基于EPL的openSAFETY平台构架设计

随着现场总线与可编程控制系统的发展,工业领域的自动控制系统对于安全相关设备和安全网络协议的需求正在不断扩大。然而,由于工业以太网的技术飞速进步,传统的安全协议已经不再适用复杂的实时以太网通讯环境。文章研究了开源实时以太网功能安全协议openSAFETY,在实现工业以太网协议Ethernet POWERLINK(EPL)的基础上设计了openSAEFTY的站点的ARM-FPGA通用平台架构,提出了具体的硬件软件解决方案,为进一步研究工业以太网功能安全协议打下基础。     

软包装材料生产线的智能工厂实现模式及技术

摘要：目的 基于软包印刷企业提高生产线自动化水平和降低用人依赖度的技术进步需求,研究以MES中控和WMS为核心的软包装智能工厂涉及的软件框架、通讯、集中监控、物料驱动流程等方面的关键技术。方法 基于现场以太网及本地、局域网WCF接口及云端Azure ServiceBus通信,将生产设备、MES、WMS、QR、ERP及云服务进行集成,形成协同工作模式,重点对设备远程集中双显双控和物料自动管理及运送等功能及技术进行研究。结果 针对典型的软包材料凹印和复合生产线,应用通讯、生产流程和物料流程的相关技术形成了相应的智能工厂系统。结论 该系统通过工业网络将MES、WMS、PLC、云服务等连接起来,形成新形态的设备集中监控网络和物料供应系统,为软包装生产企业智能工厂实施提供了关键技术和典型案例。     

基于光伏逆变器通信协议的智能匹配技术研究

随着能源危机、气候变暖、环境污染等问题日益严重,发展分布式清洁能源已经成为一项国策。大量企业采用基于RS485、RS232等通信接口的Modbus协议作为一种通用工业标准在光伏逆变器等电站设备中作为数字化通信标准,针对不同厂家、不同型号的光伏逆变器与光伏主站之间存在多种协议规约需要主动适配的工程问题,通过对不同厂家、不同型号的光伏逆变器所涉及各种类型通信协议的深入分析和大量工程应用实践,提出了一种用于自动解析光伏逆变器通信协议的算法模型,并基于此模型研发了一种基于光伏逆变器通信协议的智能匹配技术,有效解决了不同类型光伏逆变器与光伏主站的通信问题。经过工程应用验证表明,应用该技术可以实现已解析协议的快速接入、新接入协议的快速解析匹配和已接入设备的现场调试等功能。     

阿尔泰科技推出具有POE受电功能的数据采集模块

POE(Power Over Ethernet),指在现有以太网布线情况下,在为一些终端设备传输数据信号的同时,还能为此类设备提供直流供电的技术。阿尔泰科技推出的RTU6300是具有POE受电功能(即可以通过以太网供电设备获取电源)的远程终端装置,配合阿尔泰科技推出的DAM-E3352工业以太网交换机(带POE供电设备的网口),即可实现RTU6300数据采集模块通过网口受电,无需另加电源,简化连线方式。RTU6300不仅可以通过以太网传输数据,还可通过RS232或蓝牙模块传送数据,使用方便。     

基于REST构架的油田设备管理系统软件的设计

研发的油田设备管理系统软件可完成设备的静态信息管理、设备动态信息管理、设备运行统计分析和设备维护等功能;系统以Eclipse作为开发平台,以Spring框架为开发模式,使用JSP进行具体开发工作,数据库使用企业级的Oracle数据库,通过Hibernate框架访问数据库,可以将实现业务逻辑的代码和数据库访问代码有效分开,使程序结构更加清晰,减少了软件维护的难度;文章详细介绍了软件的主要功能模块和系统的关键技术;该系统已经部署于油田现场,实现了对智能远程终端设备的初步的全生命周期管理,保障设备的安全运行。     

基于虚拟环境的驾驭式动态设计

动态设计是结构设计领域的重要内容和前沿课题，借此可以有效改善设备的动力学性能，但是传统的动态设计是一种被动式设计方法，设计人员与计算机之间缺乏信息交互能力，不能充分利用设计人员的智能。     

