嵌入式数控系统NCUC-Bus现场总线设备驱动研究与开发

针对NCUC-Bus现场总线技术在嵌入式数控系统中的应用,分析了基于NCUC-Bus的嵌入式数控系统的网络结构、工作原理和对设备驱动的设计要求,搭建了基于ARM+FPGA的NCUC-Bus嵌入式数控系统硬件平台。在嵌入式实时Linux操作系统下,采用RTDM编写NCUC-Bus总线设备驱动程序,解析了驱动程序中用到的关键函数。对驱动程序进行了功能和性能测试后,成功应用到NCUC-Bus嵌入式数控系统中。结果表明在实时Linux操作系统下,设计能有效地操作NCUC-Bus总线设备。

基于NCUC-Bus现场总线的驱动信号转发装置的设计与实现

结合自主研发的HCUC-Bus现场总线协议,设计了一种可靠性高、通信速率高、控制简单的驱动信号转发装置,采用PHY芯片和FPGA共同作用的硬件平台,结合模块间的信号转换要求和现场总线的特点,将"脉冲量或模拟量接口"的伺服/主轴驱动器应用于现场总线的通信方式,解决了"脉冲量或模拟量接口"驱动器通信速率低、控制复杂,且不适合长距离传输等问题。

基于NCUC-Bus现场总线数控系统通信平台的设计与实现

为了构建起数控设备和其他装置之间的有效桥梁,一般利用现场总线数控协议来完成数据传输任务,灵活调控制造设备和软件系统,随着新兴总线技术的更新和推出,针对数控系统通信建立起来的平台越来越准确和可靠。本文深入了解了数控系统体系结构,提出了现场设备级通信平台和局域网络级通信平台两种结构类型,按照实际要求和功能作用设计系统结构和框架,使得现场总线数控系统平台能真正完成数据包的有效运输和反馈工作,利用NCUC-Bus现场总协议来完成系统功能的新提升和优化。

火力发电厂现场总线压力变送器自校准方法

介绍了一种总线压力变送器自校准方法,该总线压力变送器内部增加了标准电阻集,电阻集的阻值由传感器探头发生形变时的阻值变化范围决定,自校准时通过选定标准电阻集中的相应电阻来对应压力基准,改变了压力变送器需要拆卸进行校准的传统模式,实现了火力发电厂现场总线压力变送器自校准,既保证了火力发电厂安全、可靠运行,又降低了压力仪表的运行维护成本。

基于CAN现场总线技术的小型水库闸门远程在线控制方法

当前小型水库闸门远程在线控制多为独立模式,单周期控制频次减少,文章提出基于CAN现场总线技术的小型水库闸门远程在线控制方法。采用多目标的方式,实现局域控制节点与控制中心的搭接,构建CAN现场总线水库闸门远程在线控制模型,采用交互调度调整方法实现在线控制。测试结果表明:针对选定的3个闸门,经过3个小组的测试,得出单周期控制频次均可达到20次以上,说明文章中方法更加高效,针对性高较强,具有实际的应用价值。

适用于现场总线的无证书聚合签名方案

针对现场总线缺乏身份认证以及设备计算资源和网络带宽受限的缺点,提出一种适用于现场总线网络的无证书聚合签名方案,避免复杂的证书管理和密钥管理,在注册阶段使用中国剩余定理,提高假名分发的效率。在安全性证明部分,利用分叉引理对所提签名方案的不可伪造性进行证明。效率方面,签名生成和签名验证阶段避免计算量较大的双线性对运算,支持聚合签名,实现对签名的批量认证,适用于对实时性要求较高且计算资源受限的现场总线网络。实验结果表明,该方案相比于其它方案,计算开销和通信开销有显著降低。

现场总线NCUC-Bus的技术特点与应用

现场总线技术是伴随着数控系统高速高精控制的需求而发展起来的,根据国际电工委员会IEC标准和现场总线基金会FF的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。至今为止,世界上公布的现场总线不下100种,

