基于PC架构的可编程控制器发展趋势及其在风电控制领域的应用

基于PC架构的可编程控制器(PC-Based PLC)是在PC平台和嵌入式操作系统基础上开发的可编程控制器。在风电机组级控制系统(包括主控系统、变桨系统、偏航系统、状态监测系统等)、风电场站级监控系统(包括SCADA系统、AGC、AVC系统等)领域,PC-Based PLC均有广泛应用。对PLC可编程控制器的PC架构、基于PC-Based PLC的风电机组控制系统技术架构等进行了阐述,结合双馈型风电机组控制系统分析了风电机组控制系统的发展现状及存在问题,同时结合云化、分布式、边缘计算等工业控制前沿方向分析了PC-Based PLC在风电控制领域的技术发展趋势。

基于ZYNQ-7000的飞控计算机PC/104总线数传链路设计

针对飞控计算机面向多模块、多种类接口资源方向发展引发的原有飞控计算机固有性能不足、可拓展性差的问题,提出一种基于ARM+FPGA的软硬件协同工作、以PC/104作为多模块间通信总线的飞控计算机框架。该框架中针对PC/104总线与系统主存传输的带宽不匹配问题,设计了双通道数据缓冲路径,通过FPGA设计IP实现PC/104总线时序的控制,以DMA的方式实现总线与主存DDR之间的高速数据缓存。实验结果表明,所设计的飞控数据链路可实现模块间PC/104总线以40 Mb/s的速度进行数据传输,以及通过总线实现外设到系统主存之间微秒级别延迟的高速数据交换,保证了多模块工作时的数据传输效率。

PC构件施工质量控制研究

PC构件作为一种新型的建筑建材,近年来得到了广泛的应用和发展。然而,PC构件由于本身的特殊性和复杂性,其施工质量控制成为了一个备受关注的问题。例如,构件设计质量和加工精度不达标,安装、浇筑连接不规范等,不仅影响了建筑物的整体性能,也给工程质量带来了潜在的风险。对此,文章结合绿动创意之家工程实例,围绕PC构件的施工质量控制展开了研究,旨在提出有效的控制策略,为工程实践提供理论支持。

PC生产线自动布料机研究

混凝土预制件(Precast Concrete,PC)生产线是支撑建筑产业工业化和现代化发展的关键装备,布料机是PC生产线的核心设备,对生产线的自动化程度、可靠性、工作效率及构件质量有着决定性影响。通过研究自动布料机布料装置和控制系统,提供一种切实可行的自动布料解决方案,同时指出布料机未来的发展方向。

装配式建筑PC构件采购—运输—库存成本控制方法

为节约装配式建筑建造成本,提高施工企业经济效益,将PC构件采购—运输—库存流程视为一个过程系统,基于JIT理论和零库存管理理论,从承包商视角对其成本构成进行系统分析,构建PC构件采购—运输—库存成本控制模型。针对模型特点,提出一种基于高斯变异的自适应樽海鞘群算法。结合实际案例,运用改进的樽海鞘群算法对模型求解,确定最低成本及其对应的采购方案,证明模型及改进算法的有效性与实用性。

PC控制技术在ALD系统中的应用研究

针对当前国内原子层沉积(ALD)控制系统中存在硬件结构兼容性较差、数据交换及数据处理能力较弱等问题。通过分析ALD薄膜生长工艺特点,选定系统硬件配件,确定系统控制结构,设计出基于PC控制的ALD系统。系统采用Beckhoff工业PC作为主控制器,运用EtherCAT现场总线技术进行控制器与I/O模块之间的数据传输与交换,利用TwinCAT控制软件控制整个系统的运行。新系统在现场运行结果表明:该系统功能完善,实时性强,运行稳定,工艺结果能够达到半导体薄膜工艺标准。基于PC控制的ALD系统,对于实现薄膜生长的自动化具有重要意义,为PC控制应用于薄膜生长提供了指导。

PC-Based Automated Control System for Jordan Northern Grain Silo

This paper presents a PC-based automated control system operation of the Northern Grain Silo of Jordan. The system connects to a PLC (programmable logic controller) device, and combines operator interface, PLC programming and monitoring functions into one platform. The PLC portion handles direct operations control, while the PC portion handles interfacing and data intensive functions. A simulation package is developed. The package generates a graphical user interface for real-time graphic animations of the Grain Silo operation. We discuss anticipated benefits of such a system and phases of implementation.

