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工业测控系统

  • 基于CAN总线的变电站测控系统设计.rar

    变电站是电力系统的一个重要环节,它的运行情况直接影响到电力系统的可靠、经济运行。一个变电站运行情况的优劣,在很大程度上取决于其二次设备的工作性能。现在的变电站有三种运行模式:一种是常规变电站,一种是部分实现微机管理、具有一定自动化水平的变电站,再有一种是实现无人值班、全面微机化的综合自动化变电站。在常规变电站中,其继电保护、中央信号系统、变送器、远动及故障录波装置等所有二次设备都是采用传统的分立式设备,而且站内配备大量控制、保护、记录用屏盘。使装备设置复杂,占地面积大,日常维护管理工作繁重。这种常规变电站的一个致命弱点是不具备自诊断能力,对二次系统本身的故障无法监测。因此,这种常规变电站已逐渐被淘汰。 要提高变电站运行的可靠性及经济性,一个最有效的方法就是提高变电站运行管理的自动化水平,实现变电站的综合自动化,以微机化的新型二次设备取代传统使用的分立式设备。开发集保护、控制、监测及远动等功能为一体的新型设备,并实现设备共享、信息资源共享,使变电站设计简捷、布局紧凑,运行更加可靠安全。 随着微型计算机技术、集成电路技术的迅速发展,原来越多的新技术和新产品应用到变电站的二次设备中去,使变电站的二次设备得到不断的更新换代。该项研究把一种新型的低压电能量测量芯片与高性能的数字信号处理器(DSP)结合起来,利用DSP体积小、功能强、功耗低、速度快、性价比高等优点,设计出新型的变电站线路测控单元,实现对高压线路的测量、监视和控制,这种新型的二次设备比传统的二次设备具有更高的精度和更快的相应速度。 与此同时,网络理论和技术的发展,也使变电站监控系统的结构发生了很大的变化,由原来的集中控制型逐步过渡到功能分散、模块化的分散网络型,通过现场总线,使主控室和现场之间的联系变成了串行通信联系,从而提高的系统的可靠性和可维护性。CAN总线应用于变电站的监控系统中,组成变电站的数据通信网络,可以提高系统的抗干扰能力和容错能力。 该文就以上的两个方面进行研究和设计,主要内容包括:一是在简单介绍新型电能测量芯片和DSP的基本知识的基础上,提出了一个变电站测控单元的设计方案,并从从硬件和软件两个方面进行了详细的介绍,主要部分是对测量模块的设计;二是系统的通信接口模块设计,从硬件和软件方面详细的介绍了通信模块的三种不同的通信接口的设计,分别是RS-232串行通信、RS-485总线通信、CAN总线通信;三是在分析现代测控系统发展历史,指出了现场总线测控系统的优越性;四是设计出的测控系统单元的基础上,利用CAN现场总线构建变电站的综合监控系统。 该文提出的方案、技术以及结论对于变电站监控系统和自综合动化系统的研究开发、工程设计都具有实际的参考意义。

    标签: CAN 总线 变电站

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:fhzm5658

  • LabVIEW在多任务测控系统中的应用.rar

    随着微电子技术、计算机技术、软件技术以及网络技术的高度发展及其在电子测控技术与仪器上的应用,新的测控理论、方法、测控领域以及新的仪器结构不断的出现,在许多方面已经冲破仪器的概念,电子测控仪器的功能和作用发生了质的变化。在这种背景下,八十年代末美国成功开发了图形化的计算机语言LabVIEW。 LabVIEW是美国NI公司实现虚拟仪器(VirtualInstrument-Ⅵ)技术的G语言。图形化编程开发平台的特点是基于通用计算机等标准软硬件资源平台,实现构建灵活、层次体系明晰、功能强大且人机界面友好的测控系统,因此在国内外许多测控应用中被广泛采用,但目前用LabVIEW实现的应用大多是基于单机运行的LabVIEW虚拟仪器程序。 本论文介绍了小型电站中多个任务的实时测控系统。系统采用分布式控制系统结构,将人机交互、数据采集等任务和控制任务分别交由测试计算机和控制计算机完成。该测控系统计算机应用软件是在LabVIEW平台上开发,实现了友好的人机交互,简单直观的现场数据监控,安全可靠的故障处理措施等功能。这个实时系统对电机的多个开关量、模拟量、温度信号、直流电动机和步进电动机等进行实时的数据采集和控制。 本设计通过基于优先级的设置和执行系统的选择,结合固定时间间隔调度和事件驱动机制,提出了基于LabVIEW平台测控系统的两级多任务调度策略。这些设计方案大大提高了测控系统的性能。按照软件工程学的观点对实时多任务测控系统进行了方案设计;开发了操作简单、界面友好、通用化程度高的测控系统。 本论文较全面系统深入地研究了LabVIEW的网络化功能。系统分析了LabVIEW的TCP/IP、DataSocket和RemotePanels三种网络通信机制,详细讨论了每种机制的原理及功能特点,并设计了相应的LabVIEW程序。实现了基于局域网的实时数据通信和远程控制。 此外,为了结果查询和数据分析,本课题还设计了用LabVIEW开发的数据库。

