基于IEEE1451标准的智能传感器设计与实现

以远程环境监测为背景,设计一个基于IEEE1451智能传感器标准的监测系统。基于IEEE1451.4、IEEE1451.5和IEEE1451.1分别设计了变送器接口模块TIM、无线变送器接口模块WTIM和网络适配器NCAP,并给出了系统的硬件设计框图。此外,还设计了适用于环境监测的传感器电子表格(TEDS),并基于RT-Thread操作系统给出了软件系统主要的UML状态图和序列图。     

基于1451协议的传统与智能传感器的即插即用

针对目前国内正在大量使用的传统传感器以及实现智能检测的需求,基于智能化、网络化的设计思想,借助IEEE1451智能变送器接口标准、网络技术和DSP及ARM 和HPI技术,介绍了智能传感器控制系统前端的软硬件构成,研究并建立了本智能网络化传统传感器智能化检测系统.实现了基于1451协议的远程与本地传感器数据采集系统的设计.试验表明该系统可以实现经改造的传统传感器与智能传感器的即插即用.     

IEEE 1451.0 standard based smart readout for multi-rate control of system

This paper presents a novel architecture for multi-rate control system with disturbance estimation and rejection using FPGA connected with sensors and actuators through IEEE 1451 standard. A signum function is used for estimation error correction. Estimated states are used to provide the control input at a rate higher or lower than the sample rate thus providing multi-rate control. An architecture is proposed to implement the proposed multi-rate controller in FPGA platform through IEEE 1451.0-2007 standard. The control scheme requires minimum analog hardware, namely comparator and digital to analog convertor and provides multi-bit resolution with multi-rate processing.     

基于IEEE145112 即插即用网络化传感器的研制

在介绍IEEE1451．2的基础上，结合STIM的构造思想，提出了一种即插即用网络化传感器的设计，详细介绍其设计思想，硬件结构，软件设计，结合出了传感器网络拓扑结构以及相应的网络接口设计，并介绍了它在机器人实验平台中的应用。     

基于IEEE1451的靶场分布式无线传感器网络构建方案

摘要：为了解决兵器试验靶场“异常弹”和散布大的弹箭的弹着点定位问题，提出了基于IEEE1451标准和ZigBee、WiFi通信协议构建一种异构分簇网络的方案。论文首先介绍了IEEE 1451 协议族，阐述了系统总体结构，对比了三中无线通讯协议，优选出ZigBee、WiFi通信协议构建无线传感器网络。针对靶场分布式测试结构，给出了簇头资源分配方案和簇头节点、网关节点硬件设计方案及结构设计方案。最后，分析了IEEE1451协议的实现形式，并详细讨论了服务器端的软件设计、功能模块划分。实验结果表明：该方案实现了靶场上多节点多通信方式的无线传感器网络构建，网络具有良好的稳定性、扩展性及远程控制能力，为其他无线传感器网络构建提供了很好的应用案例     

基于FPGA的整数开方运算

在使用FPGA作为控制芯片对发电机进行控制时,发电机的三相电压有效值计算涉及到开方运算。若要在FPGA上实现某个数的开方运算,QuartusII提供了开方模块altfp_sqrt,但是这个模块有严格的使用要求,要求用户输入的被开方数是IEEE754标准浮点数,altfp_sqrt模块的输出结果也是IEEE754标准浮点数。这种浮点数不便于用户使用和阅读。用VHDL语言提出了一种基于FPGA的整数转换为IEEE754标准浮点数的方法,同时也提出了基于FPGA的IEEE754标准浮点数转化为整数的方法,应用这两种方法再结合Quartus II提供的altfp_sqrt模块实现了对整数的开方运算。以Quartus II为软件工具,以Cyclone II系列的EP2C8Q208C8为硬件平台,在发电机控制应用中对方法的正确性给予了证明。     

基于Xen的工业过程综合监控平台设计与实现

随着现代工业生产自动化水平的提高,监控平台已经成为自动控制系统中必不可少的部分;近年来信息化技术的发展要求工业企业破除各装置之间存在的"自动化孤岛"壁垒,实现统一的系统监控、身份认证以及软硬件平台的高度可靠。本文基于Xen实现统一监控虚拟化软硬件平台,并在其上完成主流监控软件(Ifix/PIMS/VXSCADA)的部署,进行冗余热备机制和高度可用性等技术的试验,实现异构监控平台的统一部署、统一接入和即插即用。     

基于IEEE1451协议和ARM+DSP的网络适配处理器设计

基于智能化、网络化、IEEE1451标准的设计思想和ARM及DSP技术，提出了一种通用NCAP设计方案，其主要特点是：可在线实时编程，内嵌WEB-SERVER，支持以太网接口和本地高速USB接口。详细介绍NCAP的实现方法，并对其软硬件结构和功能做了具体阐述。     

嵌入式系统虚拟原型平台的SystemC实现

提出一个基于SystemC的可配置嵌入式系统快速虚拟原型平台，它具有典型的片上系统结构，支持多层总线架构．作为SystemC事务处理级模型，该平台支持快速仿真和通信细化．将此平台应用于IEEE 802．11媒体访问控制器的设计，目前该系统正处于板级调试过程中．     

基于Windows CE.net的嵌入式通用家电遥控系统设计

针对智能家居和家居自动化的发展需求,设计了一种嵌入式通用家电遥控系统.首先以S3C2410为核心设计了硬件架构,接着详细介绍了以Windows CE.net作为软件平台的嵌入式系统与智能家居设备的通信以及控制软件的实现方法.该系统在一般的家电控制基础上,增加了群组控制、预约控制等高级功能,同时具有良好的便携性、易用性和交互性.     

