現(xiàn)場總線技術(shù)以其先進性、實用性、可靠性、開放性等優(yōu)點，已經(jīng)成為自動化技術(shù)發(fā)展的熱點。現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)作為一種開放的、具可互操作性的、徹底分散的分布式控制系統(tǒng)，已經(jīng)對傳統(tǒng)的PLC、集散控制系統(tǒng)形成了巨大的沖擊，具有廣闊的發(fā)展前景。 作為現(xiàn)場總線之一的CAN總線以其可靠性高、實時性好、價格低廉、容易實現(xiàn)等優(yōu)點，被廣泛應用于工業(yè)控制領域。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比，基于CAN總線設計的工業(yè)控制系統(tǒng)可以減少系統(tǒng)控制的復雜性，降低成本，并能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和擴展性。 本論文針對某石材加工廠的具體應用需求，在分析了CAN總線協(xié)議的基礎上，給出了工業(yè)控制網(wǎng)絡的總體解決方案，主控節(jié)點硬件設計、軟件設計，人機界面設計，以及網(wǎng)絡通訊結(jié)構(gòu)模型及具體實現(xiàn)流程，完成的主要工作如下： 軟硬件平臺設計，基于ARM處理器LPC2378開發(fā)了工控網(wǎng)絡主控節(jié)點。設計了該節(jié)點的硬件電路，包括CAN總線接口電路、串行接口電路、AD、DA轉(zhuǎn)換隔離電路等。在硬件平臺上進行μC/OS-II操作系統(tǒng)移植，基于該操作系統(tǒng)編寫了各硬件模塊驅(qū)動程序，主要包括串行接口和CAN模塊的初始化、數(shù)據(jù)接收以及發(fā)送。 通訊設計，根據(jù)工業(yè)控制應用的具體需求，設計了網(wǎng)絡整體解決方案，包括網(wǎng)絡拓撲方案，通訊結(jié)構(gòu)等，基于CAN總線技術(shù)規(guī)范CAN2.0B自定義了CAN總線網(wǎng)絡應用層通信協(xié)議CAN08。 人機界面設計，基于威綸MT505設計了工控網(wǎng)絡的人機界面，編程實現(xiàn)人機界面與主控節(jié)點的Modbus通訊。
標簽： ARM 現(xiàn)場總線 控制系統(tǒng) 主控
上傳時間： 2013-07-09
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大圓機是一種涉及到計算機、機械、電子、控制等諸多領域，比較復雜的典型機電一體化產(chǎn)品。近幾年來，伴隨著我國針織行業(yè)的快速發(fā)展，大圓機的需求日益加大，傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機控制系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足需求。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價比在工控領域有著廣闊的應用前景。 近幾年，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，對人機界面的要求越來越高，友好的圖形人機界面為嵌入式系統(tǒng)的人機交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實現(xiàn)快速開發(fā)，而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面，完成各種應用程序的開發(fā)。因此已經(jīng)被越來越多的領域所采用。 本文在對大圓機系統(tǒng)的功能和控制要求進行分析的基礎上，提出了一個以ARM微處理器和CPLD器件為中心構(gòu)建硬件平臺、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺由主CPU核心應用系統(tǒng)電路、人機交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C44BOX處理器，人機交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器，為了解決閉環(huán)控制的問題，采用了CPLD作為協(xié)處理器，進行外圍擴展構(gòu)成控制電路，軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