    标签: LabVIEW 多任务 中的应用

    上传时间: 2013-05-15

    上传用户:zukfu

  • 新型电动机微机保护测控系统的研究与设计.rar

    电动机在工农业生产中被广泛应用,但是其高故障率对工农业生产造成巨大的经济损失。因此,在分析传统电动机保护装置不尽完善的基础上,研制功能完善、可靠性高的电动机保护装置已经成为必要。 本文在查阅了大量文献资料的基础上,介绍了微机保护的发展历史、技术特点和发展方向,结合实际科研课题,在理论联系实际的基础上,设计并实现了硬件以TMS320F206处理器为核心,软件以傅氏算法为核心的新型电动机微机保护测控系统。 文中首先运用对称分量法对电动机的三相短路、两相短路、单相接地短路和断相等常见对称和不对称故障进行了分析,在结合电动机微机保护原理的基础上,提出了可靠性高、实用性强的电动机微机保护方案。然后根据微机保护系统的快速、准确的发展趋势和DSP数字信号处理芯片的特点,设计并实现了一种DSPTMS320F206+单片机8051双CPU结构的电动机微机保护测控装置。DSP作为主CPU芯片主要完成数据采集、数据处理和保护等功能,8051作为从CPU主要完成键盘处理、液晶显示处理和通讯等人机对话功能。此双CPU结构具有并行工作、分工合作的优点,既保证了继电保护的速动性、选择性、灵敏性和可靠性,又实现了实时测量的高精度。文中对此装置硬件系统的设计进行了详细的分析,并结合对微机保护数据处理算法和电动机微机保护原理的研究,设计了保护装置的软件系统,二者都采用了模块化的结构设计方法,可移植性强。 通过对设计成的保护装置样机进行调试和分析,初步验证了系统硬件部分和软件部分设计的正确性;通过静态模拟实验,初步验证了保护装置的可靠性。

    标签: 电动机 微机保护 测控系统

    上传时间: 2013-05-29

    上传用户:acwme

  • 级联多电平变频器测控系统的设计.rar

    多电平逆变器中每个功率器件承受的电压相对较低,因此可以用低耐压功率器件实现高压大容量逆变器,且采用多电平变换技术可以显著提高逆变器输出电压的质量指标。因此,随着功率器件的不断发展,采用多电平变换技术将成为实现高压大容量逆变器的重要途径和方法。本文选取其中一种极具优势的多电平拓扑结构一级联多电平变频器作为研究对象,完成了其拓扑结构、控制策略及测控系统的设计。 @@ 首先,对多电平变频器的研究意义,国内外现状进行了分析,比较了三种成熟拓扑结构的特点,得出了级联型多电平变频器的优点,从而将其作为研究对象。对比分析了四种调制策略,确定载波移相二重化的调制方法和恒压频比的控制策略,进行数学分析和理论仿真,得出了选择的正确性及可行性。并指出了级联单元个数与载波移相角的关系和调制比对输出电压的影响;完成了级联变频器数学模型的建立和死区效应的分析。 @@ 其次,完成了相关硬件的设计,包括DSP、CPLD、IPM的选型,系统电源的设计、检测(转速、电流、电压、故障)电路的设计、通信电路的设计等。用Labwindows/CVI实现了上位机界面的编写,实现了开关机、设定转速、通信配置、电压电流转速检测、电流软件滤波、谐波分析。编写了下位机DSP的串口通信、AD转换、转速检测(QEP)以及部分控制程序。 @@ 最后,在实验台上完成硬件和软件的调试,成功的实现了变频器载波移相SPWM的多电平输出,并驱动异步电机进行了空载变频试验,测控界面能准确的与下位机进行通信,快捷的给定各种控制命令,并能实时的显示变频器的输出频率、输出电压和输出电流,为实验调试增加了方便性,提高了工作效率。 @@关键词:级联多电平逆变器;载波移相;IPM;DSP;Labwindows/CVI;测控界面

