基于离散时间排队理论的PROFIBUS总线性能分析

现场总线协议的实时性是评价总线性能的关键因素。该文根据PROFIBUS令牌总线协议原理,利用离散时间休假排队理论,建立了一个具有时间限量DMAP／M／1休假排队模型,然后对该模型进行了详尽的分析,求出了响应等待时间的数学表达式,给出了仿真结果。该文的研究为分析和优化令牌总线协议提供了理论依据。     

PROFIBUS网络接地方式及其工程应用研究

以总线实验平台和实际工程项目为背景,对基于PROFIBUS现场总线技术的大型纺织数据集成及处理系统中的接地方式对其通信质量的影响进行了分析研究。从工频供电线路对PROFIBUS网络干扰机理出发,设计了工频供电线路和不等电位的干扰实验。实验结果表明:PROFIBUS通信电缆屏蔽层一端接地仅能抑制容性耦合干扰;在等电位基础上两端接地(整个系统多点接地)才具有更好的抗电磁干扰能力。研究结果应用于实际工程的实践证明,在基于纺织企业TN-C供电系统中,PROFIBUS网络在从站站点等电位的基础上采用多点接地方式,取得了良好的抗干扰效果,可基本解决PROFIBUS网络系统不稳定的问题。     

PROFIBUS现场总线技术在宁海电厂闭式循环水系统中的应用

通过对PROFIBUS总线技术及其应用的综述,介绍了一种基于PROFIBUS现场总线的闭式循环冷却水系统在大型火力发电机组中的应用。就地设备采用了基于PROFIBUS总线通信控制的AUMA智能执行机构,并通过PROFIBUS总线通信与西门子TELEPERM-XP系统连接。应用实践表明基于PROFIBUS总线技术的闭式循环冷却水系统安全、稳定、可靠,现场总线的优点得到了充分的体现。     

基于现场总线技术的科里奥利粉料流量测控仪表设计

针对目前应用的JD_Coriolis BH Ⅰ型科里奥利粉料质量流量测控仪表通讯功能的不足,设计出了基于PROHBUS- DP现场总线技术和通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)技术通讯方式的测控仪表,并且给出了具体的软、硬件设计方法.实验和生产线使用结果表明,采用uCOS -Ⅱ操作系统为软件平台,以STM32F - 32 - bit ARM Cortex微处理器为硬件平台设计的测控系统实时性强,系统运行稳定.采用的PROFIBUS - DP现场总线技术和通用串行总线通讯(USB)技术,以其大数据量传递,受干扰小以及即插即用等优点,将进一步改善测控仪表与中央控制室、测控仪表与用户的数据交互能力.     

WorldFIP和FF非周期信息调度的性能比较

World FIP和FF都采用集中控制的方式来管理周期信息的通讯,但是二者对非周期信息的通讯管理有着本质的不同。World FIP利用查询方式发送非周期信息,而FF采用轮循的方式并辅以PT令牌来完成非周期信息的通讯。讨论了两类总线不同的非周期管理模式,给出了两类总线不同非周期通信模式的利用率公式,比较了在不同非周期到达率下,两种模式的性能     

在线问答之西门子PROFIBUS现场总线

问：PROFIBUS现场总线如何定义和分类？ 答：PROFIBUS现场总线是一种符合IEC 61158/EN 50 170数据通信的总线系统,在具有少数几个站和具有现场设备的单元网络中,用于过程控制和现场通信的总线系统。     

方向盘转角TTR与动态质心高度的侧翻预警算法

为了消除传统Time to Rollover侧翻预警算法中,方向盘与汽车动态响应之间的滞后性以及质心高度变化对算法精度的影响,本文中提出了方向盘转角TTR和动态质心高度预警算法。建立三自由度的动态模型,用Maple求解出方向盘转角与各个运动参量的关系,接着将数学模型导入动力学软件Truck Sim中,在数个典型工况下进行仿真实验。对比传统算法的运动参量和改进算法的TTR,并将仿真的质心高度和理论算法计算结果比较。仿真实验结果表明,动态模型计算结果准确,改进后的侧翻预警算法提前于传统算法,有效改善了TTR算法的滞后问题,提前了预警时间,研究成果具有工程应用前景。     

