全自动流水线式内镜清洗消毒系统设计

内镜的清洗消毒对于重复性的内镜手术而言至关重要。因此,内镜的清洗消毒需要有更高的效率以满足当前大量的内镜手术需求。为此,创新性地研发了一种基于可编程逻辑控制器(PLC)的全自动流水线式内镜清洗消毒系统。根据清洗消毒流程特点,设计了多槽流水线式结构。通过自动控制系统可完成符合国标和行标的检测、清洗、消毒、转运等流程。系统具备检修、急停和声光报警灯功能,可利用触摸屏实现信息记录和追溯。该系统能有效地提高清洗消毒效能、保证清洗消毒质量,从而缓解当下内镜使用紧缺的现状。该设计不仅提高了医疗器械的智能化、自动化水平,还对医疗设备的发展和研制具有开创性价值,因而具有广阔的应用前景。

可调频旋转磁场仪的装置设计与磁场测量

在教学演示仪器中利用三相交流电产生旋转磁场的传统方法存在仪器损耗大、安全隐患多、成本昂贵等问题。本论文设计了一种可调频旋转磁场的产生装置,在四个辐射状横放的带铁芯螺线管中通入低压直流电,通过PLC板编程对电流进行换向,同时改变换向时间可使置入装置中心的小磁针的偏转周期发生变化,从而达到可调频的效果。螺线管中通入单相恒定直流电时,小磁针不发生偏转;通入双相矩形脉冲电流时,小磁针以45°角步进旋转。磁场方向的转速取决于电流的换向频率。该装置不仅规避了传统方法的不足,且同时兼具定性演示和定量测量双重功能,可作为一款性能优异的实验教学仪器。

A driving pulse edge modulation technique and its complex programming logic devices implementation

With the continual increase in switching speed and rating of power semiconductors, the switching voltage spike becomes a serious problem. This paper describes a new technique of driving pulse edge modulation for insulated gate bipolar transistors(IGBTs). By modulating the density and width of the pulse trains, without regulating the hardware circuit, the slope of the gate driving voltage is controlled to change the switching speed. This technique is used in the driving circuit based on complex programmable logic devices(CPLDs), and the switching voltage spike of IGBTs can be restrained through software, which is easier and more flexible to adjust. Experimental results demonstrate the effectiveness and practicability of the proposed method.

软PLC运行系统的硬件结构设计与实现

为了配合在PC机上运行的软PLC编辑开发系统,使PC机完成相应的控制功能,研究和设计了软PLC运行系统．论文简述了软PLC的体系结构及运行系统的功能,详细介绍了软PLC运行系统的硬件结构和开发过程,给出了硬件系统的PCB电路板图．在设计过程中对整个电路采取了电磁兼容性处理,减小了信号间及外部干扰源的干扰．实验表明,设计的下位机能很好地实现通信与控制功能．

采用FPGA控制的IGBT串联高压调制器的研制

高压调制器在脉冲功率技术中有很重要的作用,而IGBT串联是固态调制器技术发展的趋势。电路分布参数及各单元电路参数的差别制约可靠性,严重时将造成IGBT在开通、关断过程中集射极间的电压超过额定值而遭损坏。为此,在新的RCD动态均压电路的基础上,利用FPGA和VHDL设计了IGBT驱动信号分配电路,实现了串联IGBT各单元精确延时开通与关断控制、逻辑综合保护,并结合驱动电路完成了缺电、过流、过压保护等。工程上结合中国环流二号装置NBI抑制极电源要求,设计了12 kV/20 A的调制器。实验结果表明,该方法是一种有效的主动式动态均压方法,能为更高电压、电流等级的固态调制器设计提供好的参考与工程应用基础。

