EPICS IOC与EtherCAT设备通信的一种方法

Ether CAT(Ethernet Control Automation Technology)是一种用于工业自动化的实时以太网现场总线协议。通过使用OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)Gateway驱动程序实现了EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)IOC(Input/Output Controller)与Ether CAT设备的通信,从而使Ether CAT成为加速器控制系统中对实时性要求很高的高速控制系统的一种解决方案。在简要介绍EPICS、Ether CAT、OPC及OPC Gateway的基础上,对使用OPC Gateway驱动程序实现EPICS IOC与Ether CAT设备通信进行了测试。结果表明,EPICS IOC可通过OPC Gateway驱动程序与Ether CAT设备正常通信。

Tufting Carpet Machine Information Model Based on Object Linking and Embedding for Process Control Unified Architecture

In view of the lack of research on the information model of tufting carpet machine in China,an information modeling method based on Object Linking and Embedding for Process Control Unified Architecture(OPC UA)framework was proposed to solve the problem of“information island”caused by the differentiated data interface between heterogeneous equipment and system in tufting carpet machine workshop.This paper established an information model of tufting carpet machine based on analyzing the system architecture,workshop equipment composition and information flow of the workshop,combined with the OPC UA information modeling specification.Subsequently,the OPC UA protocol is used to instantiate and map the information model,and the OPC UA server is developed.Finally,the practicability of tufting carpet machine information model under the OPC UA framework and the feasibility of realizing the information interconnection of heterogeneous devices in the tufting carpet machine digital workshop are verified.On this basis,the cloud and remote access to the underlying device data are realized.The application of this information model and information integration scheme in actual production explores and practices the application of OPC UA technology in the digital workshop of tufting carpet machine.

Optimizing Storage for Energy Conservation in Tracking Wireless Sensor Network Objects

The amount of needed control messages in wireless sensor networks(WSN)is affected by the storage strategy of detected events.Because broadcasting superfluous control messages consumes excess energy,the network lifespan can be extended if the quantity of control messages is decreased.In this study,an optimized storage technique having low control overhead for tracking the objects in WSN is introduced.The basic concept is to retain observed events in internal memory and preserve the relationship between sensed information and sensor nodes using a novel inexpensive data structure entitled Ordered Binary Linked List(OBLL).Whenever an object passes over the sensor area,the recognizing sensor can immediately produce an OBLL along the object’s route.To retrieve the entire information,the OBLL can be traversed with logarithmic complexity which is much less than the traversing complexity of existing linked list structures.Performance evaluation and simulations were carried out to ensure that the suggested technique minimizes the number of messages and thus saving energy and extending the network life.

基于OPC UA的分布式数据采集处理系统架构研究

随着物联网与互联网融合的不断深化,感知层与应用层之间的互联互通要求不断提高。针对现有数据采集系统存在的规范性、扩展性和适应性不足的问题,文章提出一套基于对象连接与嵌入过程控制统一架构(object linking and embedding for process control unified architecture,OPC UA)协议的分布式数据采集处理系统架构。对数据采集处理系统各个模块进行功能解耦和架构重组,分别介绍该系统硬件和软件架构;针对发布订阅模式下负载的特异性,提出一种改进的适用于OPC UA分布式订阅的负载均衡算法;最后在某车企实例验证该系统架构。结果表明,基于OPC UA的分布式数据采集处理系统数据采集处理效果良好,证明了该系统架构的可行性及有效性。

基于专利数据的产业链视角下企业合作目标预测研究--以新能源汽车产业为例

[目的/意义]企业在产业链不同环节上的技术合作具有不同但相关的特点,并且还受企业自身技术特征影响,因此从产业链视角研究企业的合作关系对企业制定灵活有效的战略规划有重要意义。[方法/过程]文章提出一个基于LDA与GCN模型的产业链多层网络框架MNIC-LG。首先,基于专利数据根据产业链上、中、下游的关系建立企业多层技术合作网络;其次,使用LDA主题模型提取企业的技术主题概率矩阵作为节点的技术特征属性;最后,使用GCN提取网络结构属性,再融入层间关系,通过链路预测得到企业产业链各层环节的技术合作目标。[结果/结论]企业在产业链上特定环节的合作受自身技术主题属性与其他环节合作关系的影响。使用多层网络,结合企业的技术主题属性特征与网络结构特征,引入产业链上的层间关系分析产业链各层企业技术合作关系的方法可行,能够有效预测企业在产业链上各环节的合作目标。

基于MapObjects的GIS应用开发浅析

从控件技术出发 ,介绍了建立在对象链接与嵌入技术基础上的 GIS控件 Map Objects的运行机制 ,并结合敦煌及其周边地区环境信息系统的开发 ,对开发中的一些具体问题进行了分析。提出用各地理要素的分层显示来实现不同层的叠加显示 ,利用与矢量图形数据绑定的属性数据控制矢量要素和标识文字的分级显示 ,将显示的汉字字体大小与比例尺的缩放联系起来实现美观的中文符号表现的方法。

