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學校作為學生掌握知識,學習禮儀,提高自身素質的主要地方,學校的管理更是為所有的學生和每一個老師提供一個良好的學習環境。伴隨著一系列校園事故的發生,再次為學校的安全工作敲響的警鐘。因此,高校管理的首要任務就是校園安全,確保學生生命安全,學校財產安全等等。如今,社會和家長對高校管理提出了很多更高的要求,現代移動通訊技術也得以在高校管理中有效應用。隨著現代移動通訊技術每十年更新一代的超快速度,手機成為每一個大學生必備的通訊工具,手機的普及和廣泛使用也讓高效管理有了新的思路,如今,手機的功能不單單停留在只能收發短信,接打電話這些簡單的功能上。智能手機的出現,讓手機像計算機一樣,具有獨立的操作系統,可以由用戶自行安裝軟件、游戲等第三方服務商提供的程序。手機的功能更加強大,能夠提供的服務也更加全面。現在很多人人手一部手機,因此,高校在自身管理過程中開始探索出采用現代移動通訊技術的全新模式。在某些高校,學校建立了基于移動應用的校園信息服務系統。這樣,院校需要公示或者通知的重要信息,在校園服務系統上就可以第一時間出去,廣大師生也能及時在自己手機的APP客戶端或者網站上查詢到相關信息,這樣就讓學校生活取得了極大的方便。同時,學校也可以利用基于移動通訊技術的校園服務系統及時的和學生家長溝通,了解學生在學校的學習和生活狀況。讓每一位家長對學生的學習環境,生活環境做出初步的了解。目前,很多學校推出很多校園公眾號碼,利用短信或者微信,可以隨時進行雙向溝通。學生遇到學習、生活、情感的上的問題隨時能夠與輔導員和學校心理咨詢處取得聯系。另外,學校也可以根據本校自身教育現狀,提供適合本校學生需要的教育信息。
二、現代移動通訊技術在我國高校管理中廣泛應用
現代移動通訊技術在高校管理中的廣泛應用已經取得了很好的成效,實現了學校、老師、學生、家長之間的互相交流,相互溝通,極大的便利了高校在管理過程當中解決存在的問題。繼續深入探索現代移動通訊技術在高校管理當中的廣泛應用,根本目的是為了促進學生能夠更好地成長成才。現代移動通訊技術的使用為每一位學生家長敞開了參與高校管理的大門,讓家長們也積極的為高校的發展和進步出謀劃策,為學生的成長、成才、就業提供更多的指導。也為每一位高校的學生在學習和生活方面提供了很多便利。最主要是讓高校在管理方面有了很多新的思路,可以借鑒和學習其他高校在管理方面的寶貴經驗,增進學校彼此之間的友誼,為培養新世紀更多優秀的人才增添了一份力量。采用移動通訊技術管理學校也節約高校管理經費,提高信息傳送效率,也就提高了學校的辦公效率。高校管理為達到正確地揭示學校內部管理活動規律、規范學校管理行為、提高學校管理技能采用現代通信管理方式,實現了管理的現代化,網絡化。移動通信系統的發展也從不同程度上帶動著高校管理方式的向前發展。以前,每位大學生的都為使用圖書館借閱卡、銀行卡、電話卡和食堂飯卡等等各種各樣的校內卡而頭疼,這么多的卡顯得很不方便。隨著校園網技術的推廣,高校在校內都建立了校內網,為校園一卡通的出現和使用做了很好的鋪墊。目前,校園內實現一卡通管理學生已經成為高校管理的趨勢,整合了信息資源,給全校師生帶來了極大的便利,在校園內,無論走到哪里,一卡通都能夠提供相應的服務。如今,學生們再也不用為每次出門都要攜帶很多卡而發愁,也解決了高校在管理上復雜的問題。
三、結語
關鍵詞:在線式巡更無線實時
一、巡更系統概述:
巡更系統根據工作的方式,分為2大類:在線式巡更系統和離線式巡更系統。
離線式電子巡更系統:
根據物業管理的具體需要,在小區(或廠區)的巡更路線必經之處,粘上信息鈕,然后在電腦中按照要求規定巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時,巡更員根據規定的巡更時間、路線進行巡更,到達每一個信息鈕處,使用隨身攜帶的數據采集器接觸信息鈕即可記錄下巡更員到達的時間和地點,利用巡更專用軟件處理數據信息,就能做到科學有效的管理。
