Protection Performance Evaluationof the Respirators and PersonalExposure Measurement in aBelgian Viscose Rayon Factory

This paper presents the evaluation results of protective performance of the respirators (full face supplied-fresh air respirators and half-mask active charcoal filter) and personal exposure measurement (Infacepiece sampling) in a Belgian viscose rayon factory. With in-facepiece sampling technique and personal sampling method, we measured the CS2 concentrations inside and outside of the different respirators. We found two kinds of the respirators have significant effect on decreasing the CS2 exposure level for the subject, especially for the spinners. Full face supplied-fresh air respirator have good protective effect for the spinners and have limit protection for the high exposure job although the PF value is more than 10. It still need to improve more. In-facepiece sampling for all the subjects exposed to CS2 in the factory found most subjects have exposed to low CS2 concentration, most exposure levels were under the control range, but sulfuror are high exposure, the exposure level is higher than ACGIH TLV value.

基于Linux平台的EtherCAT主站设计与研究

EtherCAT主站在传统Windows平台搭建的方案存在成本高、便携性差和开发周期长等问题。对此提出一种基于Linux嵌入式平台搭建EtherCAT主站的解决方案,主站运行在经过RT-PREEMPT优化的Linux操作系统上,使用了开源SOME软件。搭建了主站测试平台,主站与从站的周期性通讯测试和实时性测试表明:该主站的同步性能良好、周期抖动在μs级别、稳定性强,达到了工业对控制系统实时性的要求,为Linux嵌入式平台搭建EtherCAT主站提供了一种新方案。

基于EtherCAT协议的从站运动控制系统设计

针对工业运动控制系统中,传统的现场总线技术实时性差、容量小等缺点,研究了运动控制系统特点,并将EtherCAT通信技术引入其中,利用STM32F427主控芯片、AX58100从站控制器和JY02电机驱动芯片,开发了EtherCAT从站运动控制器的硬件。实验表明,开发的从站控制系统和主站TwinCAT 3通信完全兼容,通信速度和可靠性较传统总线通信技术大幅度提高,可以更好地满足智能化和柔性生产的发展需求。

基于FPGA的EtherCAT总线I/O模块设计

EtherCAT是基于以太网技术的一种工业现场总线,具有实时性好、可靠性高、方便管理等优点。为了解决EtherCAT从站国产化问题,提出使用FPGA实现EtherCAT从站功能。在数据帧处理环节改进传统“接收-缓存-处理-转发”的串行处理流程,提出接收、处理、转发交叉同步进行的并行处理流程,使用Verilog HDL语言编写程序,通过仿真和上板运行,实现了EtherCAT总线一主一从的I/O通信功能,经实测满足EtherCAT实时性要求。

服装个性化定制中信息技术的应用与展望

随着人们个性化需求的不断增加,服装个性化定制已成为时尚发展趋势之一。信息技术在推动服装个性化定制发展中扮演着重要的角色,可以收集和处理用户的个性化信息,并将其转化为具体的设计和生产方案。文章首先对服装产业信息技术的研究进展进行总结,阐述新一代信息技术在服装产业的应用情况;其次分析了信息技术在服装个性化定制领域的应用现状,按照定制流程分别总结信息技术在提高生产效率、降低成本和满足用户需求方面的优势及不足;最后根据目前服装个性化定制在数据共享、协同设计和柔性生产等方面的需求,从建模技术和系统平台构建两个方面对服装个性化定制发展进行展望。

基于EtherCAT的工业以太网数据采集系统

针对工业以太网分布式数据采集系统实时性差、兼容性差、成本高等问题,提出一种采用EtherCAT总线实现多路数据采集的方法。分析EtherCAT总线的特性,给出工业以太网数据采集系统的总体设计方案及软硬件的具体设计。对构建的系统进行性能测试,结果证明该系统能实现高速、实时的数据采集。

工业以太网EtherCAT冗余和热插拔技术

EtherCAT是一种实时工业以太网协议,使用冗余技术是实现热插拔和提高通信可靠性的重要手段.首先介绍了实时工业以太网EtherCAT的组成、工作原理和报文结构,研究了使用环型网络拓扑结构实现基于EtherCAT的工业自动化控制系统故障容错及热插拔技术,分别规划了在网口故障、链路故障和节点故障时冗余帧传播机制、故障点定位和恢复策略.开发了链路冗余EtherCAT主站驱动程序,将常规EtherCAT主站驱动程序做了修改,加入链路冗余机制,对上层应用屏蔽了冗余信息和操作.最后完成了冗余和热插拔的性能测试实验,结果表明系统性能优越,运行稳定.