基于数字孪生的加工生产线虚实交互技术研究

针对传统加工生产线运行过程中设备数据采集困难和可视化程度低的问题,研究了数字孪生(DT)技术在加工生产线虚实交互方面的应用问题。首先,以某电机外壳加工生产线为例,分析了生产线的加工流程,设计了虚实交互技术的总体框架,并提出了具体的方法;然后,对加工生产线进行了数字孪生体建模,对模型中的关键要素,几何、物理、行为属性及通讯接口的构建进行了详细的阐述;最后,采用过程控制的对象链接和嵌入(OPC)技术进行了加工生产线中多源异构数据的采集与处理,完成了实时数据间的映射。研究结果表明:采用虚实交互技术可以完成物理生产线与数字孪生体间的实时映射;电机外壳加工生产线中机械臂虚实交互的可靠性为99.95%,可满足精确性要求;采用服务模块能够更加直观、有效地反映生产线的实际加工状态,可满足加工过程信息动态可视化要求,证明了该方案具有可行性和有效性。

基于控件MapObjects开发GIS应用系统

从控件技术出发,介绍了建立在对象链接与嵌入(OLE)技术基础上的GIS控件MapObjects的运行机制,并结合数字校园供排水管网系统的开发,分析了使用MapObjects控件开发地理信息系统的原理与步骤,并对开发中的一些具体问题进行了分析。

数据空间的发展历史与全球一体化趋势

数据智能技术的发展推动着网络空间从计算为中心转变为以数据为中心的新形态,即“数据空间”。随着数据作为生产要素的价值不断凸显,“数据空间”广泛出现在各个行业、领域,但数据空间的定义尚未形成共识。文章从数据空间一词的首次出现开始,梳理近二十年来数据空间相关概念发展,提出狭义和广义数据空间的分类思路。随后从数据跨域价值释放的角度出发,分析全球一体化数据空间的必要性,分析该方向上的两条主要技术路径:链接数据和数字对象架构,并对数据空间的发展趋势进行展望。

研究生时间序列分析课课程思政元素挖掘与教学实施研究

时间序列分析课程具有“用数据说话,用方法验证,更易挖掘和采用中国元素与问题,便于中外横向与纵向比较,鉴往知来”等特色和优势,可以更好开展课程思政。当前有关研究生时间序列分析课程思政的研究成果缺乏。在进行时间序列分析课程思政教学目标设计的基础上,深入挖掘课程简介与综述、传统和现代时间序列分析方法、课内与课外实践环节中蕴含的课程思政元素,以国家级教材为基础、以国外教材为参考,进一步完善体现中国元素的讲义,通过课程思政混合式教学平台进行课前、课中、课后一体化设计,构建多维度课程思政教学评价体系,注重课程思政教学的持续改进。多管齐下,有效开展课程思政教学,培养研究生形成正确的价值观、政治观、法治观和道德观。

复合电压薄弱性指标及以其为导向的无功优化策略

提出了一种新的电力系统薄弱环节确定指标,并提出以系统薄弱环节分析为导向的多目标函数无功优化方法。首先,融合薄弱性指标电压和功率两方面的特点和优势,定义了新的薄弱环节复合裕度判定指标,综合描述负荷正常工作点与电压崩溃点的距离;以该指标为判定标准识别出系统的电压薄弱环节点集,由此点集构成无功优化的待补偿节点集。然后,建立多目标无功优化模型,采用改进自适应遗传算法,在算法选择环节采用确定式选择原则替换传统轮盘赌法,进而完成多目标无功优化模型求解。最后,以IEEE 30节点系统和新英格兰IEEE 39节点系统为仿真试验案例,通过优化后多项系统运行指标与传统方法计算结果的对比,验证了以新的薄弱环节判定指标为无功优化策略的有效性和优越性,同时也证明了改进后的自适应遗传算法在多目标无功优化计算中的高效性。

基于OPC技术的电力监控系统网络安全风险预警研究

为了从技术管理方面提高电力监控系统的安全性,避免发生无意与恶意破坏事件,面向电力监控系统的实时数据信息存储与处理,提出将用于过程控制的对象连接与嵌入(Object Linking and Embedding for Process Control,OPC)技术用于网络安全风险预警。概述设计所用的OPC服务器结构,设计基于OPC技术的电力监控系统,结合防火墙与入侵侦测技术,提高整个电力监控系统的安全管理水平,提取正常时隙预警信息为正常样本。结果发现,基于OPC技术的电力监控系统安全预警,在准确度方面具有优越性,证实了设计的基于OPC技术的电力监控系统在电力日常监管工作中的安全适用性。

