工业无线网络的智能搬运机器人实验平台设计

为提升搬运机器人的智能化水平,加强控制中心对现场的监控能力,根据智能制造企业实际生产需求,基于实验室承担的科研项目,将双目视觉、搬运机器人和工业无线等技术相结合,设计开发了该智能搬运机器人实验平台。使用PLC作为智能搬运机器人的主控制器,利用双目视觉对目标物分类和定位,通过工业无线实现控制中心和智能搬运机器人之间的数据通讯,设计HMI远程显示智能搬运机器人运行状态。实验表明,智能搬运机器人可完成目标物检测、抓取和搬运功能,控制中心可完成对现场的实时监控。

基于工业信息安全的智能制造实验平台

在"中国制造2025"背景下,为提升学生对于工业信息安全和数据可视化的理解和认识,根据实际项目需求,设计了一种基于工业信息安全的智能制造实验平台。该实验平台包括远程维护站、安全模块、控制中心、工业网络、可视化模块和智能生产线等。实验表明,通过防火墙可实现对于智能生产线数据的保护;通过虚拟专用网络(VPN)可实现对于智能生产线的远程维护;通过搭建后端服务器,并利用可视化插件可实现Web可视化功能。该实验平台有利于培养智能制造相关人才,推动"产学研"多主体协同育人模式探索。

基于多现场总线的无线传感系统设计

结合工业现场应用的需要,设计了一种基于多现场总线的无线传感系统。系统以STM32系列的微处理器为核心,设计了满足多总线协议的从站接口和无线传感两个部分。利用STM32和通信协议芯片的通信接口可实现基于MODBUS协议和PROFIBUS协议的RS485通信,利用无线模块将传感器采集的信息传输给主站可实现主从站无线通信,克服了传统主从站通信受限于基于单一通信协议、有线通信扩展性和移动性差等缺点。

一种工业大数据云平台的架构及监控技术研究

针对传统工业架构下工业企业面临的数据孤岛,数据处理技术不明确,数据利用效率低下等问题,对基于Spark的工业大数据云平台相关大数据技术进行了深入研究,提出了基于该云平台的工业大数据解决方案,并最终搭建了一个小型私有工业大数据云平台。该云平台的实际应用情况表明其对于大数据技术应用于工业企业、促进管理人员智能决策管理具有重要的借鉴意义。

基于信息交互的元胞自动机换道行为模型研究

为了进一步完善微观交通仿真中车辆换道行为模型,基于车辆换道行为过程中的不同情形,考虑待换道车辆换道意图产生与换道行为实施的时间关系,建立了综合性的车辆换道模型,该模型下车辆在不同条件时将分别执行自由换道及信息交互式换道。仿真中通过改变交通流密度和目标车道后车加速概率进行实验,结果表明,相对于其他换道模型,新模型使整个路段的交通流平均速度变大,在一定程度上能够减少路段交通拥阻,提高路段通行能力,新模型中换道行为规则更符合实际交通流状态。

工业级GPRS数据终端的设计与实现

通过对GPRS网络原理的分析,结合TCP/IP网络技术和嵌入式系统技术,提出了“工业级GPRS数据终端”的解决方案,详细介绍了方案的实现原理,并给出具体应用实例。

Linux系统中CAN总线的Modbus通信实现

基于ARM9处理器及Linux2.6内核的操作系统设计了遵循Modbus协议的CAN总线通信模块,CPU选用工业级处理器AT91RM9200,CAN控制器和收发器分别采用MCP2510和PCA82C251,物理层遵循CAN协议,应用层遵循Modbus-RTU协议;模块充分发挥了处理器高速运行及CAN总线稳定、可靠的特点,能够与当前众多的监控组态软件无缝集成;该模块通信速度快、可靠性高、便于组态及扩展,通过与组态王软件连接测试表明,在多变量以及变量的采集频率低于10ms的情况下,数字量输入、输出都能做到0延迟,而且互不影响。

