试论工业以太网实时通信技术

工业以太网进入工业控制领域是工业自动化的发展趋势,其中主要障碍是以太网的非实时通信。简要介绍了几种工业以太网的实时通信技术。侧重介绍分散自动化接口解决工业以太网通信实时性的方法——RITS协议。讨论了RTIS协议实现实时通信的性能。     

智能化在线实时八通道流量测量相关仪

0引言相关技术在工业、通讯及科学研究中具有广泛的应用价值。相关流量测量更是解决如两相流等困难流量测量的有利手段。由于以往成本低的软件式相关仪实时性差,而实时性强的硬件式相关仪成本高。因此,限制了相关技术的广泛应用。本文在分析与总结了国内外流量测量用相?..     

十一种工业实时以太网系统结构概论

本文较全面论述了现场总线与工业实时以太网国际标准的最新进展,阐述了工业实时以太网技术现状,较深入分析了十一种工业实时以太网的系统结构,为工程技术人员应用选型提供参考,同时论述了实时以太网技术今后的发展趋势。     

一种简单有效的实时以太网研发

近年来实时以太网技术快速发展;文章分析和借鉴了当前国际上有多种实时以太网协议如SERCOS III、EtherCAT、PROFI-NET-IRT等,并提出了一种简单却不失高效的新型实时以太网协议,进而完成了协议主站与从站的设计制作;最后搭建实时以太网原型验证平台进行评测。     

实时以太网与边缘智能融合控制器设计

为了减少数据通信链路并提高预警事件数据上报的实时性和事件侦测的及时性,将视频事件检测识别与实时以太网通信在边缘控制端直接联系并融合.设计的从站控制器将识别的数据、相似度分数与实时采集的数字量、模拟量数据组包发送给监控主站,主站通过预设控制逻辑与从站控制器进行数据互通,与逻辑联动实现对象的远程控制和管理.此外,通过光模块通信方式级联组网实现超远距离通信,降低了现场布线复杂度与布线成本.     

升级到工业以太网:PROFINET

在最近一期的《工业以太网》中,我们通过考虑Modbus TCP——一种到基本串行现场总线的简单网络扩展,开始从事关于工业网络协议的介绍性丛书。在这个版本中,我们考查了Profinet,或许从理论上是完整的符合工业网络应用。Profinet也起源于现场总线,其设计来自于将企业资源管理引入工厂每个领域的目标。在构建一个已安装的基于多样化Profibus现场总线类型中,Profinet也以一种类似但有较大差异的方式,连接在工厂自动化数据网络中。     

十一种工业实时以太网系统结构概论

本文较全面论述了现场总线与工业实时以太网国际标准的最新进展,阐述了工业实时以太网技术现状,较深入分析了十一种工业实时以太网的系统结构,为工程技术人员应用选型提供参考,同时论述了实时以太网技术今后的发展趋势。     

基于透视投影的激光跟踪测量系统可视性分析

针对现有激光跟踪测量系统可视性分析方法在计算效率方面的不足,提出一种基于透视投影的激光跟踪测量系统可视性分析方法.给出了激光跟踪仪可视性分析的数学定义,利用测点与站位点之间的关系对可视性分析进行描述;利用包络盒对障碍物进行简化,同时根据障碍物、测点、站位点之间的关系,剔除了不参与可视性分析运算的障碍物;在此基础上,利用...     

众所瞩目的十四种工业以太网解决方案

工业自动化依靠工业通讯，在过去的15年里，这主要通过现场总线来完成。他们从上世纪80年代末首要任务是把现场总线作为电缆替代品，已经发展到自动化系统，其功能和应用远远超过那些创造者们最初的构想。洞察工厂自动化、过程自动化以及楼宇技术的所有分支，市场逐渐被所有基于以太网的新的通讯解决方案所覆盖。这就需要通过着手于相关的学术研究，从而弄清其贡献所在。     

一种激光跟踪仪误差标定装置

激光跟踪仪作为一种精密测量仪器近年来已得到广泛运用,因其精度受环境、仪器自身及操作等因素影响,其测量精度一直难以提升。针对这一问题,本文以激光跟踪仪系统的误差模型为基础,设计了一款激光跟踪仪的误差标定装置,提出基于标准距离的位姿测量误差标定方法,对位姿测量系统误差进行补偿,从而提升激光跟踪仪的测量精度。     

工厂自动化网络底层以太网应用研究

详细分析了在工厂自动化网络底层——设备层使用以太网的可能性,并提出一个基于以太网的通信结构框架。在此基础上,研究了两类实时协议的实现,并从理论上对两种重要的现场总线的性能进行了对比。研究证明,带实时协议的以太网其实时性能明显优于现场总线。     

浅谈现场总线及对自动化领域的影响

本文介绍了现场总线的技术特点，现场总线控制系统与传统控制系统的不同之处以及对自动化领域的影响。     

Schedulability-Driven Communication Synthesis for Time Triggered Embedded Systems

We present an approach to static priority preemptive process scheduling for the synthesis of hard real-time distributed embedded systems where communication plays an important role. The communication model is based on a time-triggered protocol. We have developed an analysis for the communication delays with four different message scheduling policies over a time-triggered communication channel. Optimization strategies for the synthesis of communication are developed, and the four approaches to message scheduling are compared using extensive experiments.     

