基于WorldFIP总线的煤矿电网监控系统

结合陕西澄合矿务局电网的实际运行情况,基于WorldFIP总线的技术优势,文章提出了一种基于WorldFIP总线的电网监控系统的设计方案,给出了系统结构图,阐述了系统的硬件功能、数据通信和软件组态。该系统采用分级结构,通信方便、组态简单,较好地解决了同一电网中发电厂和变电站的信息融合问题,达到了全方位监控的目的。

WorldFIP总线可调度性分析

WorldFIP总线协议运行在同步模式时引入了空闲帧,这使得传统的抢占式可调度性分析方法无法直接使用。通过分析空闲帧对WorldFIP总线带来的影响,提出了基于最坏情况响应时间的充分可调度性条件并进行了推导。这种可调度性条件可与任意固定优先级调度机制一起使用,并且分析时可以考虑不同的事务执行时间。

WorldFIP总线控制系统组态软件的开发

为了让WorldFIP用户对总线控制系统的网络配置与控制策略的组态更加方便快捷,本文开发了这种图形化的组态软件。在对总线协议和系统特点分析之后,本文采用了基于COM组件技术的三层客户/服务器结构对组态软件进行了整体设计。组态软件的中间件FipServer采用COM技术来设计和实现,文中给出了FipServer中的几个关键的接口函数。本文为功能块应用进程组态设计了良好图形界面,给出了主要类的UML静态类图。实验表明,该软件运行效果良好,并在开放性、连通性、稳定性上具有良好的性能。

WorldFIP总线MAC子层的DSPN建模

应用确定与随机Petri网DSPN对WorldFIP总线通信过程进行精细的建模。首先,介绍WorldFIP总线的集中介质访问控制MAC通信机制;其次,根据微周期内周期窗口的情况,分别应用DSPN建立基于相等周期窗口和不等周期窗口的WorldFIP总线MAC子层的通信过程模型。

一种基于WorldFIP总线的变电站监控系统

基于WordFIP现场总线的技术特点,提出一种新型的变电站监控系统.该系统采用智能模块化结构,以全面、及时地了解变电站的各类信息,文中对其模块功能、数据通信、软件组态等进行介绍与分析,较好地解决了复杂信息融合和高效传输的问题.

基于CC139卡的WorldFIP总线上层软件开发与应用

介绍了WorldFIP总线的网络特性和构成,给出了基于NT平台的WorldFIPCC139卡的硬件结构和系统的拓扑结构。分析了基于VC++6.0平台下该卡的通信系统软件流程。该软件研制成功对于实现WorldFIP网络在机车行业的国产化应用具有重要的意义。

基于1553B总线的大规模信息系统设计问题研究

某大型航天器GNC系统应用1553B总线构建了其规模庞大的信息系统,在信息系统设计过程中产生了3个问题:超长总线下的稳定通信、应用层协议的设计、多条总线的管理等。对这3个问题开展研究,描述了3个问题的由来,给出了问题的解决方法,并验证了方法的实际效果。结果表明:总线中继的方法,有效解决了1553B总线在240 m长度下的稳定可靠通信问题;广播帧计数回传的应用层协议,节省了总线数据通讯开销、并提供了丰富的故障诊断信息;遍历寻优的总线管理策略,最大程度上发挥了多机多总线系统的容错能力。

基于特征信息熵与支持向量机的智能网联汽车CAN总线异常检测技术

本文结合CNA报文的结构特点,探究了基于特征、信息熵的异常检测技术和基于支持向量机的异常检测技术。基于特征、信息熵的异常检测技术,将CAN ID作为特征,统计包含该特征的所有报文并计算信息熵。根据信息熵确立阈值标准,对比CAN总线报文的熵值是否在阈值范围内,从而检测是否存在异常。仿真结果表明,在报文数量较少的情况下,该技术的异常检测率可以达到100%。基于支持向量机的异常检测技术,将异常报文预处理后输入到支持向量机中训练,得到异常检测指标。利用该指标与CAN总线报文进行对比,从而检测是否存在异常。实验结果表明,该技术对多种CNA报文的异常检测率在90%以上。

基于EtherCAT总线的空间结构点阵自动同步加载系统研发

大型空间结构试验通常具有加载点数量多、覆盖面积广、加载工况较多的特点,传统的加载方法很难兼顾成本适宜、安全高效。该文提出了一种新型空间结构点阵自动同步加载系统,该加载系统采用水作为试验载荷,应用实时工业以太网EtherCAT总线技术,可实现任意比例下多点同步精确加载。加载系统的控制模块、数据采集模块和加载容器可根据试验需要在控制总线上无限挂载和自由分布,具有通用性强、自动化程度高、安全高效、加载耗材清洁廉价的特点。该文详细介绍了该加载系统的原理与组成,以及EtherCAT总线主从式结构下主站和从站的具体实现,并将其应用于马鞍形正交索网结构承载力试验,整个加载过程中荷载稳步匀速增长、数值稳定准确,验证了该加载系统的可行性和准确性。

应用于机床加工的总线数字量模块开发与试验研究

为了满足数控机床加工对信号量数据采集传输的实时性和稳定性的应用需求,如机床加工现场的轴运动位移硬件限位信号、气阀水阀信号、刀具测量等信号,同时能与可编程控制器建立通信进行数据交互,可实现信号量检测与控制功能。文章设计并开发基于以太网通讯技术的EtherCAT通信协议的数字量模块,对数字量模块软硬件设计内容与数据交互程序的执行流程进行研究,并通过配合标准EtherCAT通信主站TwinCAT进行试验,证明开发的数字量模块能与控制器主站正常建立通信并进行数据传输,且与EtherCAT总线通信数据周期保持同步。基于数字量信号检测设计出机床刀径测量方案,应用该数字量模块在机床加工中进行量刀试验,结果表明通过数字量模块对检测信号的实时响应计算得到的机床刀具磨损误差满足应用要求,具有工程实际价值,达到了研究的目的。

