基于多点网络的水厂自动监控系统设计Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works刘 美 俊(湖南工程学院，湘潭411101)摘要针对水厂工作水泵多、现场离控制站距离远的特点，提出了一种基于MPI多点网络的自动监控系统的设计方法，分析了系统的工作原理，介绍了系统中数据的采集与处理、主站与从站的通信原理以及系统软件的设计。由于这种系统的主、从站PLC之间采用MPI网络通信，具有运行可靠、性能价格比高的特点，所以适用于中小规模水厂的分布式监控场合。关键词多点网络主站从站监控系统Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自来 水 厂 的自动控制系统一般分为两大部分，一对组态硬件要求较高，投资较大。相对而言，MPI网是水源地深水泵的工作控制，一是水厂区变频恒压供络速度可达187.5 M bps，通过一级中继器传输距离可水控制，两部分的实际距离通常都比较远。某厂水源达Ikm 。根据水厂的具体情况，确定以MPI方式组地有3台深井泵给水厂区的蓄水池供水。水厂区的成网络，主站PLC为S7-300系列的CPU3121FM，从任务是对水池的水进行消毒处理后，通过加压泵向管站为S7-200系列的CPU222。这样既满足了系统要路恒压供水。选用Siemens公司的S7系列可编程控求，又相对于Profibus网络节省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位机组成实时数据采集和监控系统， 这种分布式监控系统具有较高的性能价格比。系统对深水泵进行远程控制，对供水泵采用变频器进行恒中PLC的物理层采用RS - 485接口，网络延伸选用压控制以保证整个水厂的电机设备安全、可靠地运带防雷保护的中继器，使系统的安全运行得到了保行。证。MPI网络的拓扑结构如图1所示。1 多点网络(NWI)监控系统的组成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多点网络与Profibus现场总线网络两种组网方式。Profibus现场总线的应用目前较为普遍，通用性较好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA组成。Profibus - DP型用于分散外设间的数据传输，传输速率为9.6kbps一12Mbps，主要用于现场控制器与分散1/0之间的通信，可满足交直流调速系统快速响应的时间要求，特别适合于加工自动化领域的应用;Profibus - FMS主要解决车间级通信问题，完成中等传输速度的循环或非循环数据交换任务，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理层和数据链路层，适用于过程自动化的总线类型。
上传时间： 2013-10-08
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AFDX（ Avionics Full Duplex Switch Ethernet）是空客公司首先提出的， 在商用以太网技术的基础上，通过增加特殊功能来保证航空应用的确定性和可靠性，是目前最先进的机载通信网络。文中针对航电设备与总线网络通信出现的故障，设计了某型号飞机AFDX总线监控器，该设备是一个便携式工控机，通过扩展AFDX总线接口卡，实时、高速、可靠的对总线上的数据进行记录、分析、显示，并依照航电总线标准ICD（接口控制文件）库进行解析，快速准确的定位故障，避免设备的无故障拆装，提高维护效率。仿真实验表明：该监控器可实时监控航电AFDX 总线上的所有动态信息，对信息的分析处理正确，能满足设计需求。
上传时间： 2013-10-17
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采用dsPIC30F6010A高性能数字信号控制器，提出并实现了一种新型的集成CAN总线接口的步进电机驱动装置。根据dsPIC30F6010A芯片外设模块的参数特点，设计了PWM驱动电路、电机相电流测量电路和CAN总线收发器电路，开发了基于C语言的模块化应用程序。实际测试表明，该集成CAN总线的步进电机驱动装置可以直接接入CAN总线网络，实现了对电机运行参数和运行状态的远程控制功能。
上传时间： 2013-11-22
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该论文以CAN总线的实时性问题为研究对象，在系统分析了CAN总线协议的特点并指出CAN总线的主要局限性的基础上，对CAN总线网络通信的实时性问题进行理论分析。
上传时间： 2017-06-16
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结合混合动力汽车，介绍了CAN总线性能以及特性
上传时间： 2020-05-31
