多關節機器人在工業上已經得到了非常廣泛的應用,并且以后會用在越來越多的其他領域。多軸控制系統作為多關節機器人的核心,發展也十分迅速。傳統的多軸控制器體積比較龐大,擴展性不好。在工業4.0的時代,多軸控制系統也越來越智能,同時體積也在逐步減小,并且能夠聯網。EtherCAT現場總線是一種新興工業實時以太網總線,經過多年的技術發展,在通訊速度,拓撲結構等領域已經具有非常獨特的優勢。本課題的工作主要是將EtherCAT現場總線技術應用在多軸控制系統中,利用其技術優勢,進一步提高多軸控制器的擴展性和靈活性,使控制系統網絡化。 本研究首先分析了多軸控制系統的現狀以及發展趨勢,介紹了EtherCAT現場總線技術,在此基礎上,確立了多軸控制系統的開發架構以及開發方法。然后,課題設計完成了基于ET1100的通訊板。在此通訊板的基礎上,使用STM32單片機作為EtherCAT應用層控制芯片,設計并完成了數字輸入輸出部分和模擬輸入輸出部分的軟硬件。同時,為了達到工業現場的要求,設計著重考慮了安裝的便利性,熱插拔功能以及抗干擾性。接著,課題以實驗室雕刻機為控制對象,以PC機作為EtherCAT主站,在主站上的TwinCAT軟件中設計實現了雕刻機的正逆運動學算法,并設計實現人機界面。同時,課題使用ADS通訊接口與C#高級語言進行通訊,實現了數據的交互。為了更加方便實現人機交互,課題也基于.NET架構設計了人機界面,這樣方便Windows平臺對多軸系統的直接或者遠程控制。最后,在雕刻機平臺上對設計的多軸控制系統進行調試和實驗,同時對多軸之間的同步性能進行測試,完成了雕刻機的單軸運動,點動運動,多軸聯動以及示教運動,并且多軸之間的實時性在微秒級。
標簽: ethercat 總線 人機交互 計算機技術
上傳時間: 2022-05-29
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目前遠程抄表多半采用短信通信定時上報方式進行抄表,這種抄表方式比較落后、費用高、實時性差、遠程控制能力差、無法及時準確監控現場水表的運行情況等缺點,本文針對目前抄表方式存在種種弊端,提出并設計了基于GPS無線網絡的實時在線遠程抄表系統,該系統具有實時在線、傳輸可靠、遠程控制、快速高效管理水表等優點。本文設計了遠程無線抄表系統由抄表管理中心、抄表設備、水表組成。抄表管理系統與抄表設備是通過GPRS網絡進行遠程通信,抄表設備與水表之間通過MBUS總線形成一個主從網絡。在遠程數據管理中心,使用C#開發了抄表設備出廠參數設置軟件用于在設備出廠前參數設置,開發Socket服務器端通信軟件、數據解析、存儲和查詢軟件,用于遠程抄收水表數據的管理;在抄表設備上開發了GPRS通信控制程序,實現數據傳輸終端與數據管理中心之間的實時在線通信,開發MBUS總線驅動程序,實現MBUS與水表之間通訊,并且制定數據管理中心、抄表設備與水表之間的通訊協議。遠程數據管理中心、抄表設備、水表之間數據采用透明轉發的方式,遠程數據管理中心通過通訊協議管理系統下所有的抄表設備和水表,包括抄表設備基本信息和運行參數的修改,水表數據的抄收、調價、開關閥門等操作。隨著電子技術和無線網絡迅速的發展,基于GPRS無線網絡的遠程實時在線抄表技術越來越成熟,傳統人工抄表和基于GSM主動上報抄表方式很容易被基于GPRS實時在線抄表方式所取代,該系統具有廣闊和良好的應用發展前景。
標簽: gprs mbus 遠程無線抄表系統
上傳時間: 2022-06-20