物联网嵌入式智能设备实时控制系统设计

随着智能设备功能业务的逐渐扩展,用户对智能设备控制系统的实时性要求越来越高,当前控制系统采用CAN技术实现智能设备与用户间的通信,无法满足用户对系统实时性的需求。提出一种新的物联网嵌入式智能设备实时控制系统,通过构建系统的总体框架,将嵌入式LPC2378 ARM处理器作为核心处理器,通过RS-485总线将智能设备连接在一起,和处理器构成一个总线传输网络,在嵌入式LPC2378 ARM处理器中,将带DMA的10/100M以太网模块和以太网PHY芯片DP83848I连接,以提高数据包的传输效率,增强系统的实时性。系统GPRS模块选择SIM300CZ模块,将远程报警模块和RS-485总线结合在一起,共同实现远程报警和控制功能。软件设计时,给出了软件的整体架构和总体流程图,介绍了部分存储代码。实验结果表明,所设计系统对智能设备有很高的控制性能。     

服务于智能制造的智能检测技术探索与应用

为了促进工业4.0与“中国制造2025”战略在制造行业的实施,在智能制造体系中构建有效的控制层级与设备层级,促进车间状态数据与智能制造工艺流程的结合,本文提出了通过智能仪器与智能检测技术实现车间状态智能感知与工艺流程控制的方法,并探讨了智能仪器与智能检测技术在智能制造系统中新的应用模式,同时结合实际项目进行了数字化生产线改造与建设的创新实践,提出了满足智能制造要求的智能仪器与检测技术的发展方向。经项目实践验证,通过智能检测设备与智能仪器的应用,可有效促进智能制造系统中数据采集、智能感知的实现,并为整体工艺流程的智能决策提供有效的数据资源,是智能制造系统建立与完善的关键基础。     

面向边缘智能光学感知的航空紧固件旋转检测

针对航空紧固件分拣过程中现有方法存在效率低、成本高、精度差等问题,提出一种面向边缘智能光学感知的旋转目标检测方法。构建一种基于强化语义和优化空间的特征融合机制,有效提升目标检测模型的性能;设计一种空洞幻影模块,减少特征融合网络的参数量,有利于模型在工业场景下的边缘部署;采用高斯类环形平滑标签方法,在模型检测层预测分支上实现旋转目标检测,显著提升模型检测性能,并更有助于工业机器人自动抓取。在权威公开旋转数据集上,检测准确率达到77.16%。最后,在嵌入式智能设备上进行边缘部署并测试,整体准确率达到99.76%,推理速度超过20 FPS (frames per second),满足工业应用的要求。     

基于STM32的低功耗智能定位阀控制器设计

针对工业控制中传统阀门定位器稳定性差、定位精度低、抗干扰能力差、智能化程度低等缺点,以及我国自主研发生产高精度阀门定位器上的不足。设计了以ARM Cortex-M3 内核处理器作为核心控制器的低功耗智能定位阀控制系统。设计中采用优化的PID控制算法,并采用齐格勒-尼克尔斯法则,自整定PID参数。通过二线制HART 协议实现与外界设备通讯。实践证明自整定PID参数能够更好的适应各种控制现场,控制系统能够稳定、快速的运行实现了阀门位置的精确定位和本安低功耗设计的要求。     

佳明推出投影至汽车挡风玻璃的导航设备HUD

对很多驾车者来讲，智能设备作为导航工具就已经相当不错了。但某些国家在开车时是不允许使用智能手机的，如果说此刻没有智能仪表盘之类的设备，又该如何行事呢？目前，Garmin（佳明）公司发布了能与其StreetPilot和Navigon智能手机导航应用匹配的产品：HUD，引入了一种新的导航方式。HUD是Head—UpDisplay的简写，可将导航数据投影到驾驶员的视野内，也可以投影至汽车挡风玻璃的透明薄膜上，或是HUD设备仪器的反射镜片上。当然薄膜和反射镜片都包含在设备中了。     

ITER PF电源现场层监控系统网络拓扑延时分析

为保障ITER极向场(PF)电源系统的高实时性控制需求,根据其设备体积大、分布分散等特点,选取了支持多种设备连接拓扑的实时工业以太网现场总线EtherCAT作为ITER PF电源现场层监控系统的数据通讯协议.为研究ITER极向场电源现场层监控系统的实时性,分析了数据帧在几种适合ITER PF整流器单元现场层信号采集与控...     