基于FPGA的LVDS总线控制器的设计与实现

为保证在高速、多负载条件下LVDS总线的运行状态和传输速率满足应用需求,基于FPGA设计LVDS总线控制器,协议上优化了LVDS的总线占用方式、信号传输逻辑,并在物理层优化了总线结构以及节点接口。为防止低压差分信号失真以及接口失锁问题,采取信号编码和失锁预防措施,保证信号的稳定,增强总线的可靠性。经验证,该方案可提高总线带负载能力,保持高速率下的可靠传输。

基于总线同步的多驱动系统漏电流分析与抑制

多驱动系统中漏电流的大量存在是影响数控加工装备长期稳定运行的重要因素,提出了一种邻消抑制措施,能够有效减少多驱动系统中漏电流,避免漏电保护装置频繁触发。该措施采用PWM调制策略,将空间位置相邻的两个驱动单元的共模电压矢量方向反向,以抵消它们之间的高频共模电压分量,从而有效地抑制了多驱动系统的漏电流。主要创新之处采用了一种软件控制的方式实现了对多驱动系统漏电流的抑制,该措施不但可以有效地抑制漏电流,而且实现成本低。实际测试平台的结果表明,邻消抑制措施在多驱动系统中能够有效降低70%~80%的漏电流,保证了多驱动系统的稳定运行。

基于PCIe总线的主从CPU数据传输系统设计与实现

电力系统保护自动化设备存在多CPU板卡间高速数据传输和存储需求,介绍了一种基于PCIe总线接口实现的主从CPU数据传输系统。采用飞腾FT2000/4处理器为核心构建硬件系统,通过嵌入式Linux操作系统、PCIe设备驱动和应用程序部署软件系统,主CPU侧负责数据采集和处理,从CPU侧通过PCIe总线读取数据完成传输和存储功能。测试情况表明,该方案实现的系统稳定可靠,能够有效地满足高速传输、实时存储的应用业务需求,具有较高的工程应用价值。

基于FPGA的CAN总线加密系统设计

CAN总线作为应用最为广泛的车载通信总线,其数据以明文传输的特性,提升了车内通信效率的同时,也增加了信息泄露并被篡改的风险。对此,文中提出了基于国密SM3算法的车载CAN总线数据加密方式,利用FPGA硬件设备实现车载信息的收集、处理、加密、通信和控制,以满足在不降低总线通信效率的前提下,提升车载通信的安全性。根据设计要求,采用软硬件结合的方式对该方案进行了验证,实验结果表明,以SM3算法加密时,在Quartus 13.0平台上最高时钟频率可达94.7 MHz,吞吐量约为757.6 Mbit/s,造成约0.67μs的时延,达到设计目的。

一款NoC总线的低功耗设计

随着集成电路技术的飞速发展,其集成度和复杂度越来越高,导致芯片功耗问题日益严重。文章提出一套兼容片上网络(Net on Chip,NoC)总线的功耗管理总线,针对不同电源域进行低功耗管理,通过电源域开关协议将电源域状态同步到事务活动,且不影响系统其他部分的操作。实验结果表明,功耗管理总线具有低成本、协议简单、兼容性好、轻量级等优势。

轨道交通特色高校“列车总线控制基础”课程改革探索

作为轨道交通特色高校车辆工程专业的必修课程,“列车总线控制基础”课程授课难度较高,内容抽象不易理解,难于开展相关实训是其主要问题。因此,针对“列车总线控制基础”课程的本科教学进行了改革尝试,分别从教学内容、教学手段和考核方式三个方面入手,调整教学内容、引入虚拟现实技术的教学方式,建立多元的考核机制,提高课堂教学效率和教学质量,使学生对列车总线控制的基本原理及在轨道交通领域的应用有了更为深刻的认知。

一种国产CAN总线监控分析仿真软件的应用介绍

当前CAN总线已经成为汽车上广泛的车内网通讯技术,整车企业绝大多数都是使用Vector公司的CANoe软件进行开发。国内企业开发了国产自主的总线仿真软件,在大部分使用场景下能够实现对CANoe的替代,具备CAN总线开发、仿真、监控、记录、回放等功能。

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。

多核处理器公平共享并行总线的方法

针对综合化电子系统中多个功能运行于同一多核处理器的不同核同时访问同一并行总线的冲突避免以及实时性问题,提出一种基于最小访问颗粒度的多核处理器公平共享并行总线的方法,并详细介绍了该方法的设计实现及验证。该方法不仅通过为每核分配一个总线操作缓冲队列保障了同一核的总线操作先到先服务,而且通过单个读写操作周期的公平队列算法保障了每核总线操作的实时性。工程实践表明,该方法是一种多核处理器公平共享并行总线的有效方法。

WorldFIP现场总线控制系统策略组态软件的设计开发

为了使组态软件标准化，详尽介绍和阐述了一种应用于WorldFIP现场总线控制系统的策略组态软件的设计开发。系统阐述了该策略组态软件的结构和组成，讨论了其组态模式，给出了其对象模型的设计实现方法。阐述了编译器的设计原理和编译模式。该组态软件设计规范、具有高度友好的人机界面。用户可以按照规范的UEC61131-3编程语言标准高效地编写系统策略的组态程序，灵活多变地构成各种规模的现场总线控制系统。