巡更人員手握資料讀取器在值班室接觸代表自己的那個紐扣記憶體,表示開始上班,然后,沿巡更路線,手握資料讀取器逐個接觸紐扣記憶體(設于各巡更點),資料讀取器便記錄了這位巡更員上班的時間,到達各巡更點的時間。接班的巡更人員重復上述過程。
管理人員將資料讀取器插入資料轉換器后,電腦便可顯示巡更資料(巡更人員上班時間、到達各巡更點時間)。
該子系統由巡更棒(信息采集器)、巡更點(信息鈕)、電腦系統組成。
離線式電子巡更系統的巡更點及巡更點的位置的安排很容易通過軟件方法擴充,且信息鈕的安裝也十分方便。造價便宜。
普通在線式巡更系統
每個巡更點放置一個信息采集器,通過電纜直接連至控制管理中心電腦(原理上和門禁相同)。每個巡更點均設有時鐘,儲存巡更記錄達3200條以上。巡更時只要巡更員將巡更牌(感應式IC卡或者信息鈕)靠近(或者接觸)巡更點,信息采集器便自動記錄巡更員編號、時間、地點等信息(或者通過巡更按鈕來實現)。控制管理中心隨時可以實時了解巡更員(保安)的巡更情況。
該子系統由巡更牌(IC卡或信息鈕)、巡更點(信息采集器)/巡更按鈕、網絡擴展器、電腦系統組成。
在線式巡更系統因為安裝擴充巡更點比較困難(需要布線),而且其信息鈕和采集鈕的數量正好與離線式相反,大量的采集器導致成本居高不下。
二、短距離無線巡更系統簡介:
作為智能化安保系統的一個重要組成部分,巡更系統在每一個職能化小區內是必然配置。但是,基于成本以及巡更系統工程的難易程度的考慮,房產商一般會采用離線式巡更系統。
然而,在線式巡更系統因為其無與倫比的實時性,是離線式巡更系統無法做到的。那么是否有一種系統,兼具這2種巡更系統的優勢呢?
短距離無線巡更系統應該是個比較例向的解決辦法。
三、無線在線式巡更系統工作原理:
在小區(或廠區)的巡更路線必經之處,粘上信息采集鈕,然后在電腦中按照要求規定好巡更班次、時間間隔、巡更路線以及具體的巡更員。工作時巡更員根據規定的巡更時間、路線進行巡更,到達每一個信息采集鈕處,使用隨身攜帶的信息采集器接觸信息鈕,并且通過短距離無線模塊發送巡更時間、地址等信息,遠端通過與電腦連接的短距離無線接收模塊接收信息,在電腦上實時記錄下巡更員到達的時間和地點,并且可以通過電腦的電子地圖或LED顯示模塊即時直觀反映巡更信息。
無線巡更系統的巡更點及巡更點的位置的安排很容易通過軟件方法擴充,巡更點的安裝也和離線式巡更系統的信息鈕安裝同樣方便,并且可以和離線式系統的信息鈕兼容。
在線式巡更系統的管理人員不需要資料讀取器,電腦便可實時顯示巡更狀態(巡更人員信息、到達各巡更點時間)。
四、無線巡更系統設計原理
4.1、無線巡更系統軟硬件簡介:
巡更點:無源地址,一線傳輸--I-BUTTON
巡更棒:無源地址一線讀取、時間、時間地址儲存、緊急按鈕、可充電電池、身份地址識別(I-BUTTON)等(可以參造I-BUTTON的DS9092K系列)、無線即時輸出。
巡更接收器:無線輸入、記錄、報警暫存、實時輸出(2口包括接PC的RS232、繼電器模塊)、充電
軟件:模擬地圖、實時紀錄、實時報警、閃爍(聲光)顯示、SQL巡更紀錄、記錄查詢、報警(巡更異常)范圍鎖定等。
4.2、無線巡更系統硬件功能:
巡更棒:(包含發送器)
信息鈕地址信號采集,采集正確發出“嘀”和綠色LED亮的提示;
實時時鐘,并且可以被接受器調校;
信息鈕地址信號、采集時間的即時發送;
信息鈕地址信號、采集時間的存儲(需要16k以上的斷電保持的存儲空間);
信息鈕地址信號、采集時間可以被接受器讀出;
緊急按鈕,以及信號可以被即時發送、存儲、被接受器讀出;
可充電電池、電量不足時的LED提示;
巡更棒地址,且隨其他信號同時發送、存儲、讀出;
巡更棒和發送器可以一體,但需要可以進行分別調試;
與接受器的直接連接口,可以在接受器上為PC機直接調試(包括校時)。
天線
發送信號時,考慮到信號的完整性,可以采用多次發送、和帶校驗碼等手段。
選用的無線電頻率是固定、零漂移,頻率為315MHz、400MHz、433MHz或900MHz。
接受器:
接受巡更棒的無線信號并解碼;