MOSFET调制器的实验研究

介绍了MOSFET调制器的基本原理,并对其并联分流和感应叠加两种开关结构进行了实验研究。基于可编辑逻辑器件设计了其触发电路,驱动电路采用高速MOSFET对管组成的推挽输出形式,加快了MOSFET的开关速度。利用Pspice软件对开关上有无剩余电流电路(RCD)两种情况进行仿真,结果表明,加装RCD电路可以有效吸收MOSFET在关断瞬间产生的反峰电压。实验中,电流波形用Pearson线圈测量,用3个MOSFET并联作开关,当电容充电电压为450 V,负载为30Ω时,脉冲电流13 A,前沿20 ns,平顶约80ns;用3个单元调制器感应叠加,当电容充电电压为450 A,负载为30Ω时,脉冲电流强度为40 A,前沿25 ns,平顶约70 ns。

多制式调制模块的原理与设计

分析了多制式调制的原理 ,提出并实现了一种基于PCI总线的多制式调制模块的设计方案。它采用正交调制与数字上变频方法 ,可以生成多种中频调制信号。它的另一个特点是将基带处理单元用PCI总线隔离开来 ,可以结合通用计算机或商用DSP处理模块 ,构成一结构灵活而又具有实时处理能力的多制式调制系统。

基于PLC和触摸屏的气辅挤出气体控制系统的设计*

基于PLC和触摸屏设计了一套气体控制系统。其包含的气体加热装置为内含加热棒的容器。该容器上安装有压力与温度传感器。当触摸屏设置的目标控制参数与检测到的值存在偏差,可编程逻辑控制器(PLC)将进行比例积分微分(PID)运算与脉宽调制(PWM),并将转换后的控制信号分别输出到气压电磁阀与固态继电器(控制加热棒),最终实现气体压力与温度的调节。经试验证明,该系统控制精度高,人机界面简洁美观,具有良好的可扩展性,在聚合物气辅挤出实验中运行稳定。

用于反熔丝FPGA的内建测试电路

由于反熔丝器件的一次可编程特性,反熔丝现场可编程门阵列(FPGA)在生产阶段很难完成对电路的功能测试验证。针对反熔丝FPGA典型的结构及其内部可编程逻辑模块(PLM)结构,分析了在编程前对PLM进行全功能测试的方法。设计了内建测试电路结构,用于内部PLM逻辑功能的测试。给出了内建测试电路的寻址寄存器、赋值寄存器以及检测电路的结构设计,电路在1.0μm双层多晶双层金属(2P2M)氧化层-氮化物-氧化层(ONO)反熔丝工艺上成功流片。测试结果表明,电路设计正确,解决了在芯片编程前完成基于反熔丝的一次可编程FPGA的内部PLM逻辑功能测试的难题,为后期研究反熔丝电路奠定了基础。

基于FX2N-1PG定位模块的可编程逻辑控制器位置控制

利用三菱FX2N-1PG定位模块和FX2N系列可编程逻辑控制器(PLC)的组合,实现交流伺服驱动的位置控制。介绍了实现位置功能的系统组成、接口定义和PLC程序等。实际应用证明该系统能较好地达到定位和速度控制要求。

基于DSP技术的自适应调制器的设计

基于数字信号处理 (DSP)技术的自适应调制系统是以当今计算机技术和数字信号处理技术的高度发展为前提的 ,是移动宽带系统的关键技术之一。本文介绍了通过改变符号率及调制电平的方法实现的自适应调制器的设计与实现方案 ,该方案可以采用基于DSP技术的可编程逻辑器件来实现。

提高五桥臂逆变器电压利用率的调制策略

五桥臂逆变器可驱动两台电机,不仅可以降低系统硬件成本也可以作为双电机调速系统的容错运行模式。但采用传统调制策略的五桥臂逆变器电压利用率较低,使其推广应用受到了一定限制。为了解决这一问题,本文提出了一种新颖的PWM调制策略,对电压空间矢量脉宽分布进行了优化调整。仿真和实验结果表明该调制策略不仅实现了对两台电机的独立控制而且有效提高了五桥臂逆变器的电压利用率。

