功能任务的执行规律：功能任务在单个通信宏周期中只能单次执行,当周期报文空窗期满足功能任务执行需求时,功能任务在周期报文传输任务结束时执行;当周期报文空窗期不能满足功能任务执行需求时,功能任务在非周期报文传输任务结束时执行。实验证明,该方法实现了系统中功能任务与通信任务的周期同步,避免了功能块的无效执行与数据的无效传输,提高了系统的运行效率和通信性能。     

EPA网络安全组态技术

针对工业控制中EPA网络的网关安全问题,基于EPA组态软件,提出EPA网络安全组态技术。设计EPA网络安全组态模块,通过组态功能块定义访问控制对象,设置加密密钥、校验密钥、校验算法。访问控制对象经编译后下载到安全设备中,决定安全设备的运行状态。测试结果表明,该技术可提升工业控制领域EPA网络控制的安全性和可靠性。     

实时以太网系统中控制与通信的协同调度方法

为了提高实时以太网系统的运行效率和通信实时性,在EPA（Ethernet for Plant Automation）确定性通信调度的基础上,提出了控制与通信的协同调度方法。该方法将EPA设备的通信宏周期划分成通信时间片和控制时间片,在系统中设置定时器,在通信时间片或控制时间片到达时,由定时器引发中断,在执行中断处理程序时获取当前时间,根据当前时间位于通信时间片内或控制时间片内来分别执行通信任务或控制任务。实验结果表明,该方法能够有效避免功能块的无效执行和数据的无效传输,提高系统的运行效率和通信实时性能。     

An FPGA based cascaded CBC block cipher through RPSPNC and TE

Security system can be enhanced by cascading approach where two or more cryptographic algorithms are applied serially or parallel. In this paper the plaintext is first divided into number of blocks and each block are first encrypted by Recursive Positional Substitution on Prime-Nonprime of Cluster (RPSPNC) and then the resultant blocks are encrypted by Triangular Encryption (TE). In RPSPNC source stream is divided into blocks and a generating function is applied on each block to generate a same size of intermediate block t, repetition of this generating function for finite number of time regenerates the original block. In TE, source stream is broken into blocks of size n, and then XNOR operation is performed from MSB to LSB generating a block of size n − 1 and continues to form a triangle. Encryption is done in any of four types and decryption is done in similar method. Lastly combining all the encrypted blocks the ciphertext is generated. Thus applying cascaded approach much better result has been generated as compared to separate RPSPNC and TE. The results are also compared with State-of-art technique from literature, RCT, RMRO and much known RSA.

     

一种提高EPA系统运行效率的机制与实现方法

为了提高EPA(Ethernet for Plant Automation)测控系统的运行效率和通信性能,在EPA确定性通信调度的基础上,提出了EPA-CS(EPA Cycle Synchronization,周期同步)机制.该机制通过使实现控制功能的用户层功能块与实现数据传输功能的EPA通信达成周期同步,解决了功能块无效执行和数据无效传输的问题.提出了机制的原理,给出了用巡回扫描和定时器中断实现机制的方法.实验表明:该机制能够有效降低EPA系统的运行负荷与通信负荷,提高系统的运行效率和通信性能;巡回扫描和定时器中断两种方法实现该机制的效果都比较明显,定时器中断实现的效果更好一些.     

Combining the ant system algorithm and simulated annealing for 3D/2D fixed-outline floorplanning

Three dimensional integrated circuits (3D ICs) can alleviate the problem of interconnection, a critical problem in the nanoscale era, and are also promising for heterogeneous integration. This paper proposes a two-phase method combining the ant system algorithm (AS) and simulated annealing (SA) to handle 3D IC floorplanning with fixed-outline constraints. In the first AS phase, the floorplans are constructed by sequentially packing the block one by one, and the AS is used to explore the appropriate packing order and device layer assignment for the blocks. When packing a block, a proper position including the coordinates and the appropriate layer in the partially constructed floorplan should be chosen from all possible positions. While packing the blocks, a probability layer assignment strategy is proposed to determine the device layer assignment of unpacked blocks. After the AS phase, the SA phase is used to perform further optimization. The proposed method can also be easily applied to 2D floorplanning problems. Compared with the state of the art 3D/2D fixed-outline floorplanner, the experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

集成功能块和UML-RT的功能块适配器研究

分布式工业过程测量和控制系统常以功能块来构建,而利用UML－RT建模又便于实时控制系统的扩展,这要求集成UML－RT组件和功能块,实现UML－RT协议到功能块协议的映射。研究了用于连接UML－RT封装体和IEC61499功能块的模型元件：功能块适配器,它提供了同UML－RT封装体和功能块相交互的接口。描述了功能块适配器的概念、结构及接口,说明了功能块适配器的执行模型。