基于AOV图和多叉树的功能块程序编译算法

针对可编程逻辑控制器(PLC)的功能块(Function BlockDiagrams,FBD)程序指令类型多、串并联复杂和多重输出等问题,提出一种基于顶点活动图(Activity on Vertex,AOV)和多叉树的功能块程序编译算法。该算法将功能块程序映射为AOV图,首先用邻接表存储AOV图中的顶点信息和顶点之间的连接信息,对功能块程序进行语法检查,然后通过邻接表建立表示功能块间逻辑关系的多叉树,通过先根遍历算法遍历多叉树确定功能块执行顺序,最后按照遍历顺序和PLC指令结构将功能块程序转换成二进制代码,形成目标程序。该算法能将PLC支持的功能块指令程序编译为目标程序,具有通用性,已经成功应用在PLC开发平台软件PLC_Config中。

引信功能分析及其功能设计

功能设计是模块化设计的核心 ,文中在引信功能分析的基础上 ,引进引信功能设计方法 ,定义了引信四大功能域 ,提出了有关在引信功能设计过程中涉及的一系列功能概念和功能名命名。

南方电网高压直流保护的PSCAD/EMTDC仿真模型研究

详细阐述了建立直流保护仿真模型的重要性,并根据西门子提供的控制保护模块说明以及直流保护逻辑图,基于PSCAD/EMTDC软件平台,建立了不依赖于厂家的高肇直流保护仿真模型。利用该模型分析了直流线路行波保护、站内接地网过流保护、交流过流保护等直流保护功能的动作特性,充分说明直流保护仿真模型在提高直流运行水平、保障交直流并联运行的电力系统的安全稳定运行能起到重要的作用。

一种基于功能复用的容错扫描链电路结构

由于软错误已经成为影响芯片可靠性的主导原因,文章提出一种容忍软错误的高可靠BIST结构——TMR-CBILBO。通过构建三模冗余的容错扫描链电路结构,在触发器输出端插入表决器,可有效地防护单事件翻转,容忍瞬态故障引发的软错误。以多输入特征寄存器的功能复用为切入点,有效地降低容错设计的面积开销。在UMC 0.18μm工艺下针对ISCAS 89基准电路的实验结果表明,TMR-CBILBO的软错误率下降95.56%～98.21%,面积开销为71.68%～84.21%,性能开销为1.75%～4.39%。

基于BIST方法的新型FPGA芯片CLB功能测试方法

新型FPGA普遍使用了6输入查找表以实现可编程逻辑,如Xilinx公司的Virtex 5系列、Ultrascale系列等.由于I/O数量有限,针对这些芯片的CLB功能测试,可选择ILA级联测试法并利用位流回读进行故障定位,但由于CLB存在路径互斥,覆盖所有故障所需配置较多,而位流回读较为缓慢,限制了定位速度.BIST测试法通过直接检测CLB的输出来发现故障,所需配置数量少于ILA级联法,但需要将测试激励传递到所有BUT导致端口负载大,布线存在困难.本文提出了一种将ORA中闲置资源配置为锁存器链,以便传递测试激励的方法.该方法降低了端口负载.同时利用剩余的逻辑资源建立扫描链,大幅加快了故障定位速度.在Xilinx 7系列FPGA上的实验结果表明,与其他文献所用测试方案比较,测试所需配置次数由30次降低到26次,故障定位所需时间在2.4MHz时钟驱动下可达61.35ns.

基于ForCES协议的软件集群路由器模型研究

文章提出了软件集群路由器的参考模型,且对软件集群路由器模型的物理结构、逻辑结构和流量场景进行了深入的分析。通过一个简单的模型实例,提出了总体设计的方案。

起爆具生产线中的温度PID控制方案设计

该文介绍了一种基于S7-300可编程逻辑控制器和组态王监控软件来实现工业炸药生产线中温度PID控制的方案,在温度PID控制原理的基础上,选定控制系统的组成并对控制系统进行硬件配置和参数设定。程序设计中,通过STEP7调用FB41功能程序块实现了温度的PID控制。

基于N叉树的PLC功能块向指令表的转换算法研究

针对软PLC多重输出的问题,提出了基于N叉树的PLC功能块图向指令表的转换算法。该算法首先将功能块图映射为N叉树型数据结构,在此基础上通过对N叉树结构进行了分解重组,将生成的复杂树结构分解成多个有序子树结构的集合,再对分解后的树型结构依次进行了后序遍历方式访问,根据不同的节点类型转化编译成相应的指令表语言,实现了PLC功能块图形语言向指令表的转换。文中给出了一个转换实例,阐明了该算法的思想及其实现步骤。并在基于IEC61131-3准则的软PLC上位机系统进行了实验验证,实验结果表明该算法具有通用性,能够将具有多重输出的复杂控制逻辑功能块图转换成指令表语句,在编译转换过程中,该算法很好地简化了程序,节省更多的内存空间,提高了PLC功能块图编译转换的效率。

SIMATICS7-300PLC在主变压器冷却控制系统中的应用

介绍了西门子公司的SIMATIC S7-300 PLC控制系统的特点及硬件、软件组态。通过该系统实现了简单、可靠且高效的主变压器油水冷却器系统的控制,从而将变压器油温控制在合理运行范围内,保证了变压器的安全、稳定运行,延长了其使用寿命。