設備驅(qū)動程序、人機界面和主控制應用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動,程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲器等功能,而人機界面和主控制應用程序則基于設備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)了對于大圓機系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機的大圓機控制系統(tǒng)相比，基于此設計方案實現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點，具有較大的實用價值和廣闊的應用前景。
標簽： CPLD ARM 控制系統(tǒng)
上傳時間： 2013-07-13
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2005年上海市高校學生嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新設計競賽獲獎作品，論文摘要：該系統(tǒng)是基于ETOMS公司的USBICE開發(fā)平臺設計而成的全雙工無線互動MP3播放器，并兼有曲目名語音提示功能，由兩個MCU完成對整個系統(tǒng)的全局控制。通過ET44M210開發(fā)板的USB應用接口設計U盤，將MP3文件從PC下載到MP3播放器（發(fā)送子系統(tǒng)）的FLASH，接收子系統(tǒng)）通過MCU的SPI接口并結(jié)合利用VLSISolution公司的VS1001KMP3解碼芯片和中科大訊飛的XF S3231B CN語音合成板卡分別完成對MP3數(shù)據(jù)流的解碼以及對MP3文件標題信息的語音合成兩項主要功能。利用2.4GHzRFW102無線收發(fā)模塊以支持所有相關(guān)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，此外在接收端設計了多個功能按鍵以實現(xiàn)鍵盤可控的全雙工無線互動。
上傳時間： 2013-06-29
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·三相異步電動機Y-△起動控制(Flash)
上傳時間： 2013-04-24
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工頻變壓器在被大家稱為低頻變壓器，以示與開關(guān)電源用高頻變壓器有區(qū)別。工頻變壓器在過去傳統(tǒng)的電源中大量使用，而這些電源的穩(wěn)定方式又是采用線性調(diào)節(jié)的，所以那些傳統(tǒng)的電源又被稱為線性電源工頻變壓器的原理非常簡單，理論上推導出相關(guān)計算式也不復雜，所以大家形成了看法：太簡單了，就那三、四個計算公式，沒什么可研究的。設計時只要根據(jù)那些簡單的公式，立馬成功。掌握了電壓高了拆掉幾圈，電壓低了加幾圈，空載電流大了，適當增加初級圈數(shù)，也覺的低工頻變壓器的非常簡單。我認為上面的認識既有可取之處，也有值得研究的地方。可取之處：根據(jù)計算式或自己打樣，可以很快就得出結(jié)果，解決了問題；加上有六七年以上得實際工作經(jīng)驗，可說是在某單位得心應手，鶴立雞群。值得研究的地方是：你是否了解自己設計出的產(chǎn)品性能？設計合理嗎？設計優(yōu)化過嗎？經(jīng)濟性如何？過去電源變壓器的設計由電子部牽頭組織專家學者成立變壓器工作組，編寫典型計算免費發(fā)放各單位，作為計算依據(jù)，每個單位都有自己的變壓器設計人員,由于有了參數(shù)表的存在，各廠設計出來的變壓器各參數(shù)基本一致，連圈數(shù)和線徑都可能一一模一樣。驗收的規(guī)則也是統(tǒng)一到變壓器總技術(shù)條件上來。改革開放以后國營企業(yè)的變壓器設計人員，除極少數(shù)外，下海的不多。典型計算資料本不可多得，要按失密論處。加上典型計算是原蘇聯(lián)的一套鐵心規(guī)格與現(xiàn)行得EI鐵心片規(guī)格不符，無參照價值。目前基本上是采用師傅帶徒第的方式帶出來一大批變壓器工程人員。。與過去不同現(xiàn)有的工程技術(shù)人員大都是自己打樣，由于工頻變壓器市場廣泛，小單子很多。而這些單子很多是從關(guān)系接來的。不十分計較價格，因此理論水平一般，實際經(jīng)驗豐富的工程技術(shù)人員大有人在。從設計角度來看師師傅帶徒第的方式帶出來一大批變壓器工程人員，他門的設計風格各不相同。
