基于ARM的可编程控制系统实现

采用ARM设计小型可编程控制器,提供基于以太网和OPC标准的组态监控接口。用户采用符合IEC61131-3标准的梯形图方式对控制器自由编程,并通过计算机网络对其进行程序调试、下载和数据通信,从而实现了一套经济实用的小型可编程控制系统。

基于工业以太网的高可用性网络冗余技术研究与开发

随着计算机网络、通信和控制技术的发展，以太网技术在工业控制领域中的应用倍受关注。但控制系统对高可用性和稳定性的要求限制了工业以太网的发展。同时面对国内工业生产的安全现状，基于工业以太网技术的控制系统越来越多的被用于安全仪表系统（Safety Instrumented System SIS）中，所以迫切需要开展总线安全技术的研究工作，提高工业以太网控制系统的安全性和可用性。 为了满足总线控制系统对工业以太网的安全性和可用性要求，本文重点研究了基于工业以太网的高可用性网络技术，提出了三种网络冗余协议，描述了设计和开发过程，最后，通过实验数据给出了性能分析。 论文首先介绍了工业以太网和高可用性网络技术在控制领域的应用情况。分析了目前普遍应用的环网冗余技术，包括通用的生成树协议、快速生成树协议和自动化厂商自己开发的专用环网冗余协议。讨论了以上环网冗余协议在高可用性控制系统中应用的不足。 论文针对环网冗余协议在故障恢复时间等方面的不足，设计了三种基于工业以太网的网络冗余协议：单网冗余协议、双网备份冗余协议和双网并行冗余协议。本文所设计的网络冗余协议都要求将冗余管理下放到节点设备，实现分布式的冗余管理，冗余节点和非冗余节点能够同时在网络中并存，而且所有的冗余管理对于上层应用协议具有透明性。但是每种网络冗余协议在拓扑结构、故障探测和故障恢复方面各不相同。结合EPA（Ethernet for Plant Automation EPA）通信协议栈，选择合适的软硬件环境，本文实现了所设计的三种网络冗余协议，包括协议栈结构，帧结构和通信过程。 为了对网络冗余协议的进行功能测试和性能评估，论文提出了故障恢复时间，故障定位时间等评估指标，在实验室环境下搭建了测试网络平台，针对每个评估指标设计了测试方案，最后给出了每个网络冗余协议的性能和测试结果。

一种遥控潜水器控制系统的研究与应用

介绍一种基于工业以太网通信技术及Windows平台构建的遥控潜水器控制系统.将该控制系统应用于最新研制的遥控潜水器中,其在通信能力、视频传输、控制性能、硬件的可扩展性、数据的存储与显示等多方面都比传统的控制系统具有明显的优势.在水池中进行了试验,验证了该控制系统及整个潜水器良好的运动功能和性能.

一种遥控水下机器人视频监控系统

本文介绍一种应用在遥控水下机器人上的视频传输与监控技术。采用光多路复用器实现水面与水下的数据及视频传输,通过工业以太网实现整个系统的摄像机及灯光控制,并对传输到水面视频信号进行显示、叠加及存储。该技术成功的应用在新开发的遥控水下机器人中,效果良好。

载人潜水器信息显示与存储技术

本文介绍了基于工业以太网的载人潜水器的信息显示与存储技术。详细地描述了该系统的软件结构及各相关模块的特点,并对系统中数据信息流的传递显示与存储做了详细的介绍。目前,该系统已在水池中进行了实验,实验效果良好。

载人潜器半物理虚拟仿真系统及其性能分析

为了缩短深海载人潜器控制系统的开发周期,测试系统性能,根据载人潜器的自身特点,构建和实现了载人潜器所有传感器、执行器设备模拟,以及潜器在海底实景的运动状态的半物理虚拟仿真系统。首先,以仿真系统的硬件架构和数据流程为基础,重点介绍了潜器设备模拟的软件体系结构;其次,在仿真平台上测试了各种网络数据的传输延迟,分析了其整体性能;最后,得出了潜器控制器设计的时间约束。现阶段整个系统已经开发成功,并投入运行到潜器控制系统的安装调试中。

