本文讨论工业废水中和处理中pH值的控制方法。由于中和反应中pH值的变化是一个严重非线性的过程,pH值控制被公认为世界上的控制难题之一,在此运用了ARM技术和模糊控制来解决这一难题。 论文首先介绍了工业废水处理中酸碱度控制的现状、存在的问题,并提出了基于ARM的工业废水控制系统的设计方案。其次详细研究了当前嵌入式系统的发展,深入探讨了ARM嵌入式处理器的特点、应用及体系结构,并着重介绍了本文所使用的LPC2131微处理器。然后针对pH的非线性特点做了分析并设计了以INA116为核心元件的pH测量电路。在广泛阅读和全面深入总结国内外相关文献资料的基础上,了解了模糊控制的一些关键技术和发展现状,设计出了基于ARM的工业废水模糊控制器。 硬件设计与软件设计为本论文的重点内容。硬件设计包括:电源电路、复位电路、晶振电路、Flash存储器、SDRAM存储器、JTAG电路、串行通信电路、LCD模块设计、A/D变换模块、PWM电磁阀驱动电路;软件设计除了为硬件提供相应的驱动程序外,最重要的是用C语言实现了基于ARM的工业废水模糊控制器。基于ARM的工业废水控制系统中上位机和下位机的数据通讯采用RS-232方式,下位机采用C语言编程、ADS1.2开发,上位机采用Delph17.0进行设计。 论文的最后对全文的主要研究内容进行了总结,指出了设计过程中遇到的问题及存在的不足之处,给出了主要研究结论和今后的研究方向。实验结果表明系统基本上达到了系统设计中所给出的性能指标,证明了整个系统设计的正确性和合理性,很好地解决了pH值控制中的非线性问题。与传统控制方法相比较,本系统结构简单,控制效果良好。
上传时间: 2013-04-24
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工厂底层的信息绝大部分都是通过现场总线进行传递的,但基于现场总线的工业设备网络无法实现与企业的Internet/Intranet无缝连接从而实现远程监控。所以本文就此问题展开研究,提出了一种基于S3C2410的嵌入式工业网络控制器的平台的设计方案,设计了一个具有网络通信功能的控制器平台。 1.针对网络控制器的特点与要求,通过对比分析,选取了具体的硬件和软件,以确保网络控制器平台的稳定可靠。 2.具体设计了控制器相关硬件电路。包括存储电路、以太网电路、串口电路、I/O口电路等。 3.建立了嵌入式Linux软件开发平台;对网络通信的理论进行了研究,编写了CGI外部扩展程序,实现了动态Web技术,使用户可以通过浏览器对控制器进行远程监控。同时,开发了嵌入式数据库SQLite应用程序,使历史数据、实时数据和技术参数的管理更加方便有序;开发了对应的驱动程序确保了网络控制器的的正常运行。 4.在完成嵌入式网络控制器硬件与软件设计的基础上,将控制器平台应用于智能加药控制系统中,通过测试表明本网络控制器平台稳定可靠。 总之,本文在深入研究嵌入式网络控制器的基础上搭建了一个嵌入式的硬件和软件平台,确保了网络控制器稳定可靠并高效地运行,为第二次开发嵌入式网络控制器准备了一个比较理想的嵌入式平台。
上传时间: 2013-04-24
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随着电子技术的快速发展,嵌入式系统已经成为热点。嵌入式系统大量应用在自动控制、工业设备和家用电器当中。当前应用的产品常以嵌入式处理器的形式出现,常用的如PDA、交换机、路由器等。嵌入式的广泛应用大大提高了人们的生活水平。位置敏感探测器(Position Sensible Detector)是一种基于半导体PN结横向光电效应的光电器件。它具有分辨率高、响应速度快、信号处理电路相对简单等优点。我们经常将PSD应用在与位置、距离、位移、角度的微小测量有关的场合。本文选用了一维PSD作为系统的探测器,结合嵌入式技术,将PSD应用于微小位移测量,实现了对微小位移的检测。 本研究以PSD、ARM、PC机为核心完成了对位移测量系统的设计。以PSD为核心实现了对信号的转换,利用PSD结合光学三角测量法将位移信号转换成电压信号,然后对电压信号进行放大、滤波等处理之后交由A/D器件进行模数转换。以ARM为核心,主要实现了对数据的处理,存储和通信等功能。将取得的数字量信号通过特定的软件程序编程得到位移信号。以PC机为核心,利用VB6.0实现了对实验数据的显示。PC根据得到的值与设定值进行比较,根据这个差值我们可以对系统进行进一步的完善。分析了位移传感器技术、微处理器ARM和嵌入式操作系统的特点、优势和国内外的研究现状;而后介绍了微小位移测量系统的总体功能、系统的总体硬件框架;叙述了位置敏感探测器PSD的原理和结构,介绍了将PSD应用于位移测量的设计过程;在ARM最小系统的硬件平台下,结合PSD实现了整个系统的硬件设计;软件设计上,以uClinux操作系统作为软件平台,利用内核裁剪技术,移植了BOOTLOADER,设计了Linux驱动程序和应用程序;最后在系统进行调试的时候,对系统进行了必要的改进,主要是设计了相应的非线性补偿电路,利用MATLAB对实验数据进行了拟合与分析。通过实验数据表明,基于ARM和PSD的微小位移测量系统具有精度高,响应速度快,并且成本低等优点。