PROFIBUS通信性能测试与参数设置分析

PROFIBUS现场总线协议的实时性是评价其性能的关键因素,因此,如何研究和计算实时性能参数显得尤为重要. 针对这一问题,在对PROFIBUS总线存取协议深入分析的基础上,设计了基于PROFIBUS-DP通信性能测试平台. 通过测试平台分析和计算了包信息率、传输效率、网络平均利用率、网络吞吐量、传输延迟和令牌循环时间等实时性能参数,并给出了总线循环时间与主站个数及报文数量之间的关系之间的关系,从而定性定量分析了PROFIBUS-DP现场总线的实时性能.     

Expert system to match robots and to synchronize their operations to pick and place large parts

The operation of pick and place large parts is a very common operation on the manufacturing floor. The efficiency of the pick and place operation affects the efficiency of the entire manufacturing floor. Large parts in terms of this research are parts which must be transported by two robots.This paper concludes the development of an expert system and a numerical simulation to assign two available robots to perform the pick and place operations of large parts.The developed expert system consists of a knowledge-base structured in interrelated frames to define large manufacturing systems and an inference-engine to perform the robots matching and their performances monitoring. Matching robots considerations can not be performed by numerical algorithms in real time systems, because they are major computation time consumers. Therefore, unmatched robots can be assigned by the numerical algorithms to perform inefficient pick and place operations. The expert system and the numerical simulation were programmed, and many computer runs were performed to explore the efficiency of the two systems in a large variety of manufacturing systems.The achieved results show that the expert system has no advantage in assigning matched robots to perform the pick and place operations in systems characterized by very short machine process times (0.5 moment to 1 moment). If such short machine process times are relevant, the knowledge-base is updated very frequently, and the inference-engine reasoning processes can not be initiated. For longer machine process times, the frequency of knowledge-base changes is reduced, and the inference-engine reasoning processes can be initiated without delays. Therefore, the advantages of the expert system become significant if machine process times are extended.     

基于嵌入式Internet的控制系统研究

介绍了一种基于嵌入式Internet的自动控制系统的组成和功能,详细阐述了系统硬件设计及软件设计的一些具体细节和采用的技术,并给出了一个实际应用的例子.指出在现场仪表和工业设备层应用嵌入式Internet技术已成为工业控制网络的一个发展趋势.     

Implementation of Hard Real-Time Embedded Control Systems

Although the domain of hard real-time systems has been thoroughly elaborated in the academic sphere, embedded computer control systems –- being an important component in mechatronic designs –- are seldom dealt with consistently. Often, off-the-shelf computer systems are used, with no guarantee that they will be able to meet the requirements specified. In this paper, a design for embedded control systems is presented. Particularly, the paper deals with the hardware architecture and design details, the operating system, and high-level real-time language support. It is shown how estimates of process run-times necessary for schedulability analysis can be acquired on the basis of deterministic behavior of the hardware platform.     

满足嵌入式实时数据库系统的可预见能力

可预见能力是嵌入式实时数据库系统必须具备的特性，目前还未发现有关的研究报道，我们研制的嵌入式实时数据库系统主要从四个方面提高系统的可预见能力，存取扩展数据，使系统内部控制可见，便于透明地处理系统纠偏；基于功能替代的实时事务模型，它支持方案多选，具有丰富的可预见描述能力，支持事件驱动的主动触发机制，能对系统的瞬时发生作出应急反应，多层次的实时事务调度，能大大提高实时事务对动态实时环境的的应变能力和系统的成功率。     

机器人化铲掘机基于CAN总线的控制系统研究

本文介绍了一种新型的基于CAN总线的现场总线控制系统（FCS）,用于机器人化铲掘机的现场控制,文中着重阐述了系统的体系结构和各智能控制模块的功能特性．与传统的集中控制相比,具有结构简单、可靠性高、实时性好等特点,应用前景广阔．     

基于IIS总线的嵌入式音频系统的设计

本文介绍了基于IIS总线的嵌入式数字音频系统,实现了以Samsung S3C44B0 ARM7处理器为主控核心、以Philips UDA1341TS为编解码芯片的软硬件设计方案。硬件方面,实现了NOR Flash,晶振电路,复位电路,串口电路,JTAG接口电路的设计,并建立了与UDA1341TS的连接;软件方面,UDA1341芯片提供放音和录音接口,可直接驱动耳机或其他音频设备,实现了音频信号的A／D、D／A转换、存储、回放等功能。该系统具有设计灵活、扩展性好和数据处理速度快等优点。