    标签: 级联 电平变频器 测控系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:米卡

  • 汽车底盘测功机测控系统的研究.rar

    随着科学技术的发展,汽车结构不断完善,人们对汽车的性能更加关注。汽车本身是一个复杂的系统,在使用过程中,随着行驶里程的增加和使用时间的延续,汽车技术状况可能不断恶化,需要定期进行检测。汽车底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备,采用现代电测和计算机技术,模拟汽车在各种路面行驶阻力,使汽车的道路试验项目移至室内进行,减少室外环境变化对测试的影响,能够很好的改善试验人员的试验环境和提高测试精度。 本文首先介绍了汽车底盘测功机的发展历史和研究现状,阐明了研究汽车底盘测功机测控系统的目的和意义,给出了汽车底盘测功机的结构和工作原理,在详细分析汽车道路上和底盘测功机上运行受力情况的基础上,建立了测功机电模拟模型。采用电模拟阻力加载装置,不仅省去了繁琐的惯性飞轮装置,简化了底盘测功机的结构,而且实现了惯性阻力的无级模拟。在系统硬件上,设计了转速转矩信号的采集电路和前端信号处理电路,提高了采集数据的准确性,保证系统的精度,并给出了励磁控制电路的设计与实现。在通讯上,设计CAN和USB互相转化的接口电路,不仅实现上下位机之间的通讯,而且还突破了传统底盘测功机上下位机通讯速率慢的瓶颈。在控制策略上,采用积分分离PID算法,实现转速、励磁电流和转矩、励磁电流的两个双闭环控制器,满足了汽车底盘测功机不同运行状况的需求。在软件上,采用模块化编程的思想,从而增强了程序的可移植性和灵活性。最后,构建了实验平台,对系统进行了实验研究,实验结果表明:系统能满足汽车性能测试的要求。

    标签: 汽车底盘 测功 测控系统

    上传时间: 2013-06-12

    上传用户:问题问题

  • 基于CAN总线的嵌入式测控系统的研究.rar

    本文在分析了嵌入式技术及控制系统的发展概况后,首先对现场总线,主要是CAN总线的技术特点进行了全面的介绍,并重点对CAN总线网络中数据传输的实时性问题及改善的方案进行了分析和研究。之后利用嵌入式技术实现了基于CAN总线的网络测控系统。该系统的主控节点,即ARM平台采用32位的嵌入式处理器AR2M和嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ来实现,并在该平台上完成了系统多任务的建立,包括与底层CAN网络的通信、液晶显示输出和嵌入式Web服务器等。 论文共分六章。第一章介绍了控制系统的发展过程、嵌入式技术及其发展现状,并引出了课题的背景和研究意义,给出了主要研究内容。第二章着重介绍了CAN现场总线技术,并对其工作原理和CAN总线系统的实时性进行了分析。第三章论述了CAN总线测控网络的实现以及CAN测控网络与Internet集成的必要性,并给出了本文的系统设计方案、工作原理和组成。第四章论述了基于CAN总线的嵌入式测控系统的设计与实现,详细阐述了系统的硬件、软件设计思路和实现方法。硬件方面,介绍了硬件平台中的主处理器LPC2292和整个硬件逻辑模块。软件设计上实现了μC/OS-Ⅱ实时操作系统在ARM7上的移植,并完成了嵌入式系统下多任务的建立。第五章介绍了以QXLPC-Ⅲ过程控制系统为应用对象,进行的实际应用实验,该实验对被控过程的部分物理量进行了检测,验证了本方案的可行性。第六章对全文进行了总结,给出了有待进一步研究的问题,并对后续工作进行了展望。

    标签: CAN 总线 嵌入式

    上传时间: 2013-06-03

    上传用户:zttztt2005

  • 基于ARMLinuz的嵌入式粮情测控系统的研究与开发

    随着科学技术的进步,电脑互联网的普及,传统粮仓人工监控的方式正在被更加方便和高精确度的检测控制系统所替代。在单机局部检测控制的基础上,利用互联网技术将整个粮仓测控系统集成在一起,通过网页访问方式,粮仓管理人员能够更快更好地了解粮仓具体环境指标,各项温湿度,气体含量并通过控制电机等方式对环境各参数进行控制。 本文提出并设计了一套以ARM嵌入式开发板为核心的现代粮情测控系统。嵌入式粮情测控系统在传感器采集到信号,进行处理后,将数据显示在网页和嵌入式开发板液晶屏上,通过TCP/IP协议,使用IE浏览器就可以在线查看实时数据,并且可以保存和打印数据,另外还可以通过网页控制电机等设备工作。该系统硬件平台使用ARM9微处理器S3C2410,以核心板和底板的方式组成,可以采集多路模拟和数字信号;支持标准RS232接口和USB通信接口;采用液晶显示屏和触摸屏的人机交互接口,为操作人员提供了良好的监控界面;软件系统使用嵌入式Linux操作系统,通过交叉编译模式,使用C语言编写移植传感器驱动和电机控制程序,使用Boa嵌入式WEB服务器和SQLite数据库搭建远程监控系统,使用MiniGUI图形软件系统编写了终端界面程序,完成了人机交互界面的设计。 本文第一章综合介绍了课题研究背景及嵌入式粮情测控系统的设计方案。第二章概述了嵌入式粮情测控系统的设计,包括嵌入式系统的特点及其软硬件组成部分,以及系统设计中选用的各种传感器及电机驱动器等。第三章详细阐述了嵌入式粮情测控系统的实现,包括嵌入式系统软件开发流程,传感器和电机的驱动及控制程序,以及嵌入式WEB远程监控系统的设计实现。第四章介绍了MiniGUI软件界面的设计以及应用程序的设计。 论文最后对本课题的完成情况做了总结和评价,并且为本课题的发展提出了建议。

