面向以太网的人机界面控制器设计与开发

伴随着信息技术的快速发展,工业控制网络主要发展方向就是在现场仪表及工业设备内应用以太网技术.以太网控制系统在工业内应用,主要有三个层次构成,分别是现场控制级、上位监控级、远程监控级.面向以太网的人机界面控制器就是现场控制级中的重要内容,承担着网络测控系统转乘作用.     

基于组态技术的机械手控制

可编程控制器能时工业现场的机械手进行有效而灵活的控制.而在对可编程控制器和现场设备运行情况的监测管理上传统实现模式存在着很多不足.本文阐述了基于组态技术的分布式控制系统的结构组成和设计要点.实践证明:机械手控制系统充分体现了上位机的图形、控制和数据管理能力,充分体现了可编程控制器的工业现场适应性和控制驱动能力.     

基于ARM的嵌入式网络接口控制器设计

随着工业以太网技术的发展,以太网已经渗透到了控制系统网络的控制层和设备层,然而大量的工业现场设备尚不具备网络接口,主要通过串行口进行通讯,以至无法直接接到以太网.随着技术的发展,32位微处理器成为嵌入式市场应用的主流,本文选用32位微处理器s3c2410作为主芯片开发嵌入式接口控制器,实现串口数据和以太网数据之间的转换.在不改变原有设备的基础上,为其添加网络接口,从而实现传统串口设备接入以太网.     

基于工业以太网冗余舞台控制系统研究

针对当前舞台控制系统控制对象种类不断增加以及控制精度和可靠性要求不断提高的情况,提出了采用Powerlink作为通讯总线并使用交换机实现网络连接,现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)加ARM作为控制器与监听器的舞台控制系统;采用Powerlink工业以太网总线作为舞台控制系统的通讯总线,可以连接240个舞台控制器并且实现10ms的通讯周期和100μs的同步精度;采用冗余网络连接方式、NiosⅡ加ARM的双CPU控制模式以及上位机双机热备份等措施来确保舞台控制系统的可靠性;从而满足了舞台控制系统对控制性能的要求.     

基于工业以太网的实时监控系统通信设计

工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。工业以太网以其全开放、实现工业控制网络与数据信息网络的无缝整合的特点,已成为当前自动化技术领域的热门技术。本文以西门子SIMATIC S7-300/400 PLC为对象,利用多线程编程技术实现可编程控制器(PLC)与上位机(PC)基于工业以太网的实时通信,给出系统的通信原理和软件设计方法,并将此方法成功应用于实时监控系统。     

工业控制中现代通讯技术的应用

本文介绍了带钢热镀锌机组控制系统的构成,及控制系统各组成部分的特点。通过工业以太网及PROFIBUS现场总线构成的通讯网络来完成各种数据的接收和发送,实现对生产线机组各设备的控制。     

Xport串口服务器在工业以太网中的应用

工业自动化控制系统日益采用以太网（Ethenet）和TCP/IP协议作为最主要的通信方式.以太网作为目前应用最广泛、成长最快的局域网技术,在工业自动化领域得到了超乎寻常的发展.在工业控制系统中,若现场控制器采用了Xport嵌入式串口服务器将接口从串口转换为以太网接口,系统则可较为方便又可靠的实现现场控制器通过以太网与Internet公网进行连接.     

基于SlMATICS7 PLC的分布式控制系统实现

利用SIMATICS7PLC、工业以太网和PROFIBUS总线组成了分布式控制系统,具体描述了系统的构成以及组态实现。系统在逻辑结构上分为两层:现场设备层和网络控制层,PROFIBUS用于现场设备层,网络控制层采用工业以太网。用STEP7软件完成了系统的组态及控制程序的编写,并以水箱液位控制为例,说明了用户程序编写及调试的方法。过程的上位机监控利用WINCC软件实现。     

电子辐照加速器控制系统的设计与实现

用分布式网络控制设计并开发了电子辐照加速器控制系统。硬件采用工业控制计算机与西门子可编程逻辑控制器PLC,PLC间采用MPI总线连接,与控制计算机采用以太网连接。计算机控制系统软件采用实验物理和工业控制系统EPICS进行模块设计,输入输出控制器IOC使用设备驱动程序实现了对可编程逻辑控制器PLC的访问,操作员接口OPI界面友好,并实现了EPICS下的数据存储系统。经现场测试与运行表明该控制系统稳定、可靠。     

基金会现场总线网络控制器通信算法

基金会现场总线（FF）是新一代开放式和智能式工业控制网络的代表．现场总线技 术同以太网技术的结合使现场总线应用呈现出更广阔的前景．本文首次提出了FF现场总线接 口设备中上位机和网络控制器间通过网络控制器中的双口RAM（DPRAM）进行数据交换所使用 的通讯算法,并给出了通过仿真器从不同角度对算法进行测试的结果．     

基于嵌入式软PLC技术的智能控制器设计

市场现存的智能控制器控制成功率低,控制过程消耗时间过长,整体性能较差。为了解决上述问题,基于嵌入式软PLC技术设计了一种新的智能控制器,在硬件元件功能方面进行优化设计,选用PLC6ED1055-1CB00-0BA0型号编辑器作为编辑模块主参考元件,设定智能控制器编辑模块,选用8460+8560系列增量型编码器作为智能控制器编码模块的核心设备,选用ZQWL-CANET-1C111型号调试器实现智能控制器调控。以嵌入式为主的软件操作主要采用直接存址方式进行系统数据储存,通过离散化处理实现控制程序,在理论操作的过程中需不断注意对主系统软件程序的保护,确保控制器工作过程的稳定性。为了验证控制器效果,设定对比实验,结果表明,基于嵌入式软PLC技术的智能控制器控制成功率比传统控制器高出15.28%,消耗时间更短,实用价值更高。     

基于ARM的嵌入式系统开发

随着大数据、AI技术的高速发展,搭载嵌入式系统的智能控制模块广泛应用于智能穿戴设备、工业4.0智能控制器、家用电器等各类电子设备中.嵌入式系统是先进计算机技术、半导体技术、电子技术与具体应用相结合的产物,是集软、硬件于一体的综合系统.在介绍嵌入式系统的基础上,重点阐述基于ARM的嵌入式系统的软件、硬件开发关键技术,包括...     