基于DL/T645规约的嵌入式工业物联控制节点设计

随着互联网、大数据、物联网等技术的飞跃发展,以实现智能制造为目标的“互联网+工业”行动计划已拉开了大幕;为满足智慧工厂的发展需求,一种具有实时高效、安全准确的现场数据传输的物联控制节点成为了关键;文章针对传统制造工厂通信系统的传输速率低、网络建设复杂、可靠性差、维护困难等缺点;提出了一种基于DL/T645规约的电力线载波数据采集节点,以STM32微控制器、载波收发模块、节点工厂设备接口等硬件,以DL/T645通信规约为核心设计物联节点,保障工厂现场数据的实时稳定采集,为构建监控和管理一体化的智慧工厂提供实时性强、可靠性高的通信系统。     

基于EPL的分布式时钟同步方法

工业以太网协议Ethernet POWERLINK(EPL)分布式站点的时钟同步方法并不能在实时运行过程中保持很高的同步精度,无法满足特定环境下的控制要求。研究了工业以太网协议EPL的两种时钟同步机制,通过数理计算分析了时钟同步误差产生的原因,针对误差较大的缺点,提出了减小误差的方法。通过迭代计算消除了主从站同步报文往返的路径延迟,并设计基于现场可编程门阵列(FPGA)的集线器(Hub)用于EPL菊花链网络拓扑结构,有效地克服了时钟同步报文往返传输延时不一致的缺点,测试结果表明新方法明显优于协议自身的时钟同步方法,对于实现基于EPL的高精度分布式时钟同步网络具有重要意义。     

煤灰粒子冲击管束的碰撞和磨损研究

一、前言 当前在能源、化工、冶金等领域的设备中存在着大量的含灰气流对换热管束的冲击碰撞和磨损问题,这种冲击磨损直接影响到工业设备的安全性和使用寿命。本文旨在寻求将多相流动理论和材料学相结合的研究方法,对煤灰粒子流冲击磨损管束问题进行探索尝试。     

基于线阵CCD的测隙装置设计

在工业现场，传统的测量方式不能快速准确地测量微小尺寸。基于工业上小尺寸测量的需要，设计了一种可用于测量间隙的光电检测装置。用线阵CCD(Charge Coupled Device)作光电接收传感装置，单片机作主控处理器，对齿轮和高频淬火感应器之间的间隙进行在线非接触测量，取得了较好的测量效果。该方案适用于成本低但测量精度相对要求较高的场合。     

浅谈智能客户端应用程序

新型的智能客户端程序结合了传统的应用程序所采用的体系结构，有二层和三层体系结构，具有利用本地资源、利用网络资源、支持偶尔连接的用户、提供智能安装和更新及提供客户端设备灵活性等特征。     

基于深度语义模型的双目位姿估计

位姿估计是现阶段智能和自动化控制领域最热门的研究方向之一，在无人驾驶汽车、智能工业机械臂、民用家政机器人等领域有着诸多应用。但传统方法大多具有计算复杂，实时性困难等问题。提出了一种利用卷积神经网络来做双目相机图像输入端的尺寸压缩和信息提取，并将特征向量通过双向长短时神经网络与激光雷达计算的标准结果进行回归学习的位姿解算方案。训练得到的深度学习方案在精度和速度方面相对于传统方案都有一定的提升。     

基于TCP/IP协议的测控系统的开发

为实现复杂工业现场下的设备测试,本文介绍了一种基于TCP/IP协议的测控系统,该系统采用客户机/服务器模型。测控系统的中央控制计算机与子测控系统的下位机间为“一对多”通讯,中央控制计算机作为服务器,子测控系统的下位机作为客户机;子测控系统的上位机与下位机之间采用“一对一”网络通讯,子测控系统的下位机作为服务器,上位机作为客户机。中央控制计算机采用LabView开发,子测控系统的上位机与下位机采用Visual C+ 6.0开发。最终实现了测控系统的TCP/IP通讯,完成了复杂工业现场下的测试工作。     

PROFINET的实时性及其协议分析

针对目前现场总线技术无法满足工业控制领域对信息传输的速率以及信息传输实时性的较高需求,PROFINET实时协议迅速发展起来,该协议在通信方面较现场总线技术有更好的实时性以及更高的传输速率;首先对标准TCP/IP协议进行了研究,分析了PROFINET对标准TCP/IP协议的优化方式;然后详细介绍了PROFINET RT和PROFINET IRT的帧结构以及基于具体数据的实时性分析,为西门子STEP7对PROFINET的组态配置提供了一定的借鉴作用;最后采用西门子的PROFINET IO设备、IO控制器等,通过STEP7的组态配置,验证了PROFINET IO之间的通信。