基于数字孪生的FMS运维监控系统设计与研究

为实现FMS运维实时性,对系统运行性能进行有效的分析与预警,提高系统运行的可视化程度,设计了基于数字孪生技术的FMS运维监控系统;采用UG进行FMS各工作单元以及环形皮带线的建模,基于NX-MCD实现模型映射与外部信号配置;搭建运维监控系统硬件环境,采用OPC与TCP/IP协议实现控制器、NX-MCD、KEPServerEX数据传输,并实现数据存储于SignalR服务器中;规划FMS各工作单元工艺流程,采用博途软件进行模块化编程,实现FMS运行控制。以UG/MCD作为加工过程监控软件、KEPServerEX6 OPC服务器与TCP/IP协议构建数据同步传输网络环境,对设备与程序进行仿真、监控与调试,达到FMS实物与数字孪生模型之间的协同运行要求,实现了基于数字孪生的FMS运维监控系统的实时性与协同性,将实时率从120%降低为101%从而达到高保真、高协同性与低延时的效果,实时性和协同性满足加工过程监控要求,实现了基于数字孪生的FMS运维监控。

基于STM32的充绒机智能模糊称重系统研究与设计

设计四棱台结构的称重箱体,有效防止羽绒堵塞。基于STM32单片机,完成控制系统硬件框架搭建,实现了其与DM9000A芯片及RJ45接口硬件设计。选用MAX485转换器进行串行通信电路软硬件设计,实现触摸屏与STM32单片机数据收发,进而达到基于虚拟网络控制台的智能充绒机远程监控的目的。设计称重系统二维闭环模糊控制器,以剩余待充绒与管道状态为输入,充绒方式为输出,提出9条模糊规则,达到了精准输绒与出绒,称重精度达0.1 g。设计本地与远程监控系统,实现了网络化多机监控。

混合P2P模式下双服务器通讯研究与验证

为实现不同网络环境中用户间数据交流,采用双功能码格式,按照MODBUS/TCP协议数据流格式进行通讯数据扩展与规划;融合C/S模式的对等网络技术,成功地进行了NAT穿越,实现了位于不同局域网机器之间的信息交互;提出双服务器登录方式,以此获取通讯的网络类型;提出16种不同的网络类型,采用相应的手段成功实现了对等网络通讯;以VC作为开发平台进行SOCKET编程,实现了各种通讯类型计算机之间的信息交换。

双开门电梯控制器中CAN-MODBUS通讯研究

以CAN总线为双开门电梯控制器通讯主干网,进行了各分控制器硬件选型,搭建了电梯控制器通讯系统;选用BasicCAN工作模式,规划楼层控制器发送缓冲区数据,结合MODBUS协议以及CAN信息帧结构自定义CAN-MODBUS通讯协议,能兼容CAN2.0A通讯协议,实现了基于独立CAN控制器下的CAN通讯;结合楼层控制工艺,研究分析了CAN通讯中总线时序参数与验收屏蔽参数,以此获取楼层控制器的参数值。通过研究表明,按照自定义CAN-MODBUS协议封装数据,基于CAN通讯的双开门电梯控制系统实现了快速可靠的数据传输。

煤制甲醇水处理系统自动控制的研究与应用

针对某煤制甲醇项目废水水量大、水质复杂、处理流程复杂、人工控制影响控制精确度和实时性等问题,设计了一套高效稳定的深度水处理自动控制系统。根据煤化工污水处理工艺流程和出水水质要求,搭建了系统电气和网络拓扑结构,设计了由工控机、PLC、现场智能仪表、HMI等组成的硬件系统,通过PLC实现水处理自动控制,并利用WINCC开发了上位机监控系统,最终实现了对水处理系统全过程的远程监视、参数设置、实时控制、报警、生成报表等功能。运行结果表明,设计的水处理控制系统长期稳定高效可靠运行,废水回用率高达97%,节约排污费超100万元/年,实现了节能减排和降本增效。

一种新型的彩色图像多目标颜色的配准与抖动算法

为实现图像颜色的快速配准,使得配准后的颜色误差分配更均匀,通过实验分析了各颜色空间对彩色图像配准速度及抖动效果的影响,选定RGB为颜色空间;提出建立目标色等距表库算法,快速进行源色与目标色映射。基于Floyd-Steinberg算法思想,提出一种以距离倒数作为基准的算法,针对奇数和偶数行,将R、G、B误差分配到不同四点。基于两种算法的使用,大幅度减少了距离比较次数与浮点数运算次数,颜色配准速度提高了约15倍,同时使误差分配更加均匀,减少了色彩丢失,提高了图像质量。通过将提出的算法应用于256色触摸屏图像显示中,证明画面显示流畅,响应速度提高了一个数量级以上。

基于PLC与HMI的煤化工污水处理系统设计与应用

该文重点分析了煤化工高盐废水零排放分盐的工艺流程和核心技术,结合工艺和控制算法,设计了一套智能控制系统,从优化原料投入环节和排水泵站节能降耗入手,保持稳定达标下的低能耗运行。该系统不仅具有预定的污染物治理性能,又降低了污水处理的能耗和物耗,对促进污水处理绿色低碳发展、达到节能降耗、实现高效管理具有积极作用。