基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究

针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。

现场级无线网络体系结构

本文概要地介绍了工业控制系统的发展历史 ,并通过对无线通信技术的分析研究 ,提出了一种现场级无线网络体系结构 .本文还介绍了一种遵从上述体系结构的无线网络的实现方法 .实验证明上述体系结构设计合理 。

面向现场级工业无线网络混合流量分级调度的时隙分配策略

工业无线传感网络在关键位置监测和控制系统中发挥着越来越重要的作用.然而复杂工业现场混合关键流量共存,现存接入机制无法保障不可预测突发流量的实时接入以及周期高优先级流量的有序可靠传输,进而可能给工业生产造成严重经济损失甚至安全事故.针对上述情况,本文提出了流量分区超帧架构,并基于该架构设计了时隙预留接入协议(R-MAC)和时隙争用接入协议(C-MAC)以满足不同应用场景需求.上述两种协议以帧抢占的方式来保障突发流量的实时接入,采用了不同的重传机制提升周期性高优先级数据传输的可靠性.最后本文对两种协议进行了评估,与实时工业无线传感网络WirelessHART相比,本文所提出的协议限定了突发流量的最差接入时延上界,实现了多优先级流量服务差异化,提升了高优先级流量的平均成功接入率.

现场级无线通信协议研究

面对工业应用中对现场级无线通信的需求 ,本文以基于高速以太网的现场总线标准 FF HSE为蓝本 ,结合无线以太网标准 IEEE80 2 .11b,构造了现场级无线通信协议栈 .新的协议栈保持了基金会现场总线的通信模型 ,能够完成无线设备间的时间同步和实时通信 .

装备现场级综合诊断系统设计

为了更好地应对基层保障人员在高技术武器装备现场保障过程中保障效能不足的问题,基于网络为中心的架构和标准化的信息描述,提出了一种装备现场级综合诊断系统的技术方案;利用便携式自动测试设备和远程技术支持系统集成各级保障机构的测试诊断资源和装备全寿命周期的保障信息资源,并通过网络将相关的诊断资源提供给现场的保障人员,为现场的装备故障诊断提供直接的、实时的、工程化的支持,能有效提高部队对复杂武器系统的现场抢修效能。

工业现场级无线技术综述

无线技术在工厂企业级得到了广泛的应用,在现场级使用无线技术完全或者部分代替线缆也是一个必然的发展趋势。该文主要讨论了在工业现场级使用无线网络技术代替有线的现场总线技术所产生的问题。分析了现有的3种无线协议用于工厂现场级所面临的实时性和可靠性相关问题,并探讨了现阶段无线技术在工业应用上的发展方向。

PMA在海军舰船现场级维修保障中的应用研究

首先概述了PMA在测试领域中的国内外应用情况,分析了现代海军舰船设备现场级维修保障所面临的问题,指出PMA的特点和使用模式能够满足舰船设备的现场级保障需求.以某型舰载导航雷达为保障对象,提出了该型装备PMA的设计思路及总体方案.最后,阐述了舰船PMA的使用方法.

使用PLC与WINCC组建现场级友好人机界面的自动控制系统

本文结合实际应用对德国西门子公司的S7系列PLC与WINCC快捷方便的组建现场级友好人机界面的自动控制系统作出分析。

总线控制系统现场级网络的拓扑结构及其安装方法

结合现场总线控制系统安装的实践,论述了总线控制系统现场级网络的常用拓扑结构及其安装方法,包括总线电缆、安全保护设备和网络元件等的安装方法。在总线电缆的安装方面,着重讨论了电缆的选型原则、安装方法和抗噪防扰措施;在安全保护设备安装方面,介绍了总线系统中本质安全的概念、安装方法、两种供电方式(实体概念和FISCO模型)下设备的选择与安装以及总线系统浪涌电压的保护和设备安装方法;在网络元件的安装方面,主要列举了通用终端器、中继器、链路设备、总线电源及其阻抗模块等的选择、安装和集成方法,为总线系统的安装提供了可以借鉴的实用经验。

高坝堆石料现场碾压过程中级配演化模型研究

级配是影响高坝堆石料力学特性的重要指标。高土石坝填筑期,在重型设备多次碾压下,堆石料会发生显著的颗粒破碎现象,进而导致级配的显著改变。如果堆石料级配超出设计范围,就会产生级配不合格区域,留下质量隐患。传统的级配演化研究较多基于60mm以下的缩尺堆石料,较难有效地描述大粒径、多粒组现场堆石料级配。提供了一种新的现场堆石料级配演化模型构建方法。基于堆石料各个粒组的颗粒破碎耗能Weibull分布,计算得到不同碾压遍数下各粒组颗粒的破碎量占比;构建破碎颗粒的分形分配矩阵计算新的各个粒组的颗粒含量,获得新的级配曲线。通过室内单粒强度试验和现场碾压试验获取了模型参数。模型计算结果通过与在建世界最高堆石坝——双江口水电站(315 m)现场碾压试验坑测值对比,验证了新模型的有效性。