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摘 要:由于普通LED 點陣顯示屏動態顯示通常采用硬件掃描驅動,這在一些需要特殊顯示的場合顯得不夠靈活。文中提出了一種利用PC 機和單片機的通訊來實現顯示屏靈活的動態顯示和遠程監控的設計方法,同時該方法還可以將顯示內容在PC 機上進行預覽。關鍵詞:LED;動態顯示;遠程控制;顯示預覽1引言LED 點陣電子顯示屏是集微電子技術、計算機技術、信息處理技術于一體的大型顯示屏系統。它以其色彩鮮艷,動態范圍廣,亮度高,壽命長,工作穩定可靠等優點而成為眾多顯示媒體以及戶外作業顯示的理想選擇。同時也可廣泛應用到軍事、車站、賓館、體育、新聞、金融、證券、廣告以及交通運輸等許多行業。目前大多數的LED 點陣顯示系統自帶字庫。其顯示和動態效果(主要是顯示內容的滾動)的實現主要依靠硬件掃描驅動,該方法雖然比較方便,但顯示只能按照預先的設計進行。而實際上經常會遇到一些特殊要求的動態顯示,比如電梯運行中指示箭頭的上下移動、某些智能儀表幅值的條形顯示、廣告中廠家的商標顯示等。這時一般的顯示系統就很難達到要求。另外,由于受到存儲器本身的局限,其特殊字符或圖案也往往難以顯示,同時顯示內容也不能隨意更改。本文提出一種利用PC 機和單片機控制的LED 顯示系統通訊方法。該方法可以對顯示內容(包括漢字和特殊圖符)進行實時控制,從而實現諸如閃動、滾動、打字等多種動態顯示效果。該方法同時還可以調節動態顯示的速度,同時用戶也可以在PC 機上進行顯示效果的預覽,顯示內容亦可以即時修改。另外,通過標準的RS232/485 轉換模塊還可以實現對顯示系統的遠程控制
標簽: led 顯示屏 動態顯示 遠程監控
上傳時間: 2022-07-28
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該論文提出了基于網絡化虛擬儀器技術的自動測試系統的技術概念,將網絡化虛擬儀器技術應用到測試領域,使傳統的自動測試系統實現了網絡化并兼有了虛擬儀器的優點.該論文是具有交叉性和新穎性特點的前沿課題,涉及到自動測試領域、微機技術、網絡技術、遠程控制等多個學科的理論知識,并需要綜合運用這些理論知識實現網絡化自動測試、數據實時傳輸、數據庫管理等功能.論文主體部分詳細論述了系統功能模塊的設計思想和實現要點,主要包括網絡互連模塊、數據采集模塊、數據庫接口模塊、基于Web技術的交互式圖形顯示模塊.該論文的研究內容和提供的技術解決方案對網絡化自動測試系統平臺在科研開發、計檢、測控等工程領域中的應用具有直接的借鑒與指導意義.
標簽: 網絡 虛擬儀器技術 自動測試系統
上傳時間: 2013-08-03
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隨著微電子技術、計算機技術、軟件技術以及網絡技術的高度發展及其在電子測控技術與儀器上的應用,新的測控理論、方法、測控領域以及新的儀器結構不斷的出現,在許多方面已經沖破儀器的概念,電子測控儀器的功能和作用發生了質的變化。在這種背景下,八十年代末美國成功開發了圖形化的計算機語言LabVIEW。 LabVIEW是美國NI公司實現虛擬儀器(VirtualInstrument-Ⅵ)技術的G語言。圖形化編程開發平臺的特點是基于通用計算機等標準軟硬件資源平臺,實現構建靈活、層次體系明晰、功能強大且人機界面友好的測控系統,因此在國內外許多測控應用中被廣泛采用,但目前用LabVIEW實現的應用大多是基于單機運行的LabVIEW虛擬儀器程序。 本論文介紹了小型電站中多個任務的實時測控系統。系統采用分布式控制系統結構,將人機交互、數據采集等任務和控制任務分別交由測試計算機和控制計算機完成。該測控系統計算機應用軟件是在LabVIEW平臺上開發,實現了友好的人機交互,簡單直觀的現場數據監控,安全可靠的故障處理措施等功能。這個實時系統對電機的多個開關量、模擬量、溫度信號、直流電動機和步進電動機等進行實時的數據采集和控制。 本設計通過基于優先級的設置和執行系統的選擇,結合固定時間間隔調度和事件驅動機制,提出了基于LabVIEW平臺測控系統的兩級多任務調度策略。這些設計方案大大提高了測控系統的性能。按照軟件工程學的觀點對實時多任務測控系統進行了方案設計;開發了操作簡單、界面友好、通用化程度高的測控系統。 本論文較全面系統深入地研究了LabVIEW的網絡化功能。系統分析了LabVIEW的TCP/IP、DataSocket和RemotePanels三種網絡通信機制,詳細討論了每種機制的原理及功能特點,并設計了相應的LabVIEW程序。實現了基于局域網的實時數據通信和遠程控制。 此外,為了結果查詢和數據分析,本課題還設計了用LabVIEW開發的數據庫。