载人潜器串口设备转接工业以太网的实时性建模与分析

根据具体的需求,为载人潜器设计了一种基于工业以太网的内部数据通讯和控制系统,其数据通讯的实时性是衡量控制系统的一个重要指标,因此,为了分析串行数据通信系统的实时性能,据其选用的传感器和网络架构的特点,建立了串口数据包传送时间延迟的数学模型;并在潜器平台上,以实测数据试验误差验证了该模型的准确性和普遍性,从而为开发人员对各种串口设备的参数设置提供理论指导;最后用该模型分析了载人潜器串行数据传送的实时性。

Multi-sensors data acquisition and information fusion for manned submersible vehicle

本文介绍了一种用于载人潜水器的导航传感器的数据采集及信息融合技术。航行控制计算机通过基于工业以太网的数据通信系统对各传感器进行数据采集,采用卡尔曼滤波器完成对各传感器数据信息的融合,以便提高数据的精度和控制系统的性能,并将结果送给监控计算机,用于载人潜水器的姿态显示。

载人潜水器信息显控系统

本文介绍了基于工业以太网的载人潜水器的信息综合显控系统。详细地描述了该系统的软件结构及各相关模块的特点,并对系统中各部分所实现的功能进行了详细的介绍。目前,该系统已在实验室进行了实验,实验效果良好。

一类载人潜水器的导航技术研究

介绍了一类载人潜水器导航系统的组成,接着阐述了基于工业以太网的信息采集模块.由于载人潜水器动力学模型存在未建模扰动以及各种传感器存在不同程度的误差,需要采用卡尔曼滤波器(KF)等方法进行数据滤波,最后将滤波后的数据用于该类载人潜水器的导航研究.半物理仿真平台结果表明,载人潜水器的导航精度得到了大幅度提高.

载人潜水器数据采集与监控系统

介绍了基于工业以太网的载人潜水器的数据采集与监控系统。简要地阐述了载人潜水器的重要性。详细地描述了该系统的硬件结构及各智能节点的特点,并对系统中各层所实现的功能进行了详细的介绍。目前,该系统已在实验室进行了实验,实验效果良好。

基于以太网的工业控制网络

应用传统现场总线的工业控制网络无法实现办公室自动化与工业自动化的无缝结合 .由于以太网在确定性、速度和优先法则等方面性能的提高 ,阻碍以太网应用于实时控制环境的难点已被解决 .以太网早已成为商业管理网络的首要选择 ,那么它应用于企业现场设备控制层是控制网络发展的趋势 ,将极大地促进信息从传感器到管理层的集成

信息流的“自由之路”——王安网络系统

以资源共享为特点的计算机通信网络,对提高劳动生产率、改善企业管理、发展国民经济,起着巨大的推动作用。在近几年推出的计算机通信网络当中,王安网络系统,把340MHz 的带宽分成若干独立的“波段”,利用宽带同轴电缆,进行频分多路信息传输。这种多功能、多通道、多用户的通信网络,号称“信息流的自由之路”。某些性能大大超过了使用基带同轴电缆技术的高档总线型 Ethernet 网络及其它网络。

基于以太网技术的ARCNET数据采集系统设计

为了解决ARCNET网络与以太网不兼容的问题,针对目前ARCNET网络设备监控管理系统存在的缺陷,提出了一种基于嵌入式TCP/IP协议的ARCNET数据采集与传输系统。分析了该数据采集系统的原理与结构,给出了系统的硬件设计方案,完成了数据采集与传输的软件结构设计和嵌入式TCP/IP协议栈的建立。对系统的实时性、可靠性和应用效果等进行了测试,结果证明,系统使用方便,性能稳定,具有良好的实时性和可靠性,综合性能优于现有的ARCNET数据采集系统。