基于PC+PLC的智能检测系统通讯错位控制系统设计

智能检测控制系统是智能检测设备的核心技术。基于PC+PLC结合的智能检测设备控制系统中,PC和PLC处理中心的信息在交换过程中,保证信息匹配的准确性和可靠性是整个智能检测设备控制系统的关键技术问题。该文基于PC+PLC的智能检测系统的结构及原理,通过工序设定及控制程序的设计分析,采用对物料身份信息识别并结合数据队列处理的方式,得到匹配好的信息组合,通讯时以信息组为单位传递,以此解决信息错位问题。经不同应用场景的智能检测设备实际应用,验证了此方法的可靠性。

双级PCS中光伏侧控制仿真

在可再生能源发电系统中,储能功率调节系统(Power Conditioning System,PCS)将光伏发电系统产生的电能进行调节、转换和储存,以满足用户用电需求。储能PCS的光伏侧直接关系到母线电压,其控制效果直接影响光伏系统的性能和稳定性。故合理的光伏侧控制策略设计对于维护平稳母线电压有重要的意义。为了优化储能PCS的光伏侧控制策略,本文提出了一种恒功率的最大功率点跟踪方法。该方法利用恒功率控制和电导增量法等技术,对光伏系统进行建模和优化。通过对实际光伏系统的数据进行分析和仿真,证明了该方法在提高光伏系统效率和稳定性方面的有效性。

MOSFET桥式整流器在PC电源中的应用

在电源输入端将传统的二极管桥式整流器改为金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,MOSFET)桥式整流器及相应的控制线路,可以大幅减少传统二极管桥式整流的导通损耗,且控制线路简单、稳定可靠性高。通过实测数据对比,在一款2000 W的大功率PC电源中,整机效率有所提高,能够轻松实现钛金牌效率的要求。

车人碰撞中人地接触损伤仿真及防护方法鲁棒性分析

人车事故中行人主要与车辆和地面接触而遭受损伤。此前已有大量研究在车辆接触阶段对多体行人模型进行了验证,但对地面接触阶段的验证较少。本文中评估了用于预测车辆撞击后行人运动和地面接触的4个PC-Crash行人模型。通过车辆和地面接触的HIC伤害与最近研究中的6个尸体实验数据对比显示,其中PC2014行人模型能很好地预测行人头部损伤,车辆和地面接触HIC的平均误差分别为6.07%和5.85%,数据说明PC2014行人模型可以用于再现人车碰撞事故以及开发未来地面接触伤害防护对策。控制制动防护方法鲁棒性研究显示,在3种行人姿态(奔跑、步行和应急)扰动下,HIC平均降低比例分别为63.2%、57.9%和67.8%,说明控制制动防护方法具有很好的抗行人姿态干扰能力。进一步分析不同姿态下的行人损伤发现,3种步态序列之间均有显著性差异,在应急步态下控制制动防护方法有着更好的抗行人姿态干扰能力;而在奔跑步态序列下,往往可以通过控制制动防护方法产生最低的头地碰撞损伤,表明在使用控制制动防护方法对行人进行保护时须考虑到不同姿态产生的影响,以进一步提高控制制动防护方法的地面伤防护效果。

基于滑模自抗扰的储能变流器控制策略

为了提高储能变流器(PCS)的动态性能,设计基于降阶级联扩张状态观测器(ESO)和互补滑模控制(CSMC)的改进自抗扰控制(ADRC)策略,将改进ADRC策略应用于PCS的双向DC/AC变流器电压外环.改进ESO为降阶级联ESO以提高状态变量和系统总扰动的估计速度,增加扰动估计能力;更改PD控制为CSMC以设计状态误差反馈律,提升PCS的系统鲁棒性;设计改进指数趋近律以抑制抖振现象.为了证明改进ADRC策略相较于PI控制和传统ADRC的优越性,建立仿真模型并搭建相关实验平台.仿真与实验结果表明,改进ADRC策略减小了PCS暂态时直流母线电压波动,提高了PCS交流侧功率响应速度,改善了交流侧的输出电能质量.