上传时间: 2013-04-24
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随着生产自动化要求的不断提高,控制技术和微型计算机技术的不断发展,智能记录仪已日益广泛地应用在工业过程领域,并占据了越来越高的地位。近年来,新的应用也对智能记录仪的设计提出了更高的要求。 嵌入式系统因其体积小、性能好、功耗低、可靠性高等优点,其已经在各种记录仪表的开发与设计等领域中得到广泛的应用。为了改善工业现场传统获取数据费时、费力且数据不够及时准确的缺点,本课题基于嵌入式的技术,构建了一个由32位的嵌入式微处理器S3C24lO和实时操作系统IAnux组成的平台,并对其进行了开发研究,设计并实现了针对工业过程数据处理的一种新型的记录系统。 本文研究了无纸记录仪通用开发方法,设计了系统结构、功能和性能设计指标。该系统以三星公司生产的S3C2410(ARM)微控制器为核心,配置大容量Flash存贮器、实时时钟等,通过8个信号输入通道,可配接热电偶、热电阻以及标准的电压/电流信号,经16位采样送ARM处理后,按设定要求完成信号监测、数据记录和柱状图、曲线显示、异常数据报警等无纸记录仪的功能,以及通过RS232通信接口与其它系统进行数据通信;在系统软件设计方面,采用结构化、模块化方法,结合硬件配置设计了数据采集、检测信号处理、数据存取、键盘操作功能模块以及柱状图、曲线等图形显示功能函数,从而使具有了模块化扩展功能。试验表明了该系统对数据进行了准确、可靠的的采集与处理,较好地满足了工业现场的需求。 本课题是数据记录系统在工业现场数据采集、处理领域中的一次成功尝试。在实际应用中,该系统凸显出强大的功能、良好的灵活性。实践证明本系统是一种优秀的解决方案,能够高效的实现各种测控任务。
上传时间: 2013-04-24
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研究如何将当前流行的嵌入式技术应用于工业领域中的数据采集与记录方面,是当今工业过程测量控制领域发展的一个必然方向。 本论文所设计完成的嵌入式工业过程数据采集与记录系统,是以32位ARM7微处理器S3C44B0X为核心,取代了传统的单片机,并且引入了μClinux多任务实时操作系统。采集到的工业现场的实时数据,经A/D转换等步骤处理后,显示在高分辨率的彩色LCD上。在MiniGUI的支持下,通过丰富的图形界面功能,以曲线或表格的形式显示工业现场实时数据的变化趋势,具有良好的人机界面。输入功能通过点击触摸屏来实现,可以像使用Windows操作系统一样,点击菜单、滚动条、列表框、按钮等控件以完成相应的操作。数据的记录完全脱离PC机,显示在LCD上的数据,可以实时的以文件的形式存储在Nand Flash中,必要的时候通过USB接口用U盘导出。μClinux操作系统中移植了BOA网络服务器和CGI脚本程序,因此具有动态Web监控功能,用户可以在PC机上的浏览器中通过网络随时监测工业现场的实时数据。 经过测试,该系统可以稳定可靠的运行,完全实现了工业现场数据的实时采集、人性化显示、规范化操作、脱机化记录和网络化监测等一系列功能,取代了传统的底层智能仪表搭配PC机的构架,将其功能合二为一,对工业企业的技术进步和生产过程的现代化有着重要的作用。
上传时间: 2013-07-18
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有线通信方式由于具有保密性高、抗干扰能力强在军事通信中倍受青睐,因此,对军用有线通信设备的研究和设计具有十分重要的战略意义.TBJ-204型野战20线程控交换机是一种小型背负式模拟空分程控用户交换机,用于装备全军各兵种的作战、演习和紧急抢险等行动.该项目以该交换机为研究对象,在详细分析原设备的系统结构和功能实现方式的基础上,指出该机型在使用过程中存在技术相对陈旧、分立元件过多、可靠性和保密性不够、体积大、重量大、维修困难等问题,同时结合系统的低功耗需求和优化人机接口设计,本文提出基于"单片机+CPLD/FPGA体系结构"的集成化设计方案:①在CPLD中实现信号音分频和计时频率生成电路、20路用户LED状态控制电路;②CPLD与单片机以总线接口方式实现译码、数据和控制信号锁存功能的VHDL设计;③基于低功耗设计的器件选型方案和单片机待机模式设计;④人机接口的LCD菜单操作方式.该文详细介绍了改型设备的研制过程,包括CPLD片内功能设计实现、主控制板和用户板各功能模块工作原理和设计实现、各硬件模块功能测试等,最后给出了局内呼叫处理功能和话务员服务功能的软件实现流程.文章结尾介绍了改型设备的系统性能,它将实现更高的可靠性、保密性和抗干扰能力,同时具备低功耗和小型化的优点.最后,该文总结了项目设计中使用的关键技术,指出了设计的创新意义和将来的工作.