工业以太网现场总线EtherCAT及驱动程序设计

EtherCAT是一种新型的实时工业以太网现场总线。文章介绍了EtherCAT技术的原理、技术特点、性能以及EtherCAT主站和从站的配置方法、主站和从站驱动程序设计技术等。

基于XML的EtherCAT工业以太网协议解析技术

重点研究了基于可扩展标记语言(XMLe,Xtensible Markup Language)的Eth-erCAT工业以太网协议解析器技术和实现方法.介绍了EtherCAT协议报文格式和特点,分析了以太网数据侦听器和协议解析器的结构,针对通用以太网解析器在工业以太网领域应用的局限性,提出使用XML语言描述协议报文的方法,在此基础上开发出一种开放式、可重构的EtherCAT协议解析器.实验结果表明基于XML的协议报文描述方法及解析器能够有效地描述和解析EtherCAT协议报文,使用者可以根据解析对象格式使用XML语言自定义、修改和扩展协议解析规则,获得清晰、直观的解析结果.

实时工业以太网EtherCAT时序特性分析系统

分析了实时工业以太网的特点,提出一种时序特性分析系统,该系统硬件部分包括数据侦听器和监听计算机;软件部分是安装在监听计算机上的时序分析仪.数据侦听器是以现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)为核心的硬件单元,主要功能是捕捉被监听链路上的数据帧,提取并封装原始帧的信息生成一个Probe帧,随后转发原始帧和Probe帧到监听计算机.Probe帧是提出的一种专门用于实时工业以太网时序和功能分析的以太网数据帧.时序分析仪解析Probe帧中封装的信息,按照用户设置进行计算统计后,以图形化的方式显示分析结果.最后,构建基于实时工业以太网EtherCAT的实验系统进行功能验证.实验结果表明,时序特性分析系统能够完成对实时工业以太网数据的在线捕捉和离线分析,并能清晰、直观的显示被监听链路和器件时序特性的解析结果.

EtherCAT高性能从站的设计与实现

针对使用专用芯片导致EtherCAT从站成本增加、硬件集成度下降、软件复杂、调试困难的问题,提出了新的EtherCAT从站软硬件设计方法。该方法使用AM3359 ARM芯片,在一块芯片内实现了EtherCAT从站通信功能和应用层功能,使硬件成本降低;使用分层的软件设计方法,软件编程简单,调试方便。通过搭建EtherCAT测试网络对所设计的从站功能进行测试,从站能够完好地工作。

高集成度EtherCAT从站设计与多轴控制的研究

EtherCAT是目前最高速的实时工业以太网技术,逐渐应用于工业控制领域.为满足复杂运动控制系统高集成度需求,文章采用高集成度的EtherCAT从站芯片LAN9252设计了一种新的从站方案,同时面向多关节机械臂运动控制,设计了一个从站控制两个轴的控制方案.针对一个从站控制两个轴时引起的数据传输量加大的问题,在应用层对运动控制协议CiA402进行了裁剪、移植,节省了成本并能达到很快的数据刷新周期.该文分析了软硬件设计流程,通过实验对该从站进行一系列测试,实验结果证明该从站I/O通信正常,同步性能良好,一个从站在控制两个轴的情况下能正常稳定工作.

EtherCAT主站与主站通信协议的研究与实现

EtherCAT是目前最高速的工业现场总线网络。由于其高带宽利用率,低堆栈延迟、低交换机延迟等优点,近些年被广泛应用于数控机床系统。为满足EtherCAT主站间的通信,进一步扩展EtherCAT组网功能,为构建EtherCAT工业复杂网络提供技术支持,在不影响原有主站与从站通信功能情况下,设计了支持主站与主站之间通信的新协议,扩充IGH开源驱动功能,在AM3358处理器硬件平台上实现了EtherCAT主站与主站的通信。分别在实时RT-Patch linux系统和原生linux系统中对设计方案进行测试,结果表明该方案运行稳定且可以满足主从、主主之间相互通信,满足了工业组网需求。为实现EtherCAT数控系统复杂网络的建立和大数据的快速采集,解决了主站与主站之间通信的关键问题。