基于嵌入式PC的工业机器人开放式控制系统交互控制的实现

为了满足多自由度关节型工业机器人多机交互控制的需求,以嵌入式工业PC为硬件平台,RT-Linux操作系统为软件平台,采用模块化的软件设计方法,设计了工业机器人开放式控制系统。该系统采用共享内存的方式实现内外部信号的交互,通过执行PLC程序中定义的不同的M指令来实现与外部系统的交互控制功能。在浇铸机器人交互控制中的实际应用表明:该控制系统开放性好,实时性强,运行稳定可靠。

基于PC的开放式数控系统研究

传统的计算机数控(CNC)系统大多采取封闭式设计,产品的彼此不兼容使得数控系统难以进行结构的改变和功能的扩展。开放式数控系统解决了这一问题,已经成为当前CNC技术发展的必然趋势。本文介绍了开放式数控系统的产生和发展,对基于PC的开放式数控系统结构进行了概述。探讨了以PC机和运动控制卡为基础构建开放式数控系统硬件平台的方法,并讨论了基于W indows 2000的数控系统软件结构。

基于PCS7和Simulink的过程控制虚拟仿真实验平台开发

为了解决过程控制实验DCS硬件成本高、学生的实验效率低等问题,提出一种基于PCS7和Simulink的虚拟实验平台开发方案。该方案利用Simulink提供的子系统搭建实际工业对象模型,在PCS7中组态过程控制算法,通过OPC通信进行实时仿真。以双容水箱液位控制实验为例,介绍了整个实验平台的搭建过程。实际教学效果表明,该实验平台减少了硬件成本,激发了学生的实验兴趣,提高了实验效率。

单片机+PC二维数控系统的设计与实现

以PC为上位机,单片机为下位机,设计了一种驱动X-Y两轴电机联动的开环控制系统。上位机PC实现插补运算,指令发送等功能,采用VC编程。下位机完成电机驱动和信息反馈任务,采用AT89S52单片机+ZD-6560-V4电机驱动模块方式驱动两个两相57步进电机,从而带动X-Y十字工作台完成二维运动。上下位机通过串口进行数据通讯,为了保证数据通讯的正确性,采用了握手协议和检验机制。该控制系统结构简单,成本低廉,可靠性高,可修复性强,为我国大量老旧传统机床的升级和小型机电设备控制系统的开发提供了一个可行方案。

基于嵌入式PC的发动机试验台控制系统的研究

为提高发动机试验台控制系统的性能,对发动机试验台的结构模型进行了深入的研究。针对该多变量复杂系统的特点,依据其结构模型为发动机试验台设计了基于自然、n/M、M/n、n/P和M/P5种控制模式的多回路控制器。充分利用了嵌入式PC可通过PC104总线实现各功能模块之间任意搭接的特点,开发了基于PC104总线的发动机试验台电涡流测功机控制器。试验结果表明:该控制器具有良好的控制能力和鲁棒性。

基于PC的柔性通用数控系统研究

数控系统往往具有很强的专用性,不同的数控机床使用不同的数控系统,导致数控系统重复开发。针对这一问题提出了基于通用PC架构的开放式数控系统解决方案,设计一种模块化、可二次开发的柔性开放式数控系统。

基于PC的一种新型现场总线控制系统

PC性能的不断提高及实时操作系统内核的出现,促使了一种基于PC和现场总线的新型控制系统的诞生。由于该系统成本低,占用空间少,在联网、监控等方面有突出优点,并且PC机性能已经非常可靠,所以它可以取代传统的PLC来完成实时控制任务。为了验证系统的可行性,文章系统地介绍了这类新型控制系统的优点和整体软硬件结构,并对其中一个重要的性能指标——响应时间,进行了详细分析,然后通过一个实际系统——自动传输线系统,验证了这一控制系统的可行性。

基于PC服务器的过程控制软件平台研究

PC服务器日趋用于工控领域,处于操作系统与应用软件之间的一类可复用软件——中间件用于解决控制软件的移植问题。介绍了国内自主研发的基于PCserver和Windows操作系统的中间件构架和功能。