上傳時間： 2013-10-17
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娛樂 機 器 人作為機器人的一個重要分支，已經(jīng)發(fā)展為一種產(chǎn)業(yè)。舞蹈機器人是娛樂機器人的一種，它集軟件和硬件于一身，而控制系統(tǒng)是機器人的核心，在機器人中發(fā)揮著重要的作用。本 文針 對 舞蹈機器人控制系統(tǒng)的設計過程，主要研究其硬件電路設計、軟件程序設計和關(guān)鍵算法。在分 析 了 機器人性能要求和相關(guān)控制方法的基礎上，提出了基于上下位機的控制結(jié)構(gòu)，通過無線通信方式傳輸數(shù)據(jù)和指令，從而實現(xiàn)機器人的遙控。硬 件 設 計過程中，以提高集成度、減小體積、提高性價比為設計原則，將各部分電路按照功能劃分。利用無線通訊模塊，實現(xiàn)上下位機之間的遠程通信;通過端口擴展，解決I/0資源緊張問題:采用CPLD對機器人驅(qū)動輪的脈沖進行反饋檢測，并加上四倍頻環(huán)節(jié)，提高了檢測精度;通過工2C總線擴展存儲器，滿足存放大量舞蹈動作數(shù)據(jù)的要求。軟 件 設 計過程中，采用模塊化的設計方法。在上位機設計友好的人機界面，以方便用戶設置控制參數(shù)和指令，實現(xiàn)舞蹈動作的可視化編輯。機器人行走過程中，采取數(shù)字PID算法，通過閉環(huán)反饋控制，實現(xiàn)機器人行走路徑的準確定位，并結(jié)合同步補償算法，可較好的解決機器人的直線行走問題。為 了 使 機器人的舞蹈動作更好地表現(xiàn)音樂的內(nèi)涵，提出一種基干音樂特征識別的策略，在音樂特征識別的基礎上結(jié)合專家系統(tǒng)、模糊控制等智能手段，通過舞蹈動作與音樂的自動匹配、同步演示等方法，從而最終實現(xiàn)舞蹈動作與音樂協(xié)調(diào)一致。
上傳時間： 2013-10-14
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EDA9060開關(guān)量I/O 模塊在電氣控制柜中的典型應用—— EDA9060結(jié)合交流接觸器實現(xiàn)遠程控制EDA9060開關(guān)量I/O模塊是山東力創(chuàng)科技自主研發(fā)的一款分布式DI/DO工控模塊，主要功能特點：◎4路開關(guān)量輸入，4路繼電器輸出。繼電器兩組常開2觸點，兩組常開常閉3觸點。輸出觸點容量為8A 125VAC（5A 250VAC5A30VDC），由于觸點容量較大，可以直接用在很多的常見電氣控制電路中。輸出有兩種方式，一種電平式，一種脈沖式，可以靈活配置。◎標準的RS485接口，方便組網(wǎng)，結(jié)合GPRS DTU無線模塊可以實現(xiàn)無線遠程控制功能。◎靈活的協(xié)議，兼容研華協(xié)議，支持標準MODBUS RTU協(xié)議，方便上位機的系統(tǒng)組建。EDA9060在電氣控制柜中有著廣泛的應用，通過增加EDA9060遠程控制線路，改變了原來必須依靠人工到現(xiàn)場啟停電氣線路的狀況，實現(xiàn)無人值守，節(jié)省資源。線路改造主要通過EDA9060的繼電器輸出控制交流接觸器，從而實現(xiàn)遠程控制現(xiàn)場用電設備（如常見的工業(yè)泵）的啟停。同時增加一個轉(zhuǎn)換開關(guān)，將手動控制線路和EDA9060遠程控制線路隔離開，以保證現(xiàn)場操作優(yōu)先的要求，同時增強操作的可靠性。下面以交流接觸器控制線路在220V電壓等級以內(nèi)的常見控制電路為例，簡要說明其控制過程，線路容量大的情況只需要通過增加合適容量的中間繼電器，擴大EDA9060的觸點容量即可解決，示意圖：
上傳時間： 2013-11-15
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電梯的開關(guān)門過程是一個變速運動過程 ,需要對電梯門系統(tǒng)的驅(qū)動電機進行調(diào)速控制；本文提出了一種以高性能單片微機87C196MC 為核心的電梯門機變頻調(diào)速控制系統(tǒng)，功率驅(qū)動電路采用驅(qū)動MOSFET 的專用集成電路IR2130；分析了基于PWM 技術(shù)控制電梯門機運行的方法；采用單片微機和功率驅(qū)動專用集成電路將門系統(tǒng)電機的交流變頻器和驅(qū)動控制器集為一體,得到了一種可靠性高、控制靈活、成本低、體積小的電梯門機控制器。