標簽: LabVIEW 多任務 中的應用
上傳時間: 2013-05-15
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近年來,隨著多媒體技術、計算機網絡與通信技術的的快速發展,傳統的監控系統也不斷向著新的發展方向進行著不斷的更新與發展。進而隨著嵌入式技術的出現以及人們對降低監控系統成本和提高可靠性的迫切需求,基于嵌入式系統的網絡視頻監控系統將成為新的研發熱點。 本文的目的是把嵌入式技術與計算機網絡技術相結合,構造一個性能穩定且具有較強處理能力的數字化遠程視頻監控系統。該監控系統以嵌入式Linux系統平臺作為服務器端,服務器程序在其上以后臺方式運行,等待監控系統環境中的客戶機使用瀏覽器向其發送訪問請求,實現在局域網乃至Internet網上對攝像頭的遠程控制。 文中把系統設計分為三大部分:系統硬件設計、嵌入式Linux在硬件平臺的實現和系統軟件設計。硬件設計部分首先提出了整個硬件系統的實現方案,接著詳細介紹了S3C2410處理器與存儲器、以太網控制器芯片以及USB和串口的接口電路設計;第二部分詳細敘述了嵌入式Linux在本系統硬件平臺的移植實現及應用程序的開發特點,重點講述了本系統平臺上Linux的引導加載程序Bootloader的設計過程;系統軟件部分首先介紹了USB接口攝像頭驅動在嵌入式Linux下的實現,重點講述了Video4Linux下視頻采集的實現,接著論述了如何實現圖像的JPEG壓縮,最后針對基于B/S模式的網絡通信系統結構,詳細闡述了網絡通信的具體實現過程和方法。 最后在辦公室局域網通過對系統測試,顯示了系統運行結果,實現了利用局域網或Internet網對遠程環境進行監控的功能。
標簽: ARM 網絡視頻監控 系統設計
上傳時間: 2013-07-04
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本文對高性能、大容量可調AC-DC直流開關電源進行了研究。文章詳細分析了高性能、大容量可調AC-DC直流開關電源的工作原理,并提出了主電路和控制電路的詳細設計方案。在此基礎上,完成了整個系統的硬件電路設計和軟件程序的編制,并對電源裝置的硬件和軟件進行了調試和修改。在分析原理的基礎上,本文從三相橋式不控整流、全橋變換器、高頻變壓器、濾波電路等環節對該系統的主電路進行了闡述,同時探討了該電源系統實現大容量的解決方案,即采用多個電源模塊并聯運行。本文還探討了多個電源模塊并聯運行時的自動均流技術,并詳細介紹了基于平均值的自動均流電路。在電壓調節環節上,詳細分析了基于SG1525控制芯片的PWM控制電路。本文研制的直流開關電源具有輸出電壓可調、輸出電流大、紋波小等特點,而且還具有換檔、遠程控制等功能。它主要用于各種直流電機性能測試,實驗結果表明它基本達到設計要求,從而驗證了理論分析的正確性,具有廣闊的應用前景。
標簽: ACDC 性能 大容量
上傳時間: 2013-07-31
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能夠判斷電話線路工作狀態,振鈴信號,忙音,撥號音,回鈴音等
標簽: 567 lm 遠程控制系統
上傳時間: 2013-06-17
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隨著計算機技術的迅猛發展,受其影響的儀器行業也發生了巨大的變革,即儀器的手動操作使用改為計算機控制自動測試。隨著自動測試技術和程控儀器的發展,除了要求物理硬件接口標準化外,也要求軟件控制標準化。 硬件方面,從20世紀50代自動測試概念建立起,經過初期專用接口、半專用接口到20世紀80年代中期才普及推廣開放式標準接口總線,如RS232串行通信接口總線、GPIB通用接口總線、PXI計算機外圍儀器系統總線、VXI塊式儀器系統總線等。 