一种模块化的IPv6路由转发“两性”实验设计

为了让网络工程专业学生灵活地应用路由交换理论、更好地掌握网络设备内部组成、熟悉网络领域新技术,将开放可编程网络的概念引入到《计算机网络》的实验教学。利用逻辑功能块的模块化和抽象化特征,设计了一个IPv6路由转发实验。实验以搭积木的方式构建一个支持IPv6报文转发功能的逻辑功能块连接关系图,具体包括了IPv6转发机理及逻辑功能块建模等内容,具有典型"两性"实验特征。给出了实验的测试方法,对所设计的系统性能进行了测试评估,结果证明了实验设计的可行性。

基于功能复用的抗老化BIST设计

随着不断缩小的工艺尺寸,NBTI为主导的老化因素对VLSI器件寿命的影响尤为突出。本文针对老化引起的时序违规提出了一种抗老化的结构设计TFM-CBILBO,在一种BIST结构——并发内建逻辑块观察器的基础上,复用了其中原本不工作的时序单元,根据电路老化程度切换工作模式,有效防止时序违规的发生。在UMC0.18μm工艺下的实验结果表明,TFM-CBILBO面积开销为20.53%~3.21%,相比非时序拆借方案时延开销降低40.0%～71.6%。

基于AC800M的提升机交接班考核程序设计

安徽开发矿业有限公司三条主井提升机采用ABB公司的电控系统,利用基于AC800M控制器完成自动控制的逻辑运算。前期ABB公司所设计的产量统计功能经实际应用发现,不适用于我公司的生产情况,存在不足。为减少人工统计产量的时间和实现主井车间岗位绩效考核的要求,以及向公司调度汇报生产统计情况的时效性,本文探讨了一种对电控系统交接班产量统计功能改进的思路。

宽函数的布尔匹配及其在FPGA重综合中的应用

当前大多数商用现场可编程门阵列(FPGA)可配置逻辑块结构在查找表(LUT)的基础上增加了很多辅助逻辑资源,而传统的LUT基工艺映射算法无法充分利用这些资源.为此,文中提出一种基于香农展开式和不相交支持集分解算法的布尔匹配方法,并将其应用于工艺映射后的重综合.使用该方法对工艺映射后网表中的宽函数进行布尔匹配,使其在目标FPGA结构上重新实现,从而达到充分利用所有逻辑资源和减少LUT数的目的.实验结果表明,该方法能在不增加电路关键路径延时的基础上,对学术界综合工具ABC工艺映射之后的4-LUT和6-LUT网表分别节省7.9%和7.8%的面积开销.

基于Matlab的可编程逻辑微机保护的研究

目前在低压微机保护装置中,基于可编程逻辑的微机保护的应用是越来越多。这种微机保护平台,提高了微机保护装置的可靠性、灵活性、实用性、可扩展性和可移植性,大大缩短了产品的开发周期,同时有效解决了微机保护装置的工程化问题。在分析了目前常见的可编程逻辑微机保护之后,提出了一种新的基于Matlab/Simulink工具软件和DSP相结合的可编程逻辑微机保护的设想,这种方法预期有更高的灵活性,更短的产品开发周期。

基于PC机的ForCES转发件实现机制研究

ForCES(Forwarding and Control Element Seperation)架构路由器能很好地满足新一代互联网的可重构要求,文章利用本课题组开发的ForCES中间件,结合软路由模块的思想,对如何在PC机下实现ForCES转发件的若干关键技术进行了详细介绍。其关键技术包括逻辑功能块(Logic Function Block,LFB)以及拓扑图的定义,重定向LFB的实现机制、LFB事件上报的实现机制、LFB属性管理的实现机制和多转发件(Forwarding Elements,FE)路由以及数据转发的实现机制。最后对ForCES转发件和控制件进行了系统测试,结果表明该ForCES路由器能有效地完成路由发现和数据转发功能。

广州地铁一、二、八号线增购车辆时钟同步设计

文章全面论述了广州地铁一、二、八号线增购车辆的时钟同步问题及解决办法,同时依据按标准时间和UNIX时间各自的特点,建立了基于IEC 61131-3《可编程逻辑语言》的时间转换模块。通过测试、仿真和验证,时间转换模块完美解决了广州地铁一、二、八号线增购车辆的时钟同步问题,现已在包括广州地铁一、二、八号线增购车辆的多个城轨项目成功应用。

苯酐装置切换冷凝器的顺序控制

主要阐述了苯酐装置切换冷凝器顺序控制的设计 ,在分散型控制系统Centum CS上的实现及对顺序控制系统的设计方法进行了探讨。

DeltaV模糊逻辑控制技术原理及其应用

嵌于Delta V工程环境中的模糊逻辑,能提供快速的反应时间,与传统的PID控制相比,DeltaV的模糊逻辑能更好地处理干扰信号。介绍了这一新型控制方法的原理及用这一方法取代常规PID控制实施方法。

核电厂控制逻辑自动仿真技术研发

在核电厂仪控系统控制逻辑的早期设计阶段,为满足控制逻辑设计图纸的控制逻辑功能正确性的验证要求以及先进控制策略情景演示的辅助设计要求,设计了一套根据设计图纸数据自动构成的控制逻辑仿真模型系统。实现了由设计图纸数据的自动建立仪表控制系统模型和动态仿真功能,不仅具有设计图纸一样的外观风格,还具有与设计功能要求相同的计算功能。经过应用情况表明仿真系统高逼真重现了设计的控制逻辑,并且有效地反映设计问题,辅助设计者进行高级控制功能设计。

时序功能块的提取

介绍了基于功能块提取器（ＤＬＦＥ）工具的时序功能块提取工具和方法．整套工具用于从版图中构造层次化电路，以利于电路的验证和理解．时序功能块提取通过时序功能块的普遍特征来定位时序功能块，避免了手工定位的盲目性，大大加快了构造层次化电路的速度．实验证明，工具对时序模块的提取是十分有效的．