电加热炉是典型工业过程控制对象,其温度控制具有升温单向性,大惯性,纯滞后,时变性等特点,很难用数学方法建立精确的模型和确定参数。而PID控制因其成熟,容易实现,并具有可消除稳态误差的优点,在大多数情况下可以满足系统性能要求,但其性能取决于参数的整定情况。且快速性和超调量之间存在矛盾,使其不一定满足快速升温、超调小的技术要求。模糊控制在快速性和保持较小的超调量方面有着自身的优势,但其理论并不完善,算法复杂,控制过程会存在稳态误差。 将模糊控制算法引入传统的加热炉控制系统构成智能模糊控制系统,利用模糊控制规则自适应在线修改PID参数,构成模糊自整定:PID控制系统,借此提高其控制效果。 基于PID控制算法,以ADuC845单片机为主体,构成一个能处理较复杂数据和控制功能的智能控制器,使其既可作为独立的单片机控制系统,又可与微机配合构成两级控制系统。该控制器控制精度高,具有较高的灵活性和可靠性。 2 温度控制系统硬件设计 该系统设计的硬件设计主要由单片机主控、前向通道、后向通道、人机接口和接口扩展等模块组成,如图l所示。由图1可见,以内含C52兼容单片机的ADuC845为控制核心.配有640 KB的非易失RAM数据存储器、外扩键盘输人、320x240点阵的图形液晶显示器进行汉字、图形、曲线和数据显示,超温报警装置等外围电路;预留微型打印机接口,可以现场打印输出结果;预留RS232接口,能和PC机联机,将现场检测的数据传输至PC机来进一步处理、显示、打印和存档。
上传时间: 2013-10-11
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基于MSP430 单片机设计了一种近红外水分分析仪,采用了很好的模型建立方法,提高了测量的准确性和可靠性,同时由于MSP430 单片机片上外围部件集成度高和低功耗的特性,使得系统结构紧凑,节约了成本,增强的用户使用界面,使得操作简便。
上传时间: 2013-11-15
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张力控制在纺织、造纸等工业生产中十分重要,文中建立了卷绕系统的张力控制数学模型,设计了控制器,并用单片机实现了该系统的恒张力控制。实验表明,该方法性能稳定可靠,实现简单,控制精度高,有较大的推广应用价值。
上传时间: 2013-11-09
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本文简单介绍了MCGS 组态软件和SPCE061A 单片机的特点,即北京昆仑通态自动化软件科技有限公司的工控组态软件MCGS(Monitor and Control Generated System )和台湾凌阳科技推出的16 位微控制器SPCE061A,重点介绍了如何一步步开发SPCE061A 单片机的驱动程序,并简单介绍了下位机程序的设计,最后给出了测试情况。计算机技术的飞速发展为工业自动化开辟了广阔的发展空间,人们可以快捷地开发和组建高效的控制系统。笔者设计的液体点滴监控模型,可以对液体点滴情况实现远程监控和现场监控,终端和上位机均可人工设定所需的液体点滴速度并动态显示。在这方面,MCGS 工控组态软件提供了强有力的支持,它是一套Windows 环境下快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统,可快速构造和生成数据采集、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出等界面,实现各种工程曲线的绘制、报表输出、远程通信等功能 [1]。MCGS 作为一种方便有效的通用工控软件,它提供了国内外各种常用的工控设备的驱动程序。但在实际应用中,因为所用设备的特殊性,允许用户根据需要来定制设备驱动程序。MCGS 用Active DLL 构件实现设备驱动程序,通过规范的OLE 接口挂接到MCGS 中,使其构成一个整体。鉴于Visual Basic 语言的通用性和简单性,使用VB 来开发单片机驱动,MCGS 的实现方法和原理与标准的Active DLL 完全一致,但MCGS 规定了一套接口规范,只有遵守这些接口规范的Active DLL 才能用作MCGS 的设备驱动构件。利用具有语音和 DSP 功能的SPCE061A 单片机作为液体点滴监控模型的核心控制器,SPCE061A 是台湾凌阳科技推出的16 位微控制器,提供了丰富的软、硬件资源,开发灵活方便。除此之外SPCE061A 的最高时钟频率可达到49MHz,具有运算速度高的优势,这为语音的录制和播放提供了条件[4]。
上传时间: 2013-12-19