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随着微电子技术和电力电子技术的发展，伺服运动控制系统已经从模拟控制发展到全数字控制，其性能不断提高，在工业机器人、数控机床等设备中获得了广泛应用.基于现场总线网络的伺服运动控制系统以其高可靠性、快速性和稳定性成为伺服运动控制系统的发展趋势。德国倍福公司提出的EtherCAT工业以太网技术在数据链路层采用了实时调度的软件核，并提供了过程数据传输的独立通道，提高了系统的实时性：该网络还具有灵活的拓扑结构，简单的系统配置，较低的构建成本等特点，适合应用于运动控制领域。目前，该网络受到了运动控制开发商的广泛关注。本文以海洋研究领域的造波机系统开发为背景，利用EtherCAT从站接口控制器ET1100和DSP芯片TMS320F28335开发了EtherCAT从站设备，构建了一主一从的EtherCAT网络结构实现了伺服系统精确的位置控制。论文首先对伺服运动控制系统的概念、特点进行了介绍，对其各个组成部分进行了详细分析，并结合实践经验给出了自己的观点，就目前广泛应用于网络运动控制中的两种总线网络进行了介绍。其次，详细分析了EtherCAT网络的原理、技术特点及主从站关键技术。结合本文的系统设计，介绍了1公司最新推出的用于1业控制的DSP片-TMS320F28335，分析了系统设计中用到的几个运动控制模块与通讯模块，并给出了相应寄存器配置。最后在对EtherCAT网络和DSP芯片TMS320F28335研究基础上，开发了EtherCAT从站设备，避免了造波机系统中脉冲+方向位置控制方式长线传输的缺点，给出了开发系统的总体框架及主从站实现的关键细节，并给出了相应的实验结论。本设计充分发挥了EtherCAT工业以太网络实时数据传输的功能和TMS320F28335 DSP芯片运动控制功能，实现了运动系统高精度的位置控制。
上传时间： 2022-05-31
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1引言汽车在高速行驶过程中，轮胎气压不足易导致爆胎。爆胎是引起交通事故的主要原因。轮胎压力检测系统（TPMS）的作用是在汽车行驶过程中对轮胎气压进行实时检测，并对轮胎漏气和低气压等情况进行报警，确保行车安全。目前，TPMS主要分为直接式和间接式。直接式系统通过安装在轮胎内部的压力传感器直接检测胎内压力和温度状态：间接式是通过安装在转轴上的转速传感器推算出胎内压力。直接式TPMS具有实时、准确等特点，得到了市场的广泛关注。本文介绍基于英飞凌（Infineon）压力传感器SP30的直接式TPMS系统，并将本系统接入汽车的高速局域通信网络一CAN总线网络及辅助通信网络-LIN的总线设计。2胎压检测系统总体方案直接式TPMS系统结构如图1，主要包括轮胎发射模块、RF接收模块、显示报警控制模块、低频唤醒模块、CAN总线及LIN总线。
上传时间： 2022-06-20
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随着汽车工业的发展，20世纪80年代中期，率先山Bosch公司研发出一代的汽车总线即控制器局域网（Controller Area Network，简称：CAN总线或CAN-bus），CAN总线具有布线而单、典型的总线型结构、可最大限度的节约布线与维护成本、稳定可靠、实时、抗干扰能力强、传输距离远等特点，这些都决定了CAN总线必定是一种成功的总线。一经推出不仅在汽车行业得到广泛的推广与应用，在诸如航天、电力、石化、冶金、纺织、造纸等领域也得到广泛应用，在日动化仪表、工业生产现场、数控机床等系统中也越来越多的使用了CAN总线，CAN总线在未米的发展中依然充满活力，有着巨大的发展空间。由于CAN总线本身只定义ISO/OS1模型中的第一层（物理层）和第二层（数据链路层），通常情况下CAN总线网络都是独立的网络，所以没有网络层。在实际使用中，用户还需要自己定义应用层的协议，因此在CAN总线的发展过程中出现了各冲版本的CAN应用层协议，现阶段最流行的CAN应用层协议主要有CANopen、DeviceNet和J1939等协议。本系列文章主要介绍CAN总线、基于CAN总线的应用层协议CANopen，以及CANopen设备的应用及组网方式。本文主要介绍CAN总线相关的概念及网络结构。
上传时间： 2022-07-18
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基于现场总线的网络技术研究是自动控制领域发展的一个热点。在各种工业现场总线中，CAN总线以其成本低、速度快、实时性和可靠性较高等特点被广泛应用于各领域。CIA(CAN in Automation)协会发布了完整的CANopen协议，定义了应用层和通讯子协议，为基于现场总线的分布式控制系统的广泛应用提供了解决之道。 本文研究国内外现场总线发展现状后，以改善现场总线网络通讯系统的运行效率，提高实时性和信息处理能力为前提，浅析CAN总线高层通讯协议CANopen，分析了主、从节点的各个功能，说明了功能的设计和实现方案。 然后，本文将CANopen协议应用于分布式控制系统，详细论述了基于PIC18控制器的从节点和基于DSP控制器的主节点的实现过程。主、从节点具有基于CANopen协议的总线通信功能。从节点具有数字量和模拟量输入输出功能。主节点可以通过键盘对各节点运行状态和各节点参数进行调整，还可以通过液晶屏显示实时控制量和各节点运行状态。PC机能在线监测CAN报文数据流。本文对两种类型节点的设计思想、硬件组成和软件设计均做了详尽的阐述，并给出了部分关键硬件原理图和软件流程图。 最后，把已开发的从节点和主节点组成一个温度测控系统和一个电机控制系统。经过实验室测试，证明系统具有良好的实时性，通讯稳定可靠，解决了传统CAN总线节点通讯可控性差，无法灵活设置的问题。对目前国内CAN总线应用中大多把精力放在硬件之上的底层软件开发，少有使用上层软件协议的习惯，起到了一定的推动意义，提高了应用水平。
上传时间： 2013-04-24
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高速PCB板的电源布线设计:本文分析讨论了高速PCB板上由于高频信号干扰和走线宽度的减小而产生的电源噪声和压降，并提出了高速PCB的电源模型，采用电源总线网络布线，选取合适的滤波电容。等问题。
上传时间： 2013-07-21
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