基于嵌入式Linux与Qt的植保机流量控制器设计与实现

为了改善植保机械药液控制效果较差,控制方法落后的问题,设计、开发了一种植保机的嵌入式流量控制器。硬件基于Cortex-A8处理器,搭载10寸的电容屏。软件基于Linux操作系统,利用QT开发平台,使用C++程序设计语言实现了模糊-PID流量控制器的编写和人机界面的开发,实现了嵌入式上位机和下位机的串口通信、参数状态显示、触摸屏虚拟键方式在线更改设置、参数等功能。实验室测试结果表明,在阶跃响应的激励下,该控制器超调量为3%,调节时间3.2S,满足了设计的需求。     

基于反馈控制的嵌入式实时系统调度算法设计

针对嵌入式实时系统在系统负载模型不确定的情况下系统的实时任务错过率过高以及调度稳定性差的问题,提出了一个基于反馈控制的调度模型.该模型主要由改进的多级队列调度器和3个控制器(准入控制器、执行等级控制器、比例积分微分(PID)控制器)组成.任务的错过率偏差反馈到PID控制器,产生相应的调整量并作用于其他两个控制器,对实时任务的执行等级进行调整, 经过调整的任务被调度器调度执行.在对模型中每个部件进行了一些结构调整和改进设计之后,将该调度模型应用于嵌入式可配置操作系统(eCos)中.实验结果表明,该模型降低了任务的时限错过率,同时解决了系统频频超载的问题.     

上肢康复外骨骼智能控制综述

外骨骼的应用有望缓解我国康复医疗资源面临着的巨大压力。康复外骨骼应用的关键在于保证康复体验的安全、有效和舒适,而智能控制技术是回应这些需求的有效手段。本文基于智能控制系统的分层递阶结构,总结了近年来上肢康复外骨骼智能控制系统中各层级控制器的研究现状。主要包括上层控制器中的运动意图识别、中层控制器中的运动轨迹规划以及底层...     

基于PC104的时序控制系统设计

结合上位计算机和下位PC104嵌入式控制器,实现一种以PC104为核心的时序控制系统设计。在该设计中,下位PC104嵌入式控制器以黑箱模式工作,完成实时性要求较高的时序控制任务,上位计算机经由以太网与控制器进行通信,完成整个系统的远程监控。应用结果表明,该系统具有实时性高、可靠性高、配置灵活、功能重构性强的特点,能为各子系统提供安全可靠的时序控制。     

基于CAN总线通信的新型智能控制器的研制

介绍了一种以TMS320LF2407A DSP为核心的新型低压断路器智能控制器及其基于USB-CAN-Ⅱ智能CAN接口卡的上位机监控系统的研制与开发。阐述了该监控系统的硬件和软件设计,重点介绍了智能控制器CAN通信模块的硬、软件设计和上位机监控软件的设计。现场试验表明:该新型低压断路器智能控制器可靠性高,具有广阔的应用前景。     

A fuzzy logic based supervisory hierarchical control scheme for real time pressure control

This paper describes a supervisory hierarchical fuzzy controller （SHFC） for regulating pressure in a real-time pilot pressure control system. The input scaling factor tuning of a direct expert controller is made using the error and process input parameters in a closed loop system in order to obtain better controller performance for set-point change and load disturbances. This on-line tuning method reduces operator involvement and enhances the controller performance to a wide operating range. The hierarchical control scheme consists of an intelligent upper level supervisory fuzzy controller and a lower level direct fuzzy controller. The upper level controller provides a mechanism to the main goal of the system and the lower level controller delivers the solutions to a particular situation. The control algorithm for the proposed scheme has been developed and tested using an ARM7 microcontroller-based embedded target board for a nonlinear pressure process having dead time. To demonstrate the effectiveness, the results of the proposed hierarchical controller, fuzzy controller and conventional proportional-integral （PI） controller are analyzed. The results prove that the SHFC performance is better in terms of stability and robustness than the conventional control methods.     

基于LPC2292的智能型电子式电动机过载保护继电器的研制

文章提出了一种基于μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统和LPC2292嵌入式微处理器的智能型电子式电动机过载保护继电器的设计方案。在采用对称分量法分析三相异步电动机常见故障的基础上,文章介绍了该智能型电子式电动机过载保护继电器的硬件设计,详细介绍了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统中各种任务的优先级分配以及基于CAN总线的数据通信部分的设计思路。该继电器能够根据负载运行状态自动地选择最佳匹配模式对电动机进行控制与保护,并可与上位机进行双向通信。实验运行及现场应用结果表明,该继电器操作简便、性能可靠、保护功能完善、抗干扰能力强。     

基于ARM的某型无人机飞控计算机设计

作为无人机飞控系统的核心,飞控计算机通常采用基于嵌入式系统的实现方案;ARM嵌入式处理器及Linux嵌入式操作系统以其一系列优点在飞控计算机中具有广泛的应用前景;研究了基于ARM-Linux的某型无人机飞控计算机的实现方法,给出了系统总体设计方案,着重介绍了硬件电路的设计过程,列出了软件调试流程图,分析了调试结果;实践证明,该实现方法结构简单,功能强大,能够满足系统控制的要求,具有较好的实用性。