    标签: ARMLinuz 嵌入式 测控系统

    上传时间: 2013-04-24

    上传用户:龙飞艇

  • 基于ARM的流体网络测控系统的设计与实现

    随着计算机、通信、电子技术的进步,嵌入式系统和以太网技术的融合将成为嵌入式技术未来的重要发展方向。基于ARM的嵌入式系统由于具有低功耗、高性能、低成本、可以进行多任务操作等优点,在控制领域得到了越来越广泛的应用。 本选题来自中山大学与北京航天五院合作研制的流体网络系统地面原理样机控制器设计项目。论文研究的主要目的是利用基于ARM920T内核的嵌入式微处理器AT91RM9200融合多传感器设计一种可以在地面实验室环境中可靠运行的数据采集与温度控制系统。 本文从嵌入式测控系统的硬件实现和软件设计两方面进行分析。在硬件设计上,主控制板以Atmel公司生产的AT91RM9200 CPU为核心,主要包括串口模块、存储模块、以太网接口模块、基于SPI串行接口设计的数据采集模块(A/D)、基于I2C接口设计的PID控制信号输出模块(D/A)和采用PIO接口设计的开关控制输出模块等电路,其中后三个模块承担了流体网络回路的传感器数据采集,关键点的温度控制和多路电磁阀的开关控制等任务,后文将重点介绍。在软件设计方面,主要分两个方面进行讨论,分别为主控制器上基于嵌入式Linux系统的软件和上位机采用Visual C++编写的监控软件。主控制器软件采用多线程进行设计,包括主线程、服务器子线程和数据采集子线程,三个线程同时运行,提高了系统的运行效率。上位机和主控制器通过接入以太网中,然后由服务器线程和上位机客户端利用socket套接字实现通信。同时上位机软件也提供形象美观的图形用户界面,配合主控制器实现特定的温度、流量和压力监控。 本论文设计的嵌入式测控系统充分利用了AT91RM9200内嵌的的强大功能模块,包括SPI接口模块和I2C接口模块等,可广泛应用于控制领域。对该系统的一些研究成果和设计方法具有一定的先进性和良好的实用性,具有良好的应用前景。

    标签: ARM 流体 网络测控

    上传时间: 2013-06-30

    上传用户:hmy2st

  • 基于ARM的旋转弯曲疲劳试验机测控系统的研究

    旋转弯曲疲劳试验机是测定材料机械性能的基本设备之一,应用范围广泛。随着试验机技术和微电子技术的快速发展,旧有的试验机测控系统已逐渐不能适应广大用户的测试需求,迫切要求新一代试验机测控系统向数字化、智能化、集成化方面迈进。 本课题研究的主要任务是在分析和总结国内外同类试验机测控系统技术现状的基础上,吸收先进的微电子技术和试验机控制技术,开发一套新型的基于ARM微处理器的旋转弯曲疲劳试验机测控系统。论文围绕这个任务,主要进行了如下几个方面的研究工作: 1.分析旋转弯曲疲劳试验机的系统工作原理与测量参数,制定试验机测控系统的总体设计方案,并对测控系统中ARM主控制器要实现的功能进行具体分析。 2.依照总体方案,设计出以32位ARM微处理器LPC2210为核心的主控制器,对系统测量模块、驱动模块及外围电路进行了电路设计;分析系统交流驱动单元的工作原理,并对ARM实现系统交流电机的调速控制作出具体阐述。 3.针对系统交流电机的调速控制,在建立交流系统数学模型的基础上,采用一种基于现代控制理论的矢量控制算法并附以PID控制策略来实现无级精度调速。 4.移植实时嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ至LPC2210,编写启动代码和主任务程序,对各任务模块设计用户应用程序,并对上位机的软件系统设计进行结构规划。 5.对基于ARM的旋转弯曲疲劳试验机测控系统进行软硬件调试,并完成部分试验。

    标签: ARM 旋转 试验机 测控系统

    上传时间: 2013-06-06

    上传用户:tanw97

  • 基于C8051F330单片机的多路温湿度测控系统

    介绍了一种高速、高性能的单片机C8051F330,该单片机内部集成了众多的功能部件,是真正的混合信号在片系统。本文对单片机的功能和特点做了详细的介绍,并以一个实际的多路温湿度测控系统为例,给出

    标签: C8051F330 单片机 多路 温湿度测控系统

    上传时间: 2013-07-28

    上传用户:l254587896