水电站现场总线光学冗余环网通信链路监测

为及时发现水电站现场总线光学冗余环网通信链路的异常,本文介绍了一种水电站现场总线光学冗余环网通信链路监测方法。通过收集环网各光电转换模块接收端的光电转换功率,依据光学信号对通信的影响确定了正常、告警、故障三个光学质量等级来评估相应链路的光学信号质量;通过主从通信设备互送互检心跳信号实现现场总线各站点的在线状态判断,并在监控画面实时展示该套现场总线光学冗余环网各处链路的实时光学信号质量及等级,展示各通信站点的在线、离线状态。确保水电站工作人员能够以直观的方式评估各段光学链路老化程度,预判故障趋势;在光学链路出现故障时能够快速定位故障点;在相应的通信站点掉线时能够及时收到离线报警。

基于传感器和现场总线技术的轴承压装线自动控制系统

轴承压装线自动控制能够减少压装力,设计基于传感器和现场总线技术的轴承压装线自动控制系统。在系统硬件部分,重点设计控制器及周边电路、传感器与CAN总线控制器。在系统软件部分,计算压装力及过盈量,将PID控制方法应用到轴承压装线控制中,实现轴承压装线自动控制。实验结果表明,此次研究的传感器和现场总线技术的轴承压装线自动控制系统控制后压装力为400 kN左右,满足规定需求,同时,减少了偏移量与磨损情况,满足方法设计需求。

基于现场总线通信的高压电气设备异常振动状态检测方法

常规方法在检测电气设备异常振动状态时,存在检测耗时较长、检测误差较大、准确率较低的问题。针对这一问题,本研究引入现场总线通信技术,设计了新的高压电气设备异常振动状态检测方法。首先,利用振动传感器实时采集电气设备的振动信号。然后,利用小波变换原理与超高频方法原理,建立高压电气设备超高频信号模型,对振动信号实施去噪处理。最后,基于现场总线通信技术监测高压电气设备局部放电过程中的超高频信号变化,检测电气设备异常振动状态。实验表明:该方法能够在较短的时间内,准确检测出高压电气设备潜在的异常振动隐患,检测准确率达到98%以上,检测效果显著。

基于OBE理念的“现场总线技术”课程改革探索

为进一步提高“现场总线技术”课程的教学质量,文章分析“现场总线技术”课程教学中存在的问题,在产出导向教育(OBE)理念的引领下,从重构教学内容、转变教学方式和优化评价体系3个方面提出改革思路和具体举措。课程的教学改革效果表明该举措能够提高学生的学习积极性,提升教学质量和学生的学习效果,培养学生独立思考和解决问题的能力。

基于无线传输的PLC与远程IO现场总线控制方案

本方案论述了一种通过工业无线接入点,工业无线客户端实现PLC的CPU与远程IO进行现场总线的无线传输。在一定范围内移动的装置上有一些控制信号,通过实体线路与PLC的CPU进行实时信号传输相对比较困难。采用无线的方式进行信号传输则是一种比较好的选择。在设备控制中心PLC的CPU处安装工业无线接入点。在移动装置上安装工业无线客户端,通过无线客户端和无线接入点的无线配对通讯实现PLC与远程IO模块的控制信号传输,满足PLC对移动装置上的信号控制。

现场总线电动执行机构在高强电磁场环境的研究和应用

铝电解厂烟气脱硫生产过程处于高强电磁场环境中,生产控制需要使用的电动执行机构数量多且相对位置分散。根据造价和现场总线电动执行机构的优势以及特点,采用防磁设计技术后首次采用现场总线方式接入PLC控制系统。实施后,相较电动执行机构硬接线方式接入控制系统具有控制简便,控制信息精确,造价成本低,施工比例,安装材料节省,维护便捷等优点,具体较大的推广价值。