1553B总线上消息的实时调度

为了优化1553B总线传输性能,降低总线上消息传输的延迟时间,讨论了周期消息和非周期消息混合传输情况下总线上的消息调度策略。首先,借鉴周期任务的调度模型对周期消息进行建模,提出了改进的速率单调消息调度算法。然后,利用排队论建立非周期消息的M/M/1排队模型,定量分析了1553B总线的平均响应时间和总线利用率等时间性能参数,并对非周期消息的延迟时间进行优化,推导出总线最优服务率和最小平均延迟时间的计算公式,给出了非周期消息的调度算法。最后,对上述算法在消息混合传输下的可调度性进行了验证。实验结果表明,在总线利用率达96%时,混合消息的平均响应时间为0.713ms。在消息混合传输的情况下,非周期消息的平均响应时间和M/M/1排队模型下理想的非周期响应时间偏差不超过10%。上述算法时间响应特性良好,能够保证周期消息和非周期消息的实时调度。     

PROFIBUS安装节点突破一千万，预计到2008年再翻一番

2004年6月15日由PROFIBUS国际组织(PI)与中国现场总线(PROFIBUS)用户组织(CPO)联合主办,中国机电一体化技术应用协会与西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团承办的现场总线PROFIBUS新技术新闻发布会在北京举行。代表全世界1200多家会员公司的PROFIBUS国际组织宣布,截止到2003年底,工厂自动化和流程自动化应用系统所安装的PROFIBUS节点设备已经历史性地突破了1000万,比其它任何现场总线解决方案高出许多。 PROFIBUS国际组织主席Edgar Kuster先生出席此次新闻发布会,并在会上表示,作为一项系统标准,PROFIBUS ASIC     

典型工业网络系统实验平台的设计

基于工业以太网技术及现场总线技术,设计并建立了一个典型的工业网络系统实验平台,阐述了系统总体设计思想、工程架构,以及具体的软硬件实现方案.详细描述了基于OPC技术的工业以太网与现场总线PROFIBUS通信连接设计、现场总线PROFIBUS与AS-i网络互联设计,阐述了该系统平台的科研及实验功能,其具体工程实现技术也可以很容易地应用于实际的现场总线控制系统设计实践中.     

一种增强PROFIBUS总线实时通信能力的综合方法

针对PROFIBUS实时可调度性分析的现有结果仅考虑任务截至期而没有考虑次序关系的缺陷，建立了新的基于图论综合分析方法。采用图论描述次序关系和构造合理的令牌环，并根据运行结果动态调整令牌环顺序、减少系统的总延迟。通过解析分析和实例验证了所提出的新方法。     

基于Windows平台的CNC实时多任务设计

分析Ｗｉｎｄｏｗｓ的消息机制和中断机制,结合ＤＰＭＩ接口给出一种在Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下中断程序的设计方法。介绍在Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统下ＣＮＣ多任务调度以及在Ｗｉｎｄｏｗｓ平叶下开发数控系统实现实时多任务的方法,有较强的实用性。     

最小二乘圆法拟合激光斑点的一种方法

介绍了激光标记求取目标物体深度信息的方法。由于激光源打在目标物体上形成具有一定面积的光斑,在CCD成像后的像平面上必然也形成一定区域的斑点,为了精确地确定目标物体的深度信息,需要计算激光斑点中心的位置。提出了最小二乘圆法求取激光斑点中心位置的方法,并给出了算法实例。     

考虑时间不确定性的战时装备维修任务调度方法

战时装备维修任务调度可以根据实时更新的维修任务信息,及时调整装备维修方案,充分发挥其对作战的支援作用。针对战时维修任务调度中对时间不确定性因素考虑不足的问题,构建一种装备维修任务调度模型,该模型以维修任务出现的随机性、维修时间的不确定性和机动时间的不确定性为驱动条件,将维修时间和维修能力作为约束条件,以保持修复装备重要度之和最大为决策目标,进行装备维修任务调度,可以及时调整维修方案,规划最优维修任务执行路径。为了快速准确地获得装备维修任务调度结果,采用一种改进最大-最小蚂蚁系统求解维修任务调度模型。最后,通过算例验证运用该方法进行维修任务调度的及时性和有效性。     