PROFIBUS总线技术在啤酒生产线中的应用

介绍了以S7-300PLC为主控制器,应用PROFIBUS总线技术实现的啤酒自动化生产线部分模块的设计。详细描述了在灌酒和瓶输送系统中PROFIBUS总线的硬件配置,给出了基于PROFIBUS总线技术的变频器控制方案及在系统中所采用的实时诊断技术,有效地提高了控制系统的可靠性和适应性,降低系统安装、调试时间,便于系统扩展和信息集成,实际运行效果好。

基于CAN总线的OPC服务器的设计

首先简要介绍了OPC技术,然后根据OPC服务器实际开发中的问题,详细论述了用OPC快速开发工具设计OPC标准接口的方法及在CAN数据采集系统中OPC Server的应用。

实时工业以太网EtherCAT系统从站设计

近年来工业以太网发展迅速,实时工业以太网协议EtherCAT是以以太网为基础的开放架构的现场总线系统,作为高性能工业以太网的代表,EtherCAT系统有着低延迟、高更新率和高吞吐量的特性。介绍了EtherCAT的工作原理,提出了系统软硬件设计方案,并实现了以STM32芯片为微处理器和LAN9252芯片为控制器的Ether CAT从站。通过实验对系统的实时性能以及数据精确度进行了测试,实验表明从站设备性能良好。

基于Profibus总线的同步控制技术

本文介绍了基于Profibus总线实现的同步控制技术,系统中以西门子S7-300PLC为主站,两个具有Profibus总线接口能力的设备作为从站,通过主站实时监测从站编码器的数据来控制协调从站的工作,实现两台设备的同步。该技术已实际应用于啤酒厂的灌酒和冲瓶自动化生产线中。

LonWorks总线在门禁通信中的设计

随着科学的飞速发展,门禁控制系统的在人们的生活中起着重要的作用。本文讨论了了Lonworks总线在门禁系统通信中的设计,Lonworks总线技术具有联网速度快、接入方便的优点。通过Lonworks总线可以实现门禁系统与无线网络的数据通信。门禁控制器采用埃施朗公司神经元芯片作为核心处理器,可以实现门禁系统数据与网络的快速通信。

基于Web的工业铝电解槽温度分析系统

开发了基于Web的工业铝电解槽温度分析,以Flash图表直观展示电解槽槽壳温度、电解温度的分布曲线和历史变化曲线,用数据透视表和透视图实现温度数据的多维度、多层次分析。该系统在200kA电解系列的应用表明,其运行可靠,界面操作简单,有助于及时把握电解槽的运行状态,发现槽的破损隐患,为企业创造效益。

面向工业物联网的移动边缘计算任务卸载与资源分配

针对工业物联网中终端设备计算资源和通信频谱资源难以满足时延敏感应用的业务需求,提出了一种部分计算卸载策略。首先构建物联网终端任务执行时延最小化的优化问题;然后利用自适应粒子群算法和拉格朗日乘子对终端的任务卸载比例和频谱资源分配进行求解;最后,通过仿真实验表明,该部分卸载策略能有效降低任务执行时延。

供热自动控制中的室温采集电话的设计与实现

应用于供暖自动控制中的室温采集电话除了具有普通电话机的功能外还具有采集室温的功能。室温采集电话通过公共电话网络,接收到室温采集基站的请求后将温度上传至PC机,构成远程温度采集系统。本文基于普通电话的通话电路用HT95C30P微控制器和温度芯片LM92设计和实现室温采集电话。

基于无线网的铝电解槽电流分布在线监测系统设计与实现

阳极和阴极电流分布是铝电解生产过程中非常关注的工艺技术参数,但是当前采用的检测手段简陋,分析手段简单,不能满足电流分布在线监测的需要.基于等距压降测量原理,成功融入先进的无线传感器网络技术和动态网页技术,开发出电流分布在线监测仪以及配套的数据接口软件和数据分析软件,实现了铝电解槽电流分布的在线监测和实时分析.该系统改变了当前铝电解行业参数测量、数据存储和数据分析的工作模式;为深入研究铝电解生产过程、把握电解槽运行状态提供了工具;提高了一线工人的数据测量效率,消除了传统方法数据录入过程中出现的数据差错问题,提高了数据的使用效率.实际运行效果证明该系统具有很好的推广价值.