關(guān)鍵字：變頻器；正弦脈寬調(diào)制；電梯門機系統(tǒng) 電梯的門機系統(tǒng)是電梯的一個非常重要的子系統(tǒng)。門機系統(tǒng)性能的優(yōu)劣直接關(guān)系著整個電梯系統(tǒng)能否正常地運行。所以說，對門機系統(tǒng)的設計開發(fā)及制造是電梯系統(tǒng)設計開發(fā)及制造的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從控制這個角度來說，研究的重點應側(cè)重于如何把先進的變頻調(diào)速技術(shù)應用到門機系統(tǒng)中，使門機系統(tǒng)能高效經(jīng)濟可靠地運行。在目前的工程實踐中，交流電機的變頻調(diào)速策略主要有兩種方法，即正弦脈寬調(diào)制方法（SPWM）和空間矢量脈寬調(diào)制方法（SVPWM）。其中SPWM 的基本原理就是用正弦波和高頻三角載波比較產(chǎn)生PWM 脈沖序列：當基波（正弦波）高于三角載波時，相應的開關(guān)器件導通，反之，當基波低于三角載波時，相應的開關(guān)器件截止。產(chǎn)生的PWM 脈沖序列作為逆變器功率開關(guān)器件的驅(qū)動控制信號。本電梯門機變頻調(diào)速系統(tǒng)就是采用SPWM 調(diào)制方法，采用INTEL 公司的16 位高性能微控制器87C196MC 作為核心控制芯片，由87C196MC 的PWM 波形發(fā)生模塊產(chǎn)生PWM 信號去驅(qū)動功率電路，從而帶動門機按照預先設定的運行曲線運行。
上傳時間： 2013-10-16
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用單片機實現(xiàn)溫度遠程顯示摘 要：文章介紹了用AT89S8252單片機的串行接口與智能溫度巡回檢測儀（XJ-08S）通過RS—485總線相互通訊實現(xiàn)熱水溫度遠程顯示的一種低成本解決方案，內(nèi)容涉及RS—485總線通訊、單片機驅(qū)動數(shù)碼管顯示、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換以及鍵盤處理軟硬件設計等內(nèi)容。關(guān)鍵詞：單片機 RS—485總線 數(shù)碼管顯示 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 鍵盤處理一、前 言目前檢測溫度一般采用熱電偶或熱敏電阻作為傳感器，這種傳感器至儀表之間一般都要用專用的溫度補償導線，而溫度補償導線價格很貴，并且線路太長也會影響測量精度。在實際應用中往往需要對較遠處（1KM左右）的溫度信號進行監(jiān)視。現(xiàn)有的解決方案有很多，例如：1、 在現(xiàn)場用智能儀表對溫度信號進行測量，用計算機作上位機與智能儀表進行通訊來實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測（采用這種方案要增加計算機設備及相關(guān)計算機軟件）。2、 NCU+DDC實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測。用兩個DDC，一個安裝在現(xiàn)場測量溫度，另一個安裝在監(jiān)視地，兩個DDC通過NCU進行通訊從而實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測。但以上方案都存在成本高的問題，有沒有低成本的解決方案呢？其實，在單片機應用日益廣泛的今天，完全可以用單片機以極低的成本來實現(xiàn)遠程溫度監(jiān)測。二、問題的提出我單位管理的鍋爐房同時給兩棟建筑物內(nèi)的兩家酒店供應蒸汽，由安裝在兩棟建筑物地下室的熱交換器進行熱交換后產(chǎn)生熱水送給客房。從鍋爐房至兩個熱交換站的距離分別約600米，值班人員要不停地奔波于兩個熱交換站與鍋爐房之間進行設備巡視，檢查熱水溫度是否控制在規(guī)定的范圍，這樣不僅增加了值班人員的勞動強度，同時也使鍋爐房經(jīng)常無人(因每班1人值班)。如果能在鍋爐房顯示兩個熱交換站內(nèi)各熱交換器的熱水溫度，則值班人員僅在熱水溫度異常時才需到各熱交換站檢查設備，這樣便可解決上述問題。我公司曾就此問題找專業(yè)公司作過方案，其報價在人民幣１０萬元左右，后因種種原因該項目未實施。經(jīng)過分析，本人發(fā)現(xiàn)可以用單片機+智能儀表以低成本實現(xiàn)溫度遠程顯示，并且經(jīng)過實驗取得了成功，現(xiàn)將設計方案簡述如下：三、控制要求及解決方案選擇 1、 兩個熱交換站分高低區(qū)共安裝有8個熱交換器，正常水溫在45oC至65oC之間；兩個熱交換站與鍋爐房的距離分別為500米和600米左右。