軟件方面,1987年6月頒布的IEEE488.2(程控儀器消息交換協議)標準首先解決了數據結構方面的問題,但仍將大量的器件語義留給設計者自由定義。1990年4月,國際上九家儀器公司在IEEE488.2基礎上提出了SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments程控儀器標準命令),才使程控儀器器件數據和命令得到標準化。SCPI的總目標是縮短自動測試系統程序開發時間,保護儀器制造者和使用者雙方的硬、軟件投資,為儀器控制和數據利用提供廣泛兼容的編碼環境。 儀器接收到SCPI消息后進行響應:接收字符串消息、詞法分析、語法分析、中間代碼生成、優化和目標代碼生成,語法分析模塊的性能直接影響到程控執行效率。為了進一步簡化儀器內語法分析模塊、提高程控執行效率,本課題提出了在接口電路中加入解析模塊的思想,可將控制器發送到儀器的SCPI消息即復雜的ASCII碼字符串轉變為簡單的二進制代碼。采用此解析模塊將大大簡化儀器設計者的軟件工作,既能實現儀器語言標準化又能提高儀器對遠程 控制的響應速度,這在研究實驗室內的自制儀器時將是很有用的。 儀器接口有很多種,本課題主要討論了RS232和GPIB兩種接口。本設計中儀器接口板是獨立于儀器的,與儀器單獨使用微處理器,若要與儀器連接實現通信只需在兩微處理器之間進行通信即可,這樣做的目的是:一方面可以不影響儀器的設計和操作,一方面可以實現接口板的通用性和儀器的可換性。針對于RS232接口為一簡單接口,我先將工作重心放在軟件設計上,主要考慮怎樣把復雜的ASCII碼字符串解析為簡單的二進制代碼。針對于GPIB接口,軟件設計的主要部分已完成,再把工作重心放在硬件設計上,采用性價比更高的CPID實現GPIB接口芯片NAT9914。為了觀察解析結果還加入了LCD顯示。本設計在開發通用的、低價的儀器接口板方面做了一個有益的嘗試,為進一步的自動測試系統研究打下了基礎。 關鍵詞:儀器;SCPI;RS232接口;GPIB接口;CPLD
標簽: SCPI 儀器接口 模塊設計
上傳時間: 2013-04-24
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斷路器是電力系統中重要的控制和保護設備,對維護電力系統的安全、穩定和可靠運行起著重要的作用。如何使斷路器高度智能化,并且更安全和可靠,是電力系統保護的發展要求,也是本論文研究的目的。 本文在深入研究了智能斷路器國內外發展狀況的基礎上,精心設計了以數字信號處理器DSP和復雜可編程邏輯器件CPLD為核心的系統硬件。DSP是智能斷路器測控單元的核心器件,它實現斷路器的各種保護、報警、顯示與控制功能。CPLD完成狀態量的監測,以及各種邏輯信號的輸出。兩種器件相互配合使得斷路器系統更加智能化。研究了斷路器測控單元的測量原理及保護算法,并進行了具體的硬件和軟件模塊的設計,旨在實現斷路器的智能保護、遠程控制和集中管理。本設計以TI公司的DSP芯片TMS320LF2407為核心。硬件設計主要包括信號調理模塊設計、信號采樣模塊設計、保護執行模塊設計、CPLD模塊設計和輸入輸出模塊設計。并且利用TMS320LF2407本身具有的CAN2.0模塊,通過CAN總線實現斷路器和上位機的通信,實現遙測、遙調、遙控、遙信等“四遙”功能。軟件采用模塊化設計,每一個模塊相對獨立,完成某個特定功能,便于維護和添加新功能,并且調試靈活方便。文中給出了主程序及各個子程序的流程圖,其中子程序有數據采集子程序、FFT計算子程序、液晶顯示子程序、短路瞬時保護子程序、過載長延時保護子程序、接地故障保護子程序和短路短延時保護子程序等。并且設計中充分考慮了斷路器工作環境的惡劣性,分析了各種干擾的來源,并針對各種干擾采取了對應的軟件和硬件的抗干擾措施。最后,為了驗證全波傅氏算法能否滿足電網數據處理精度的要求,利用MATLAB搭建仿真平臺,對其進行了仿真。結果表明全波傅氏算法能達到系統的要求。
標簽: 智能斷路器 關鍵技術
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