基于MSP430的空气环境质量监测系统设计

为了实现城市环境参数的分布式检测和集中统计管理,设计了一个空气环境质量监测系统。该系统分为上位机监控中心和下位机检测与传输终端两部分,下位机采用MSP430F149单片机作为控制核心,以温湿度传感器SHT11和PM2.5传感器进行数据采集。下位机有液晶显示,可以实时显示测量数据,并可手动设置报警值,检测数据同时通过Sim900无线模块传至监控中心。监控中心完成空气环境质量数据的统计管理,生成报表,便于管理部门做出决策。该系统已经在大学校园环境下进行了测试、应用,效果良好。

基于层次分析-贝叶斯网络的社区配电网风险动态综合评估方法

社区配电网风险评估是当前研究的热点。传统的风险评估方法偏重于静态评估,难以反映社区配电网风险的实时动态变化。针对该问题,提出一种基于层次分析-贝叶斯网络的社区配电网风险动态综合评估方法。该方法首先结合层次分析法与专家知识建立社区配电网运行风险水平和供电风险水平的评估指标体系;然后,利用社区配电网的历史数据构建评价指标权重的贝叶斯网络,实现了风险评估指标权重的动态计算;最后,利用模糊综合评价方法将评价指标体系与其动态权重相结合,实现对社区配电网风险水平的主客观综合评估。实例应用结果表明:所提出的社区配电网风险动态综合评估方法有效地融合了专家经验与贝叶斯网络学习方法的优点,可实现对社区配电网风险的实时动态综合评估。

基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估

目前对于社区户内燃气系统的风险评估大都为静态分析方法,且一般只对系统中单独组成部分进行建模,忽略了户内燃气系统风险复杂的耦合影响关系。针对现有风险评估方法的局限性,提出了一种基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法。该方法首先通过梳理社区户内燃气事故、分析社区户内燃气系统的风险源和风险影响因素,构建了社区户内燃气系统动态风险评估指标体系;然后将知识图谱用于社区户内燃气系统的场景构建,基于社区户内燃气系统的构成和指标体系确定知识图谱中的实体类型和实体特征,并在所构建的社区户内燃气系统知识图谱的基础上,提出了一种基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法;最后,以某一社区为例,对所提出的基于图神经网络的社区户内燃气系统动态风险评估方法进行验证。实例应用分析结果表明:该方法可以针对社区户内燃气系统风险复杂的耦合影响关系,实现社区户内燃气系统的安全动态风险评价,对社区燃气用户的安全管理具有一定的指导和参考意义。

基于贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估

社区配电网系统的安全分析和动态风险评估是配电网系统安全运行的关键环节。传统的可靠性指标无法反映社区配电网系统中物理元器件的状态和短路故障事件等本质安全问题对风险评估的影响。针对现有风险评估方法的局限性,提出一种基于贝叶斯网络的社区配电网系统安全分析与动态风险评估框架。首先,在标准可靠性指标的基础上,创新性地将社区配电网系统中物理元器件的故障率和短路故障事件引入到风险评估中,提出一种新的社区配电网停电风险评估指标体系,该评估指标体系综合考虑了社区配电网的可靠性指标和本质安全特性,能够全面反映社区配电网系统的动态风险;其次,提出一种基于故障树-贝叶斯网络的社区配电网系统动态风险评估方法;最后,以一个实际社区的配电网系统为案例,验证了该动态风险评估框架的可行性和有效性。案例分析结果表明:所提出的框架能够充分评估社区配电网系统的停电风险,并可以给出合理的安全措施,以有效降低社区配电网系统的动态风险。