基于NI TestStand的多语言混合编程技术研究

随着通用自动测试系统平台的发展,开发者需要统筹管理越来越多的板卡、分立仪器和应用程序,这时多语言混合编程的问题是无法避免的。在研究讨论传统多语言混合编程的解决方案的基础上,介绍了NI TestStand架构及其实现多语言混合编程的工作原理,提出了使用NI TestStand在解决测试领域多语言混合编程方面所具有的适应性强、可扩展性强等优势,举实例简要说明了使用NI TestStand开发测试系统的一般方式,并采用NI TestStand重新构架原有测试系统。总结得出结论:使用NI TestStand解决通用自动测试系统平台多语言混合编程问题是先进的和实用的。

Development of an electrode intelligent design system based on adaptive fuzzy neural network and genetic algorithm

The coating on the electrodes contains many kinds of raw materials which affect significantly on the mechanical properties of deposited metals. It is still a problem how to predict and control the mechanical properties of deposited metals directly according to the components of coating on the electrodes. In this paper an electrode intelligent design system is developed by means of fuzzy neural network technology and genetic algorithm,, dynamic link library, object linking and embedding and multithreading. The front-end application and customer interface of the system is realized by using visual C ＋＋ program language and taking SQL Server 2000 as background database. It realizes series functions including automatic design of electrode formula, intelligent prediction of electrode properties, inquiry of electrode information, output of process report based on normalized template and electronic storage and search of relative files.

森林每木生物量数据质控方法和技术研究

【目的】野外森林生态站乔木生物量长期动态观测数据,对于支撑中国典型森林碳储量、森林生产力等分析研究具有重要价值。每木生物量(Tree biomass weight,TBW)数据是估算森林生物量的基础。TBW数据质量是其长期观测的生命线,也是生物量数据相关科学研究获得正确结论的基础。【方法】TBW数据质控方法的研究、数据质控标准的建立和数据质控信息技术手段的使用,是提升TBW数据质量的三个方面。本文首先介绍中国生态系统研究网络(CERN)森林生态站TBW数据生产过程、TBW数据模式和数据项标准化内容,然后介绍TBW数据质控总体框架及质控方法,最后介绍信息技术(基于OLE编程、Python多进程计算)在TBW基础与实测数据质控及在派生数据自动核验方面的应用。【结果】本文实现了TBW数据一致性、准确性的快速检查,有助于形成标准化的数据质控业务流程,对于海量的森林生态站多样地TBW数据的高效质控和快速计算具有重要参考价值。

基于自动前后调整算法的多目标液压支架优化设计

支撑掩护式液压支架四连杆的设计是一个多参数、多目标复杂耦合的作用过程,其性能主要取决于四连杆机构处于最高位置时杆件角度以及各杆件长度。构建了四连杆机构梁端点实际轨迹偏差量与各杆件长度及其角度的数学模型,利用层次分析法计算四连杆机构的多目标函数中各目标函数的权重。基于自动前后调整算法(Automated Forward/Backward Tuning,AFBT)进行求解,仿真得到了四连杆机构最优杆长及其角度参数组合。通过ADAMS运动学仿真得到了梁端点实际轨迹偏差量,最大仅为56 mm。基于优化算法,可控制整体仿真时间小于0.1 s,有效提高四连杆机构的设计效率。该模型为液压支架四连杆机构的设计提供了理论基础,研究结果对四连杆的设计有实际参考价值。

基于OBE理念构建幼师教育“一核六维五环节”校企联评体系--以太原幼儿师范高等专科学校语言表演教学为例

构建校企联评体系是幼师教育产教融合的必然要求。“一核六维五环节”校企联评体系紧扣“教学质量”这一核心,以幼师语言表演教学为监评对象,从五个环节对六个维度进行全程联评和诊改,可以实现校企深度互通互融,促进学生学用一体、育训结合的集约化发展,进一步提升校企联合育人成效。

基于OPC UA技术的T型梁焊接机器人在线监测系统

针对薄板分段车间的焊接装备复杂化程度高、焊接作业监控困难、焊接信息反馈不及时等问题,研究薄板分段车间T型梁焊接机器人的工艺流程和工艺参数,开发一种基于对象链接与嵌入过程控制的统一架构[OLE(Object Linking and Embedding)for Process Control Unified Architecture, OPC UA]技术的T型梁焊接机器人在线监测系统。该系统主要对T型梁焊接机器人的生产进度、设备运行状态和中间产品质量等进行在线监测,实现数据实时采集和生产过程监控与分析等功能,可消除设备之间的信息孤岛现象,实现车间生产透明化,提高生产效率,确保焊接质量。

基于OPC通信协议的冗余系统设计

以用于远程控制的对象连接与嵌入(OPC)标准接口为例,研究了在OPC标准接口的基础上,增加冗余通信功能和冗余切换功能。采用两路冗余接口通信和判断冗余接口通信状态的方法,实现了两条冗余通信链路的切换。采用冗余接口通信和冗余切换机制技术,实现了冗余系统的设计,满足了单一故障原则。通过在核电厂仪控系统中的实际应用,冗余的通信链路实现了正常接口通信功能和满足了核电厂对冗余系统的设计要求。研究结果证明了通过该冗余接口通信的方式实现的冗余系统在稳定性和可靠性上满足核电厂设计要求。