基于组态王的配电网监测系统研究

针对6/10KV配电网,为减少电网故障对用户和设备造成的损失,实现对电网参数的实时监测与故障预警,设计了基于组态王与RS-485总线配电网参数在线监测系统。电网参数经6/10KV互感器获取传送给电参数变送模块,变送器将信号转换成支持ModbusRTU通信协议格式,通过RS-485总线将数据采集、上传到监测计算机。上位机监测系统采用组态王软件结合SQL关系数据库,实现实时电压、电流、频率、功率、电能的显示、存储、报警、管理等功能。经调试运行证明该系统方案是正确的、可行的。     

基于LPC2214的嵌入式轮机模拟器PPU的设计

为了解决轮机模拟器船舶电站报警信息和工作状态等信息显示不直观、参数设置繁琐和人机交互性差等问题,设计一种基于LPC2214的嵌入式轮机模拟器船舶电站并车与保护系统。系统包括以NXP LPC2214为核心的MCU单元、以太网和RS485为核心的通信单元、LCD和LED显示单元、按键检测单元。处理器通过以太网接收分布在现场的其他信号采集板卡的状态信息,解析后根据状态信息和相关流程做出判断,实现船舶电站发电机的自动启动、自动调速、自动并车、自动负载转移、自动解列、自动停车以及保护功能;将电站的状态信息实时显示在LCD上或者通过LED灯指示;并通过检测按键,实现对相关参数的设置以及LCD显示信息的查询。经过实验该系统能够实时准确地采集船舶电站的各项参数,人机交互性较好,成本低,扩展性好,能够对整个船舶的电力系统进行自动控制。     

基于ARM FPGA的远程显示终端设计

为了有效解决嵌入式显示终端实时性和高分辨率的问题,提出了一种基于ARM FPGA的远程显示终端设计。本设计采用RS485总线实现远程通信,由ARM获取图像数据,FPGA控制数据存储和VGA显示。为了有效解决图像数据刷新与显示的同步,提高系统实时性,提出了一种多主机交替访问SRAM的分时复用技术。基于FPGA构建了VGA控制器,实现了远程终端的高分辨率显示。在通信距离1km、SRAM 容量512K x 16Bits的条件下,实现了图像数据刷新速度为40MHz、分辨率为800*600(60Hz)的VGA显示,图像无抖动、无花屏、稳定清晰、效果良好,很好地满足了嵌入式远程显示终端对实时性和高分辨率的需求。     

零延时RS485模块在列车车载防火检测系统中的应用研究

随着高速列车技术的飞跃发展,车载设备之间的通讯信息、列车的故障检测和诊断信息、车内视频监控信息等信息数据的剧增,对信息承载媒介和通讯接口设备在可靠性和实时性方面提出了更高的要求;通过对RS485模块的研究设计了一种零延时RS485模块,应用于以太网主从式结构的列车车载防火检测系统中,达到实时、高效、安全可靠的设计目的;使用Multisim软件对零延时电路进行仿真验证,结果表明该设计的零延时RS485模块具有可靠的实时性。     

基于Cortex-M4的激光在线测量控制器设计

针对现场白车身激光在线测量系统控制柜内控制模块过多,接线复杂,且在高强度工作时柔性视觉传感器线缆容易断裂造成短路等问题,设计了基于高性能Cortex-M4处理器的激光在线测量控制器。该控制器利用以太网与测量计算机通信,通过RS-485总线与多个视觉传感器相连,控制其快速、可靠地对白车身进行测量。同时在电源输出端采用电压取样的短路保护措施,并利用改进的限幅去极值平均滤波算法对电压采样值进行处理。与原有控制系统相比,该控制器具有结构简单,运行稳定,成本低,实时性好的优点,保障测量系统安全、可靠地运行。     

基于嵌入式的工业控制人机界面系统研究

针对工业控制系统网络化和良好人机交互性的需求,构建和开发了基于ARM9微处理器的通用工业控制人机界面系统。硬件部分主要讨论了以S3C2440微处理器为核心的硬件电路设计,外围电路模块包括SDRAM及Flash存储器电路、以太网电路、RS-232/RS-422电路、触摸屏及LCD接口等电路,在分析了硬件系统信号完整性的前提下,完成了6层PCB的设计工作。软件部分主要研究了U-Boot移植和内核裁剪技术,编写了相关的硬件设备驱动程序,设计了基于QT/Embedded的人机界面和相关应用程序。论文研究最终实现了工业控制系统的人机交互和控制需求。     