空间相机集成测试系统的时钟同步

为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模块。利用Windows2000/XP下的WDM框架开发了PCI总线驱动程序,实现时统卡与专用设备之间时间信息的实时传输。设计了微秒级延时的秒脉冲作备用秒输入,解决了系统工作时因GPS卫星同步时钟意外断电引起时间信息中断的技术问题。示波器测试结果表明,专用设备之间的同步时间精度≤10μs;时间准确度≤10μs。半年运行测试验证表明,精确时钟同步系统稳定、可靠,满足空间相机集成测试系统的实时对时需要。     

旋转部件多参数遥测中的时间同步技术

针对旋转部件多参数遥测的时间同步要求高和遥测节点分布密集等特点,提出了一种基于参考节点广播的时间同步（RNBS）技术。通过参考节点对之间的有线通信,使广播的时间消息同时到达各节点,然后利用时间消息和时间消息的到达时间进行时间同步。RNBS具有同步精度高、效率高、能方便实现全网同步、适合工程应用等优点。最后在自行设计的平台上进行试验,30min内时间同步误差小于1ms,并可通过设定同步周期实现不同的精度,满足旋转部件多参数遥测的时间同步要求。     

Multi-task scheduling of distributed 3D printing services in cloud manufacturing

The problem of service matching and scheduling in cloud manufacturing (CMfg) is complex for different types of manufacturing services. 3D printing, as a rapidly developing manufacturing technology, has become an important service form in the CMfg platform due to its characteristics of personalized manufacturing. How to solve the task scheduling problem for distributed 3D printing services in CMfg needs further research. In this paper, a service transaction model of 3D printing services in CMfg is built. Based on the service transaction model, we propose 3D printing service matching strategies and matching rules of different service attributes, including model size, printing material, printing preciseness, task cost, task time, and logistics. To reduce the delivery time of tasks from service suppliers to service demanders, a 3D printing service scheduling (3DPSS) method is proposed to generate optimal service scheduling solutions. In 3DPSS, optimization objective, constraints, and optimization algorithm are presented in detail. Experimental results show that the average task delivery time of 3DPSS is shorter than that of typical scheduling methods, such as particle swarm optimization, pattern search, and sequential quadratic programming, when the amounts of tasks change.     

带激光源的双目立体视觉机构设计

提出了基于激光标记的双目立体视觉测量的原理,通过激光标记解决目标物体上同一点在两幅CCD图像上对应点的快速匹配问题,从而方便地求取目标物体的深度信息。基于这种原理设计了一种四自由度的视觉机构,分别模拟人的脖子和眼睛的运动,保证摄像机完成对目标物体的捕捉。     

磁流变液传动装置时间响应特性

针对磁流变液传动装置扭矩调控过程中时间响应长问题,分析了励磁线圈、涡流和磁滞对磁路时间响应特性的影响机理,设计并搭建了磁流变液传动装置实验平台,开展了输出扭矩响应时间实验。理论分析和实验结果表明:改变励磁线圈参数和抽头数量可有效缩短电流响应时间;优化磁路尺寸和减小材料电导率可减小涡流影响;磁滞对响应时间影响显著,撤销线圈电流响应时间比施加电流时增加了一倍。     

基于存在概率图的工业CT图像快速圆检测算法

圆形结构特征大量存在于工业CT图像中,有效地检测出圆并获得其参数,在图像测量及逆向工程应用中具有重要意义.针对现有存在概率图的圆检测方法计算时间长、占用内存大的缺点,通过事先确定潜在圆心选择范围的方法,将存在概率数值符合设定条件的圆的参数信息存储在链表中,并根据被检测圆的数量确定圆的参数,标识其位置.该方法大大降低了计算量,由于利用链表方式存储数据,降低了内存的开支.实验表明,该方法在计算效率上比现有方法提高了36～178倍.