PWM方式控制的水轮机电液调速器研究

设计并开发了一种基于PLC并采用PID控制算法的水轮机电液调速器。该调速器的电液随动系统以高速开关阀为控制核心,采用PWM脉宽调制方法进行控制。并建立水轮机调速系统的数学模型,在MATLAB SimuLink环境下进行仿真。在实验室进行空载状态下的静特性试验及随动系统扰动试验,证明了系统在此工况下具有较优的控制性能。

基于AD9854的多功能信号源设计

为了实现高性价比、低相噪和低杂散的数字化信号源,提出了以直接数字频率合成芯片AD 9854为核心的设计方案。系统最大限度地挖掘了AD 9854的潜力,将数字信号处理器、可编程逻辑器件和先进先出存储器与AD 9854紧密结合,输出正弦信号的最高频率为110MH z、谐波失真小于-30 dBc。能够完成调幅、调频和频移键控等调制功能。

一种基于CPLD的SPWM控制波形生成方法

研究使用Altera公司的MAX+PLUSII10 0开发软件,采用硬件描述语言(HDL)与原理图输入相结合的自顶向下的层次化设计方法,开发ACEX1K系列CPLD器件,在线生成用于闭环变频调速的双极性SPWM波形.根据给定的电压幅值和频率,通过地址转换、查表、抬高幅值和极性处理实时获取三相正弦调制波数字量,并与生成的数字锯齿波进行比较,由两者的交点来确定逆变器开关时刻,其中调制度、载波频率和载波比可变,以实现基频以下恒压频比、基频以上恒压升频控制方式和分段同步调制的闭环SPWM变频调速.

PLC在精密挤出成型设备控制系统中的应用

介绍了在精密挤出成型设备控制系统中如何应用可编程序控制器 (PLC)及其各种功能模块 ,来实现精密挤出成型过程中的各种控制功能 ,并通过挤出过程中各种影响质量因素和对控制过程中的几个闭环控制系统的分析 ,来进一步说明如何实现真正意义上的精密挤出成型。

7kA闸流管脉冲调制器的可编程控制器控制

利用PLC(可编程控制器)作为冲击磁铁脉冲调制器的设备控制器,解决了大电流脉冲放电对设备控制器的干扰问题,实现了调制器的计算机遥控操作及联锁保护功能、实时通讯功能。

复自适应均衡器的研究及实现

通过对HFC广播有线电视信道中的16QAM信号的研究，分析了噪声及信道特性对QAM信号的影响，提出了用自适应均衡器来提高QAM信号的传输质量，并用复杂可编程逻辑器件(CPLD)实现该均衡器。采用CPLD技术可大大增加均衡器的可靠性、灵活性，同时也缩短了设计周期。该均衡器可运用于实际的有线通信系统，从而为复信号的均衡提供了一个技术方案。

无线传感器网络高精度硬件时钟同步方法

为实现无线传感器网络高精度的时间同步功能,提出一种基于Zigbee技术的硬件时钟同步方法。采用跨层思想提取接收信号强度指示值信号作为同步触发信号,设计复杂可编程逻辑器件的硬件电路时钟模块实现计时,并配合软件算法完成整个网络的时间同步,在保证低能耗和复杂度的基础上,提高时间同步精度。对同步精度进行理论研究和测试分析,结果表明,该方法可使系统节点间达到10μs级的时钟同步精度,满足多数无线传感器网络要求。

模块举升车液压控制系统设计与研究

针对核电厂重型模块安装时水平搬运和垂直吊装的需要,研制了模块举升液压系统及整车调平液压系统,重点解决举升过质心后液压缸进入负值负载状态下的液压系统回路设计问题,首先采用两级举升的方案增强了系统稳定性,接着选择带机械锁紧的后支腿液压缸避免了模块举升至过质心状态后给液压回路带来较高压力,消除了高压引起管路爆裂带来的安全隐患,同时通过举升角度的实时反馈加比例流量阀输出流量控制确保在举升时多级缸全程伸出速度的一致性。整个系统经实际试验考核,证明其使用效果较好,整个模块举升工作过程具有很好的鲁棒性与可靠性。