基于ARM和GPRS的多功能智能表数据采集器

为满足供应部门对用户资源使用量的实时检测要求,设计并实现了一种基于ARM和GPRS的多功能智能表数据采集器;该采集器以S3C2416微处理器为控制核心,通过RS485总线完成水、电、燃气、热能等多种类型智能表的监测和用户使用量数据采集;利用覆盖范围广泛且技术成熟的GPRS网络完成采集器与集抄中心和用户之间数据、控制命令的交互;试验证明,采集器可以成功完成对多种不同类型智能表数据采集、监测和用户短信查询使用量等功能,并且快速连接GPRS网络,成功完成与集抄中心的交互。     

超市智能照明控制系统

针对目前超市照明存在效率低、能耗大,管理不便等问题,文章提出一种将以太网技术与RS-485总线技术相结合的智能照明控制系统方案,详细介绍了系统的总体结构、硬件组成及软件设计;试验测试表明,本系统可靠性强、操作灵活方便、易于维护,具有良好的调光和节能效果,在实际超市照明的应用中,能满足超市按需调光的要求。     

ITER GIS实验平台控制系统

介绍了以GE PLC为控制核心的分布式送气实验平台控制和测量系统的设计与实现。系统采用了工业以太网、CAN总线、RS485等多种通讯技术,实现了对ITER GIS设备的安全运行控制、远程操作控制及各设备运行状态的实时监测。     

基于MODBUS和RS-485布网方式的气体监测系统设计

针对可燃或有毒气体在生产、储存、灌充或使用环境中发生泄漏的问题,设计了一种以单片机STC15F2K60S2为核心处理器,利用MODBUS和RS-485布网方式组成监控网络,实现对多个RBT-6000-FX型气体探测器浓度信号采集和处理的气体监测系统;本系统采用MODBUS通信协议设计单片机与气体探测器之间的数据通信,通过RS-485总线实现对多个气体探测器的实时监测;系统工作中若某位置的探测器检测到该处气体发生泄漏,则在单片机查询各处探测器状态时,该处返回报警,单片机确认是报警信号后,启动现场声光报警器,同时控制无线通信模块SIM900A向SIM卡中的联系人发送短信,通知相关负责人,及时检修;实际应用表明:该系统智能化程度高、可靠性好、成本低。     

基于ARM-Core4x 嵌入式软件平台的实现方法

针对基于ARM-Core4x微处理器的管脚功能可配置的特点,降低应用业务模块对硬件驱动层关注度及业务代码与驱动代码耦合性,提出了一种基于ARM-Core4x微处理器的嵌入式软件开发平台设计方法,该平台可提供了基于POSIX标准的硬件操作接口和操作系统及网络协议基本应用的接口,并通过子模块间逻辑调用机制的合理设计,实现了平台核心模块和应用模块独立编译且运行期间相互调用功能模块,实现开发平台的整体功能;通过对该平台软件的应用模块二次开发,减少用户应用开发对ARM微处理器硬件的关注度,使用户开发重点聚焦在应用及业务的实现上;实践证明,该软件平台可方便应用在低压继电保护装置以及智能化设备产品的开发,提高了用户应用开发效率和降低开发难度。     

基于SOPC的嵌入式网络化测控网关设计

为了实现测控设备的网络化远程访问控制,必须设计用于IEEE 488等测控接口总线协议与网络协议转换的网关设备,给出了一种基于SOPC技术的嵌入式网络化测控网关设计方法,其中借鉴了基于组件的模块化设计思想,采用固件分层设计和多语言混合编程模式,能够融合多种测控协议,将LAN、GPIB、USB、RS232等接口集成到了一个系统上,实现了嵌入式web服务器功能,客户端能够基于IE等浏览器实现测控设备的远程访问控制;最后给出了系统综合验证方法,结论表明:系统功能完善,符合网络化、模块化、通用化和智能化的发展方向。     

基于I.MX6的数字化仪表设计与实现

为了向工业应用环境提供一种通用化的人机交互工具,以I.MX6处理器为核心设计高性能数字化仪表,集成COM、CAN、以太网、USB总线通信接口和视频采集、数字量输入输出等功能。在Linux操作系统上适配CoDeSys组态运行平台,实现了现场总线通信、图形化人机交互、数据存储、安防监控等多种功能。仪表具有显示界面清晰、可靠性高、应用软件开发灵活、通用性好等优点,能够广泛应用于移动机械、矿山、井下、船舶等恶劣工作环境中。     