基于INtime的EtherCAT实时采集系统主站设计

为了满足EtherCAT网络通信的高实时性,提出了一种新的主站程序设计方案;基于Windows XP系统扩展INtime实时核的开发环境,使EtherCAT网络主站能够实现实时通信的要求;首先,介绍了EtherCAT网络的体系结构,然后,在分析INtime实时核扩展原理及EtheCAT网络通信原理的基础上,对主站功能模块进行了详细的划分,并给出了基于INtime实时系统的主站程序具体设计方法;最后,采用EtherCAT从站平台―高速多功能信号测试仪,验证了基于INtime的实时主站的功能,并对系统进行了测试分析,给出了实时性能测试的结果;实验结果表明设计的多功能采集系统主站具有高的实时性和可靠性特点。

开源IgH EtherCAT主站在LinuxCNC开放式数控系统中的应用研究

为了实现成本低廉,设计便捷、灵活、易扩展的数控系统,搭建基于EtherCAT通信总线与PC机的纯软件数控系统,并对该系统的实时性能进行了试验测试。以低成本工控机作为上位机,并集成好开源数控系统LinuxCNC软件的Linux RTAI(Real-Time Application Interface)实时操作系统,下载搭建EtherCAT主从站通讯框架,实现了PC上位机即EtherCAT主站与伺服驱动器即EtherCAT从站之间的通信,完成多轴数控系统测试平台的搭建。运用WireShark软件进行数控系统的实时性测试。实验结果表明,该数控系统的平均传输时间为47.7μs,最大值为779μs,最小值为0.2μs。很好地满足了数控系统要求响应时间在1 ms及以下的实时性要求,因此该方案集成EtherCAT的LinuxCNC可以用于工业机器人与通用数控机床等自动运动控制系统。

基于S3C2440的EtherCAT智能从站设计

由于现场总线标准不统一,各种现场总线协议之间实现通信比较困难。以太网技术由于其标准统一,把以太网技术和现场总线技术相结合是当前工业网络技术发展的新趋势。德国倍福公司提出的EtherCAT工业以太网拓扑结构灵活、系统配置简单、开发成本低,更具有高效高速率的特点,得到了越来越多网络工业设备开发商的关注。在研究Ether-CAT的工作原理、通信协议特点及其性能的基础上,设计了一种基于S3C2440和嵌入式协议模块comX的EtherCAT智能从站。详细介绍了该从站的硬件设计和软件设计过程并给出了组网调试方法。

EtherCAT时钟同步的误差仿真分析

建立了工业以太网EtherCAT的时钟同步延时误差模型,并设计了时钟同步算法及仿真程序。基于EtherCAT网络的三种基本拓扑结构,进行同步误差仿真及分析,总结出三种拓扑结构的同步误差累积规律公式及累积参数。累积规律公式为实际应用中构建复杂拓扑结构提供了理论参考,并可以用于改进主站的时钟同步算法。

机器人操作系统EtherCAT技术研究

标准以太网采用CSMA/CD方式,无法保证延迟时间和通信响应,导致其不能满足工业控制领域的实时性需求,为了提高工业机器人的运动精度,其通信系统通常采用EtherCAT实时以太网,介绍其帧结构、状态机、三层架构,调研典型的商业、开源EtherCAT主站软件,针对开源SOEM 1.3.3版本主站库,重点研究其层级架构、API接口、EtherCAT帧收发过程,并提出SOEM 1.3.3版本主站库在RTEMS实时操作系统上的移植方法。

EtherCAT过程数据传输的实现与时延分析

针对基于PC机的工业以太网控制系统成本较高,且Linux、Windows等非实时操作系统的响应实时性不佳的问题,设计了基于μc/osⅡ的嵌入式EtherCAT工业以太网控制系统;首先,阐述了EtherCAT技术的基本原理,然后在设计好主站系统基本框架的基础上,给出了一个短延时的过程数据收发模型并对其进行时延分析;最后,在硬件系统上测量了过程数据的传输延时,以及各个过程对总体延时的影响;实验结果表明,系统在传输10个字节过程数据量的情况下传输延时约为154μs,该传输速率可以满足大部分的工业实时监控要求。

基于LAN9252的伺服驱动EtherCAT通信接口实现

为了实现伺服驱动器EtherCAT工业以太网通信接口功能,提出了一种基于LAN9252与STM32F407硬件方案,结合EtherCAT与CANopen DS402伺服和运动控制行规实现该接口的方法,给出了软件设计过程。基于TwinCAT主站软件,搭建伺服驱动EtherCAT通信接口测试平台,验证接口功能,对实时性、稳定性与同步性进行分析。测试结果表明:实现了EtherCAT通信,报文刷新时间为16.55μs,同步脉冲抖动为5ns,丢包率与出错率为零,满足伺服驱动实时性、稳定性与同步性要求,该方法可行。