上传时间: 2013-04-24
上传用户:啊飒飒大师的
随着科学技术的不断发展,嵌入式系统得到了广泛的应用。在当今的工业控制领域,控制逻辑和功能变得越来越复杂,简单的嵌入式系统己经不能满足工业生产需求,而带有高性能处理器以及完整操作系统的嵌入式系统的引入将逐渐成为工业控制自动化发展的方向。 本文对用于工业供水设备测控的工业供水测控系统展开研究。首先,在ARM嵌入式最小系统的基础上建立通用的硬件平台,对平台的硬件结构进行设计,特别是对于关键的接口电路进行了比较深入的研究,针对供水设备测控的不同要求,集成了多种接口电路。其次,在实现嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ在ARM上可移植的基础上,建立了测控系统的软件平台,对接口电路驱动程序进行模块化设计。最后,在研制出的测控平台上,加入了电力参数与传感器数据监测电路以及开关量输入/输出电路,特别是对工频交流信号有效值的测量进行了较深入的硬件设计以及软件算法研究,并对测控系统的无线通讯部分进行了设计。 在上述工作的基础上,开发出嵌入式无线工业供水测控系统样机。工业现场近半年来试运行的结果表明:该基于ARM的嵌入式无线工业供水测控系统设计合理,性能稳定可靠,达到了设计的要求。
上传时间: 2013-06-23
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在工业领域中,经常需要在产品表面留下永久性的标识,通常作为便于今后追踪的商标、流水号、日期等等。特别在机械行业对零部件的管理,在市场上需要对其进行识别和质量跟踪。机械行业在零部件上的标记打印在追求美观的同时,要求有一定的打印速度和打印深度。标记打印能够为企业提供产品的可追溯性,更好的贯彻IS09000标准。 由于传统的标记打印在打印效率、美观以及防伪等方面存在问题,不适应现代化大生产要求,而激光打印技术虽然较好的克服了传统工艺的许多缺点,但激光器在恶劣的生成现场缺乏长期稳定性的工作特点的制约,不能完全满足生产实际的需要。为了弥补上述不足,适应大批量生产发展需要,气动标记打印技术成为一种较好的选择。 本课题在分析了现在市场上存在气动标记刻印系统的优缺点后,针对现有的标记打印机打印速度相对较慢,打印精度相对较低以及控制软件不灵活的缺点,设计了一套新的控制方案,使用FPGA作为核心控制器,配合PC机标记打印软件工作,代替以往PC或单片机的控制。该方案充分利用了FPGA可以高速并行工作的特点,能够高精度平稳的输出控制脉冲,使打印过程平稳进行。 本文描述了从总体方案设计到一些关键模块的设计思路和设计细节。根据设计要求,总体方案中提出了整个控制系统的划分和关键设计指标上的考虑。在硬件设计方面完成硬件电路设计,包括接口电路设计和抗干扰设计;在设计FPGA控制器时,采用了优化后的比较积分直线插补算法使得输出的插补脉冲均匀稳定;采用梯形速率控制算法,克服了速度突变情况时的失步或过冲现象;在软件方面,新开发了一套PC工业标记系统软件,采用了多线程技术和TTF矢量字库等技术。 整套标记打印系统经过较长时间的运行调试,表现稳定,现已经试用性投放市场.从生产厂家重庆恒伟精密机械有限公司和客户的反馈信息来看,系统工作稳定,打印速度达到设计指标,能够在256细分下驱动电机平稳快速运动,打印精度高,达到市场领先水平,并且得到客户充分的肯定。
上传时间: 2013-06-21
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·西门子工业网络通讯指南(上)1
上传时间: 2013-07-31
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·西门子工业网络通讯指南(下)1
上传时间: 2013-07-14
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