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摘要:设计并实现了一个USB/EPP 转接系统,给出其硬件设计方案并讨论了相关技术细节, 使其实现USB 接口到EPP接口的相互数据转发。使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统拥有USB 总线所提供的即插即用和设备插架特性, 方便其通过USB 接口灵活接入同时拥有多个外设的计算机主机系统。关键词:USB;EPP;转接系统中图分类号:TP368.3 文献标识码:A文章编号:1008- 0570(2005)11- 2- 0166- 03 在传统的I/O 模式中,计算机外设通常映射为CPU 中固定I/O 地址,要求由主机分配一个指定的IRQ 中断请求。由于PC 机的端口和中断资源有限,因而使外设的可扩展性受到局限;同时,随着电脑应用的拓展,PC 机的外设接口越来越多,外设对系统资源的独占性也容易导致系统资源冲突。由于各种外部设备不断增加,容易导致各种I/O 冲突。由Intel、Compaq、Microsoft、IBM等厂商所提出的USB 总线标准,基于即插即用和设备插架技术,设备接入时不影响应用程序的运行,具有良好的可扩充性和扩展的方便性。目前USB 协议已经发展到了最新的2.0 版本,可支持峰值传输速率为480Mbps 的高速外设,可提供4~8 个USB 2.0 接口,同时通过USB 集线器(HUB)的扩展还可以支持多达127 个外设同时连接,基本上解决了各种外设同时存在同时使用的所有问题。基于USB 接口的上述优点,目前的计算机,特别是笔记本计算机基本上都只配备USB 接口,而取消了传统的串口和并口,这对那些以前购置的需要与计算机进行通信而只有串口或并口的各种仪器的继续使用造成了极大的障碍。 针对传统的数字化仪器与计算机通信中存在的接口不足的问题,本文设计了一个USB/EPP 转接系统,使其能够从计算机的USB 接口接收数据,经过格式转换,从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 发送给传统的仪器设备;同时也能够从USB/EPP 转接系统的并行接口EPP 接收数据,将其转化为USB 帧格式,并发送到计算机的USB 接口。从而使仅具有EPP 接口的传统仪器设备借助于USB/EPP 转接系统,可以继续正常使用。2 USB 总线2.1 USB 系统描述及总线协议USB 是一种电缆总线,支持在主机和各种即插即用外设之间进行数据传输。由主机预定的标准协议使各种设备分享USB 带宽,当其它设备和主机在运行时,总线允许添加、设置、使用以及拆除外设,这为多个仪器设备共享同一个主计算机提供了可能。USB 协议采用了管道模型的软硬件协议,摒弃了一般外设协议的端口映射方式,从而有效地避免了计算机应用系统I/O 端口地址冲突。根据功能划分,一个USB 系统由三个部分组成:即USB 互连、USB 主机和USB 设备。图1 给出了USB系统的通用拓扑结构。
上传时间: 2013-10-09
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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: 2013-10-09
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1.设计(论文)的主要任务及目标 (1) 研究SOPC理论如何应用于以太网终端设计; (2) 研究如何使用EDK软件和IP核搭建整个设计硬件结构; (3) 在开发板上实现以太网终端设计,验证整个结论。 2.设计(论文)的基本要求和内容 (1) 符合以太网设计的基本概念和原理; (2) 能准确运用EDK软件在嵌入式系统设计中的优势; (3) 选取合适的对象,并构造合理的以太网模型。 图 Xilinx的SOPC设计流程
上传时间: 2013-11-04
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本文对数字基带信号脉冲成型滤波的应用、原理及实现进行了研究。首先介绍了数字成型滤波的应用意义并分析了模拟和数字两种硬件实现方法,接着介绍了成形滤波器设计所需要MATLAB软件,以及利用ISE system generator在FPGA上进行滤波器实现的优势。文中给出了成形滤波函数的数学模型,讨论了几种常用成形滤波函数的传输特性以及对传输系统信号误码率的影响。然后介绍了本次设计中使用到的数字成形滤波器设计的几种FIR滤波器结构。把各种设计方案进行仿真,比较仿真结果,最后根据实际应用的情况并结合设计仿真中出现的问题进行分析,得出各种设计结构的优缺点以及适合应用的场合。
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为了满足超声波探伤检测的实时性需求,通过研究超声波探伤的工作原理,提出了基于FPGA芯片的实时信号处理系统实现方案及硬件结构设计,并根据FPGA逻辑结构模型实现了软件系统的模块化设计。根据实验测试及统计数据得出,基于FPGA芯片的信号处理系统提高了探伤检测的准确性与稳定性,满足了探伤过程中B超显示的实时性要求。
上传时间: 2013-10-11
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针对TI的TMS320C6000系列DSP芯片网络系统进行设计,对比OSI模型阐述了NDK的TCP/IP模型,并给出了网络硬件接口设计。根据NDK结构模型,设计网络软件编程。对从事DSP网络设计的人员有一定指导作用。
上传时间: 2014-01-13
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