垃圾发电项目中现场总线控制技术应用步骤及设计探讨

在当今环保发电工程领域,现场总线技术正展现出强大的影响力和应用价值。该文通过研究和详细阐述,介绍现场总线技术在环保发电工程中的具体应用步骤,并系统性地总结相关的设计经验,旨在为环保发电项目推广应用现场总线技术提供助力。

基于现场总线的垃圾焚烧发电厂APS应用研究

为提高垃圾焚烧发电厂运行的自动化程度,机组自启停系统(Automatic Plant Start-up and Shut-down System,APS)的应用研究是发展趋势。为探讨如何一键控制垃圾焚烧发电厂机组全流程自动启停,该文以光大环境公司的某垃圾发电厂为研究对象,介绍并分析基于现场总线的APS在机组启机和停机过程中的设计应用,对推动垃圾焚烧发电厂机组自动化水平的提升具有一定参考价值。

基于Profibus-DP现场总线工程实践的故障分析

随着现场总线技术的完善扩展,以及电厂智能化与数字化的实践要求,Profibus-DP现场总线在国内外的工业控制自动化领域得到广泛应用。介绍基于Ovation控制系统的Profibus-DP现场总线系统常见故障及解决方法,结合国内某电厂基建及投产运行期间出现的设备问题实例,总结出一套基于ProfiTrace总线分析仪的排查方法,便于迅速准确定位故障位置,明确故障原因,提高总线检修效率。

现场总线在渗沥液处理中的应用

随着中国城市化进程的逐渐提高,城市生活垃圾产生量也日趋增加,垃圾焚烧发电已成为当前主要的处置方式之一。垃圾焚烧处理前在料坑中堆放发酵过程会产生较多渗沥液,若不及时处理,不仅影响垃圾的入炉热值,也容易造成土壤、大气、水等二次污染问题。为实现垃圾焚烧电厂渗沥液处理系统的智能和高效运行,文章针对渗沥液处理系统中设备种类多、操作复杂以及人工成本高等问题,通过现场总线技术集成于实际应用中,有效提高了垃圾焚烧电厂的渗沥液处理水平,为智慧电厂建设中渗沥液处置提供了有效解决途径。

基于“新工科”理念的“现场总线与工业网络”课程教学改革探究

“新工科”理念的兴起与发展推动了高等教育领域的创新与改革。“现场总线与工业网络”是一门测控技术与仪器专业的必修课,综合了电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的最新发展成果,着重培养学生使用总线进行通讯的实践能力和应用能力。面对教学方法内容更新与改进的挑战,本文综合分析了“现场总线与工业网络”课程教学改革的必要性,从课程目标和教学目标的设定、教学方法和教学资源的优化以及评价体系完善等方面进行了课程教学改革的探究,以提升教学质量,实现培养“新工科”背景下应用型人才的目标。

基于现场总线的刮板输送机功率平衡控制研究

以现场总线控制系统中的刮板输送机为研究对象,介绍了整个系统的结构以及永磁同步电机作为其驱动系统相对于异步电机的优势,选择最大转矩电流比控制作为驱动系统的控制方式。针对多电机刮板输送机功率不平衡问题,提出采用转矩分配主从控制方式对其进行控制,在AMESim平台上搭建双电机驱动的刮板输送机模型,在MATLAB/Simulink上搭建永磁同步电机控制系统,对提出的最大转矩电流比控制和转矩分配主从控制方案进行仿真验证。将现场总线技术及该控制策略应用到实际系统中,取得了良好的效果,验证了所提方案的可行性。

工业现场总线技术标准及典型实例

将现场总线技术应用于工业自动控制系统是一次重大技术革新,由此简化了自控系统结构,提升了感知和控制能力,加速了设备与系统间融合,代表了工业控制体系结构的发展方向。本文从现场总线的优势和兴起入手,介绍了总线标准的制定过程及现状内容,同时列举当前行业内主流的现场总线协议进行阐述,介绍其性能参数和结构特点。