2、 要求在鍋爐房能以巡回及定點兩種方式顯示8個熱交換器的熱水溫度，巡回方式以3秒為周期輪流更新及顯示各熱交換器熱水溫度。定點方式時每按上鍵或下鍵一次則顯示上或下一個熱交換器熱水溫度，每3秒自動更新數(shù)據(jù)一次。3、 根據(jù)控制要求選擇單片機+智能儀表的解決方案：用帶通訊接口的智能儀表安裝在現(xiàn)場測量溫度，設計制作一個單片機裝置完成與智能儀表的通訊及數(shù)據(jù)顯示。四、通訊協(xié)議、智能儀表選擇及其參數(shù)介紹因熱水溫度信號變化較慢，因而對通信的速度要求不高，對于這種低速率遠距離的通訊選用RS-485總線適宜。RS-485是EIA（美國電子工業(yè)聯(lián)合會）在1983年公布的新的平衡傳輸標準，是工業(yè)界使用最為廣泛的雙向、平衡傳輸線標準接口，它以半雙工方式通信，支持多點連接，傳統(tǒng)驅(qū)動器允許創(chuàng)建多達32個節(jié)點的網(wǎng)絡，且其具有傳輸距離遠（最大傳輸距離為1200M），傳輸速度快（1200M時為100KBPS）等優(yōu)點。其連接方法如下圖所示。
上傳時間： 2013-10-12
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PLC 以 其 可靠性高、抗干擾能力強、配套齊全、功能完善、適應性強等特點，廣泛應用于各種控制領域。PLC作為通用工業(yè)控制計算機，是面向工礦企業(yè)的工控設備，使用梯形圖符號進行編程，與繼電器電路相當接近，被廣大工程技術(shù)人員接受。但是在實際應用中，如何編程能夠提高PLC程序運行速度是一個值得我們思考研究的問題。1 PLC工作原理PLC 與 計 算機的工作原理基本相同，即在系統(tǒng)程序的管理下，通過運行應用程序完成用戶任務。但兩者的工作方式有所不同。計算機一般采用等待命令的工作方式，而PLC在確定了工作任務并裝人了專用程序后成為一種專用機，它采用循環(huán)掃描工作方式，系統(tǒng)工作任務管理及應用程序執(zhí)行都是用循環(huán)掃描方式完成的。PLC 有 兩 種基本的工作狀態(tài)，即運行(RUN)與停止(STOP)狀態(tài)。在這兩種狀態(tài)下，PLC的掃描過程及所要完成的任務是不盡相同的，如圖1所示。 PLC在RUN工作狀態(tài)時，執(zhí)行一次掃描操作所的時間稱為掃描周期，其典型值通常為1一100nis，不同PLC廠家的產(chǎn)品則略有不同。掃描周期由內(nèi)部處理時間、輸A/ 輸出處理執(zhí)行時間、指令執(zhí)行時間等三部分組成。通常在一個掃描過程中，執(zhí)行指令的時間占了絕大部分，而執(zhí)行指令的時間與用戶程序的長短有關(guān)。用戶 程 序 是根據(jù)控制要求由用戶編制，由許多條PLC指令所組成。不同的指令所對應的程序步不同，以三菱FX2N系列的PLC為例，PLC對每一個程序步操作處理時間為:基本指令占0.741s/步，功能指令占幾百微米/步。完成一個控制任務可以有多種編制程序的方法，因此，選擇合理、巧妙的編程方法既可以大大提高程序運行速度，又可以保證可靠性。 提高PLC程序運行速度的幾種編程方法2.1 用數(shù)據(jù)傳送給位元件組合的方法來控制輸出在 PL C應 用編程中，最后都會有一段輸出控制程序，一般都是用邏輯取及輸出指令來編寫，如圖2所示。在圖2所示的程序中，邏輯取的程序步為1，輸出的程序步為2，執(zhí)行上述程序共需3個程序步。通常情況下，PLC要控制的輸出都不會是少量的，比如，有8個輸出，在條件滿足時要同時輸出。此時，執(zhí)行圖2所示的程序共需17個程序步。若我們通過位元件的組合并采用數(shù)據(jù)傳送的方法來完成圖2所示的程序，就會大大減少程序步驟。在三 菱 PLC中，只處理ON/OFF狀態(tài)的元件(如X,Y,M和S)，稱為位元件。但將位元件組合起來也可以處理數(shù)據(jù)。位元件組合由Kn加首元件號來表示。位元件每4bit為一組組合成單元。如K YO中的n是組數(shù)，當n=1時，K,Yo 對應的是Y3一Yo。當n二2時，KZYo對應的是Y7一Yo。通過位元件組合，就可以用處理數(shù)據(jù)的方式來處理位元件，圖2程序所示的功能可用圖3所示的傳送數(shù)據(jù)的方式來完成。
上傳時間： 2013-11-11
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