西门子S7-300的泵站现场控制级的设计与实现研究

针对某泵站自动化监控工程来说,其泵站共有630kw的水泵组成,同时,四个泵站还配备有相应的电气设备,例如主变压器、励磁变压器、防洪闸、冷却水系统等。为了能够有效的对泵站自动化和泵站管理运行现代化的实现,具体的可以对泵站进行综合自动化监控系统的使用。所运用的系统分层分布式集散型控制系统的体系结构在第一层为现场控制级、第二层为集中管理操作级,分别可以用于对电气、水情、闸门和水泵等的监控等。本文重点对西门子S7-300系列模块化PLC产品的现场控制级问题进行了研究。

北京地铁车站级环境与设备监控系统设计和实施

轨道交通环境与设备监控系统是对环境和机电设备的自动化控制实现节约能源,并在出现影响车站环境的事故发生的情况下,调控相关设备,实现地铁安全、舒适和方便。本文通过描述轨道交通环境与设备监控系统车站级构成、系统软件架构、系统功能,旨在对轨道交通环境与设备监控系统的车站级自动控制方案进行了阐述和探讨。

基于串口网的现场设备和过程监控网的融合构建研究

通过对随动控制数据与网络文本人性化数据兼容问题的需求进行分析,提出了基于串口网的现场设备和过程监控网的融合构建方法,该方法能够满足过程自动化控制与文本数据通信兼容的要求.

基于PLC的造纸厂污水处理系统设计

结合我国的水资源综合发展环境,以当前的时代背景以及现实状况作为主要的切入点,以期能够设计出一种高效、经济与节能的污水处理方案,进而解决当前的污水情况,以及在具体的排放过程中面临的现实困境。本文所述的污水处理系统的设计采用S7-200的编程软件来完成,且污水处理自控系统可通过管理层集中监控系统和现场级PLC控制站,实现污水管理和系统处理全过程的优良规划和高质量控制,具有实用性,同时还能够有效遵循相关程序和系统计划[1]。

基于嵌入式模块工业以太网的实现

在工业以太网技术发展现状的基础上介绍了工业以太网的构成方法，给出了一种利用嵌入式智能模块实现现场级工业以太网的可行的实现方案。

一种外场便携式电子设备维修支持系统设计与实现

通过分析电子设备现场模块级维修需求,采用全触控平板电脑嵌入式仪表技术与故障树智能推理机,进行了一种便携式、智能化的电子设备现场级维修综合支持系统设计与实现。该系统不仅能够提供电子化设备随机资料、维修手册,集成软件化检修仪表与工具接口,还具备智能化故障检测辅助决策、诊断策略自动生成、数字仪表信号测试、维修信息综合查询与维修技能自主训练等功能。

电子装备便携式维修辅助设备PMA设计研究

作为现场级维修保障的重要手段,便携式维修辅助设备PMA近年来受到越来越大的关注。本文针对电子装备现场级维修现状及需求,基于故障仿真产生的全局故障树,采用新的嵌入式计算机与仪表等技术,提出了便携式维修辅助设备PMA的设计原则,给出了功能和软硬件框架,实现了针对特定电子装备的交互式电子手册IETM、定制测试仪表、故障诊断库、维修技能训练与考核、数据维护与管理的多功能维保系统。

PROFINET及其在制丝线电控系统中的应用

本文介绍了采用西门子现场级工业以太网PROFINET改造烟丝制丝线电气控制系统的方法。文章详细描述了PROFINET解决方案的技术背景及其与一般现场总线的比较，分析了原有控制系统存在的缺乏柔性、功能固定和维护成本较高等问题，提出了新系统的设计方案、控制难点及其解决方法。通过升级改造，新的制丝线电控系统更加柔性化，满足了管理控制一体化的要求，提高了卷烟生产的效率。

算力网络发展现状与展望

5G时代,为满足现场级业务的计算需求,网络中的计算能力在云计算及边缘计算的基础上将进一步下沉,计算形态将向着“云-边-端”泛在分布的趋势发展,计算与网络的融合将更加紧密。但受限于硅基芯片的3纳米单核制程以及多核设备的芯片架构设计难度,单一形态和单一提供主体的发展都进入了瓶颈期,大型的计算业务往往需要通过计算联网来实现,业界因此提出了“算力网络”的思想。