面向Agent生命周期法的LonWorks现场总线控制系统产品CS2000设计与实现

针对现有LonWorks产品只提供Neuron C指令语言编程环境的缺陷,设计开发研制成功一套提供可视化图形控制组态软件平台的LonWorks现场总线控制系统产品CS2000.文中给出了该系统产品研制过程中采用的面向Agent生命周期法的技术路线,说明了系统分析与设计的实施步骤,并具体阐述了硬件节点和控制组态软件平台的关键实现技术.该系统产品目前已成功应用于楼宇自动化和工业自动化的工程项目中,具有产业化价值.     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。     

基于有源标签的无线传感网MTC系统

提出了一种从RFID到PLMN的全覆盖WSN系统,将物联网的标识信息与传感信号通过IEEE 1451实现数据采集,通过PLMN进行承载和传送,然后汇聚到MTC平台,基于MTC应用来构建相应的WSN业务系统。     

基于PAS-300M DCS平台的监控软件设计与实现

基于国电南京自动化股份有限公司新一代的分散控制系统PAS-300M的硬件平台,采用Visual C 、eXtremeDB、SQLServer和VBA等开发工具和网络通信协议,设计并实现了分散控制系统的软件.介绍分散控制系统PAS-300M系统软硬件总体结构,重点分析了监控组态软件的设计与实现.介绍了其中的关键技术即实时内存数据库eXtremeDB技术、数据库组态及图形组态软件、监控画面的分析与设计等.     

无线传感器网络IPv6接入系统的设计与实现

在分析现有无线传感器网络IPv6接入系统不足的基础上,设计一个新的接入系统。其中的网关系统以嵌入式微处理器S3C2410、无线网卡、射频芯片CC2420等为硬件,实现将以IEEE802.15.4作为物理层和数据链路层标准的无线传感器网络接入IPv6网络中。给出该系统的软硬件平台设计及相关算法,通过实验证明该系统能快速完成网络通信。     

基于ARM的电能量远程终端平台的设计

嵌入式系统是指以应用为核心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。电能量远程终端(ERTU)是电能量计量计费自动化系统的重要组成部分,其主要功能是自动采集电表数据,对采集到的数据进行分类缓存,响应前置机的召唤,上传数据到数据库,同时处理前置机发下的控制指令。本文介绍了基于ARM设计电能量远程终端平台的意义;以ARM微处理器S3C2410为核心的嵌入式系统的开发思路,并将其应用到电能量远程终端平台的硬件和系统软件设计之中的具体流程;介绍了系统测试方法。     

基于组态软件和仿真软件的层流冷却实验平台

针对热轧层流冷却过程的自动化系统及优化控制算法难以在实际运行环境中进行充分的调试和验证、基于仿真软件发的实验平台则脱离工业实际的监控与运行环境、购买硬件控制系统进行实物/半实物仿真价格昂贵等问题,本文提出了采用组态软件、工业控制器模拟软件、仿真软件混合编程开发层流冷却虚拟实验平台的方法。该平台采用C#语言开发参数优化子系统、组态软件开发管理监控子系统、工业控制器模拟软件运行回路控制程序、MATLAB软件开发对象模型子系统,通过OPC软总线等技术实现了各个子系统的无缝连接。本文最后采用实际工业数据验证了平台的有效性,表明其广阔的应用前景。     

超塑性微挤压成形测控软件开发

针对超塑性微挤压成形实验中操作不便、自动化程度较低的问题,基于VB.net平台开发了功能完备的测控软件;首先从成形系统的控制模型出发,运用面向对象方法设计了实用、简洁、清晰的软件架构;其次,解决了控制软件与多种硬件设备的通信问题,实现了对实验过程的控制与实时监测,并开发了基于Access数据库和XML文档的数据管理模块;该控制软件操作方便、扩展性强、易于维护,很好地满足了常温和高温下的超塑性微成形实验。     

基于IEEE1451标准的智能变送器接口电路

针对传统传感器只能应用在某种特定网络的问题，采用IEEE1451标准的智能变送器接口模型进行电路的软硬件设计．将传统传感器划分为智能变送器接口模块(STIM)与网络适配器(NCAP)．在智能变送器接口模块中使用8051单片机对变送器传来的信号进行调理、转换和线性化，实现与网络适配器的通信；在网络适配器中使用ARM处理器对智能变送器接口模块进行控制并对传来数据进行处理，且与各种工业网络进行通信．     

基于IEEE1451网络化智能传感器技术的研究与应用

现阶段,我们已经进入了Internet普及的时代,标准化正朝着无线通信等迈进.例如IEEE802.15、IEEE1451等协议,讨论了IEE1451这种工业化的网络协议,并且提出一种通过TMS320F2812与S3C4510B来实现这种协议的方法.