HIRFL-CSR前端总线控制器的改进设计

论述了用于兰州重离子加速器冷却存储环(HIRFL CSR)控制系统的前端总线系统控制器的改进。 改进了控制器的嵌入式操作系统和应用程序, 开发了控制器和数据库交换数据的应用程序。 该控制器基于BGA封装的ARM920T(ARM9)处理器和嵌入式的LINUX操作系统, 可以连接标准的VGA显示器、 键盘、 鼠标, 采用了现场可编程的FPGA器件进行背板接口设计, 并具有64 mA高驱动能力的总线驱动器, 以及拥有灵活的接口信号定义可编程能力, 是HIRFL CSR控制系统的关键部件。 The EVME bus controller which is a key component of the HIRFL CSR control system was improved . Besides reconfiguring the embedded Linux, a utility program was developed for data exchange between the controller and the database. The bus controller is based on ARM920T(ARM9) micro processor which is BGA packaged. The bus controller has the universal interface of VGA display, keyboard, and mouse. The backboard interface logic is programmed in an in system configurable FPGA device. The bus can drive high current up to 64 mA, with the flexibility of the programmable signal definitions. All the improved performance helped the EVME bus controller play a crucial role in HIRFL CSR control system.     

柴油发电机组输出特性现场检定装置的设计与实现

针对原有柴油发电机组的专用控制器功能单一、结构复杂、测量精度低等问题,设计了一款柴油发电机输出特性现场检定装置系统;采用以STM32高性能处理器为核心的硬件平台,基于总线控制的模块化设计,其中包括基于485总线控制交流电子负载模块、电能质量分析模块以及温度采集模块;最后编写具有框架式的上位机显控界面,完成实时的数据显示、存储、记录,以及交流电子负载的控制;实验结果表明:柴油发电机组输出特性现场检定装置系统能够为被测柴油发电机组提供交流电子负载,实时测量柴油发电机组的输出电压、电流、功率、频率等信息,能够与检定技术人员进行实时信息交互,检验柴油发电机组的输出特性是否满足技术指标要求。     

信息网络环境下智能安防报警系统设计

为了保证学校学生和其他在校人员的学习生活安全,并且可以最大限度的保障内部人员的人身以及财产安全,需要对校园的安防报警系统进行优化。但目前设计方法在智能安防报警系统优化过程中,无法在校内无人的状况下对学校的突发事件智能安防报警系统,存在校园智能安防报警系统性能不高的问题。为此,提出了一种基于MSP430单片机的信息技术环境下校园智能安防报警系统设计方法。该设计方法先将MSP430单片机嵌入至安防报警系统多控制传感器模块中进行实时监测,并且统计关于学校内部人员以及其贵重物品的进出与防火灾安全情况,然后采用C/S(Client/Server)结构根据安全状况设置智能声光报警,使用无线传输技术快速组网,各个采集终端在监控安防报警信息的同时,利用无线方式发送到总控制平台,方便学校的管理人员实时了解学校安防状况。最后在危险情况发生时发送短信快速通知校内安防人员,尽量避免或者降低校内人员的财产损失,保证学生以及校内其他人员的安全。仿真实验证明,所提方法提高了信息网络环境下校园智能安防报警系统的稳定性,增强了校园智能安防报警系统的灵活性和自动性。     

基于Web的实时漆包线材生产设备监控平台设计

为了实现漆包机生产的远程监控,设计了一款基于Web的实时漆包机远程监控平台。该平台使用模块化,可扩展的设计方案,采用了Spring MVC的后台Web应用程序框架,基于Modbus协议的数据交互,Ajax方式的网络数据异步提交以及无刷新的图表显示技术。传统的监控平台只能通过以太网在企业内部访问,而该平台可接入互联网,可实现随时随地通过电脑及或者移动终端对生产设备各部分的温度点、电机风机转速、耗电量统计的实时监视,对温度的上下限及电机转速进行远程控制,接收设备状态异常的实时报警,数据存储分析。实验测试表明,该平台的实时性和稳定性均能达到车间生产的要求。     

农业节水灌溉远程监控系统的设计与实现

为了提高农业灌溉的效率,节省灌溉成本,进行农业节水灌溉智能监控系统设计,提出一种基于ZigBee多传感器分布式数据采集的监控系统设计方法,系统设计分为硬件和软件两部分,首先进行农业节水灌溉远程监控系统的总体设计构架,灌溉远程监控系统的硬件模块化设计包括农业节水灌溉传感信息采集模块、AD模块、集成控制模块和接口电路。基于FPGA嵌入式设计方法,构建ZigBee多传感器分布式阵列,进行远程多点灌溉控制和监控。软件开发建立在LabWindows/CVI工程开发环境中,通过程序加载控制,实现远程监控系统改进设计。测试结果表明,该系统进行农业节水灌溉远程监控具有较好的人机友好性,监控的覆盖度较高,性能较好。