室內天線,留有室外高增益天線口
直接讀取、存儲巡更棒數據;
較大的信息儲存(斷電保持)量,可以選擇儲存滿覆蓋還是報警;
計算機直接串口(或USB口)連接,實時讀寫,以及串口保護;
報警及狀態存儲,包括:通訊連接口數據堵塞、通訊連接口丟失、失電、訊號校驗錯誤等;
信號指示:電源(上電自檢)、故障(應可以區分)、數據錯、外接繼電器等
繼電器輸出,基本32路繼電器輸出,擴展32路繼電器輸出;繼電器輸出保持狀態時間可調;
外接高增益天線;
上電自檢功能、防死機電路;
接受PC機時間校準;
直流穩壓電源輸入接口、備用電池輸入接口,閑時對電池充電;
電路設計時考慮該接受器可作為無線中繼的電路預留;
硬件測試、調校、設置小軟件:
巡更棒、發送器、接受器調測、自動記錄;
通訊頻率設置;
繼電器輸出保持狀態時間調節;
發送器、接受器的發送接受重復次數選擇
一般,巡更棒信號重復發送幾次(按照實際需要),在接受器收到信號(完整)后,剔除同一時間、同一巡更棒發送的其余數據信號。
4.3巡更軟件功能:
巡更地圖(示意圖)可以更換;
巡更路線、巡更點之間(順序)相對時間的設定(表格形式);
雙擊巡更棒和巡更棒等彈出詳細資料。(包括編號、位置、等)
實時顯示巡更點觸發(到達),(再巡更圖上表示為某種顏色標志的閃爍延時);
巡更棒移動模擬(巡更圖上),其顏色、形狀(人形,能夠輸入巡更員照片),、閃爍頻率區別于巡更點;巡更路線用刻度模擬距離和時間;巡更棒在2個巡更點之間模擬移動.
聲光報警;(可以分別設定是否禁止喇叭以及選擇報警的聲音;接收器對報警也應該有相應的指示燈和聲音提示;
接收器與管理計算機串口掉落報警;
緊急報警窗口彈出,窗口內線是巡更棒編號、巡邏員紀錄、相對巡更點(離開的巡更點和即將抵達的巡更點),以及可能位于的報警地點放大顯示;
巡更超時報警(有個默認值,為60秒);
非順序巡更報警;
各種報警的值班操作員原因說明、處理紀錄;
報警紀錄表格顏色區別查詢、打印
巡更紀錄、巡更棒交接紀錄、操作員交接紀錄報表查詢、打印;
電腦與巡更棒、GSM接收器之間的時間參數自動校對。
各種調測程序;
操作員權限設定。
五、無線巡更系統的功能優勢以及成本優勢
作為在線式巡更系統,在功能上除了具備普通電纜直聯在線式巡更系統的優勢外,還具有:
實時報警功能:在巡更員巡更過程中發現以外情況可以用巡更棒自帶的報警按鈕進行報警,有利于監控中心得到處警信號后及時出警。該功能尤其適合于規模大、巡更時間長的小區、廠區。該功能還可以根據實際需要和巡更員體溫探測器等結合,使巡更途中發生以外使得到監控中心得即時救援,保護巡更員的自身安全。
脫機(計算機)工作:由于無線巡更系統自帶大型LED電子地圖輸出端口以及較大內存容量,系統完全可以脫離計算機進行工作,這樣可以避免由于計算機和微軟操作系統自身的故障導致系統的死機,使本系統工作更穩定,需要的外部環境更簡單。
大型LED電子地圖輸出功能:無線接收器還自帶32端口繼電器模塊,可以根據需要配置32個巡更點以內的LED電子地圖,接收器還可以根據需要擴展到64個巡更點的LED電子地圖顯示模塊。
造價低廉:無線巡更系統的巡更點的信息鈕和離線式巡更系統完全兼容,主要改變的只是巡更棒,其系統的造價相對低廉。
工程簡便:不需要埋管、不需要布線,整個工程量就是把沒有任何連線的巡更點(信息鈕)固定在巡更位置上,整個過程只要確保固定點的牢靠,沒有其他技術要求。工程還可以在小區(廠區)智能化系統全部完工之后進行,隨到隨裝。簡便易行。
六、無線巡更系統的展望
無線巡更系統以其優越的性價比,直觀、友好的用戶界面將有可能是今后巡更市場的主推產品。
無線巡更系統因為是模塊化的設計,為今后產品線的延伸留下了比較簡單的接口,將來可以根據小區、廠區不同的客觀環境以及客戶的不同需求,分別可以采用GSMSMS(短消息)、GPRS(分組無線業務)、2.4G等不同的無線傳輸接收方式。
附注:
無線巡更市場簡要分析:
上海房地產市場自1999年回升以來,商品房銷售一直保持著旺銷勢頭。1999年至2001年的銷售面積分別為1298萬平方米、1558萬平方米和1767萬平方米,3年累積總數超過4600萬平方米。而今年上海房地產的開工面積超過4000萬。其中,住宅市場更是一枝獨秀,住宅在商品房銷售面積中一直保持90%以上的份額。
英文名稱:高技術通訊(英文版)
主管單位:中華人民共和國科學技術部
主辦單位:科技部863聯辦;中國科技信息研究所
出版周期:季刊
出版地址:北京市
語
種:英語
開
本:大16開
國際刊號:1006-6748
國內刊號:11-3683/N
郵發代號:
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1987
期刊收錄:
CA 化學文摘(美)(2009)
SA 科學文摘(英)(2009)
Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)
EI 工程索引(美)(2009)
核心期刊:
期刊榮譽:
聯系方式
論文關鍵詞:軌道交通,車站,典型站,設備系統
0 引言
車站是城市軌道交通路網中一種重要的建筑物,它是供旅客乘降,換乘和候車的場所,應保證旅客使用方便,安全,迅速地進出車站,并有良好的通風,照明,衛生,防火設備等,給旅客提供舒適,清潔的環境。車站應容納主要的技術設備和運營管理系統,從而保證城市軌道交通的安全運行[1]。地鐵車站里的輔助設備包括:自動扶梯、直升電梯、卷簾門、防洪門、旅客引導、照明、售檢系統、車站設備自控系統等。地鐵車站機電設備安裝調試和裝修工程是一個系統工程,涉及到很多的專業交通論文,交叉作業多[2]。因此,應在全線中考慮地理環境與工期等因素選取一個典型站進行施工試驗,并且總結施工經驗,為后續工程的開展提供幫助。在可能的情況下可以將研究的成果進行現場施工測試,以進一步研究和驗證地鐵車站機電設備安裝裝修策劃,不斷梳理和論證有關管理和技術方案,形成的相對固定和有效的模式,以促進后續車站機電設備安裝裝修工程的優質、安全、高效地開展,在確保軌道交通工程按工期高質量完成的情況下,有足夠的時間和精力全面體現建設特色的要求
1典型站的選取標準
根據軌道交通的有關專業要求,本文認為應在考慮地鐵車站地理位置與地理環境的條件下,選取典型站開展機電設備安裝裝修工程管理研究。例如在無錫軌道工程中選取了湖濱路站作為1號線的工程施工典型站。湖濱路站位于觀山路與五湖大道路口,沿觀山路東西向靠北側布置。五湖大道為南北向的城市主干道,觀山路為東西向的城市次干道。湖濱路站站位沿五湖大道東側為菜地,西側為既有的教育用地,西南象限現狀為低矮民房。五湖大道與觀山路路側均設置規劃綠化帶,寬度為20米。從全局來看湖濱路站具有很好的地理位置與地理環境。該站土建主體結構完工較早,,但受盾構機接收和過站的影響,土建移交機電安裝的時間較晚,車站機電設備安裝計劃于1年內完工。具備作為典型站的良好條件論文開題報告范文。
2 典型站機電設備安裝工序
地鐵車站機電設備專業復雜,系統眾多。主要由車站風水電設備、供電系統設備、通信系統設備、信號系統設備、自動售檢票系統設備、火災自動報警和高壓細水霧滅火系統設備、綜合監控系統設備、電扶梯系統設備、乘客信息系統設備、屏蔽門系統設備等設備及系統組成[3]。每一個系統的安裝既受到系統本身安裝工序的限制,同時又受到其他設備系統的安裝工序的影響。按照施工時間順序主要可以分為工程施工準備工作階段以及工程施工階段兩個階段。本文中主要就施工準備階段和重點施工階段進行論述。
a)工程施工準備工作階段
工程施工準備階段任務至關重要,決定了后面車站設備安裝工程能否順利實施。具體實施很大可能與后續工作工期存在搭接關系,工期緊時此項工作最多考慮30天左右。
主要工序如下:(1)簽定施下合同及確認項目經理及總工程師;(2)組建現場工程管理機構,主要技術及管理人員與首批施工人員到崗;(3)構筑工程管理人員及監理辦公用房,公共及衛生設旅、員工宿舍及用具、倉庫、加工場地、道路、空外場地照明及圍檔、現場的臨時排水設施、配置辦公用其等;(4)業主提供施工設計圖及相關工程資料;(5)熟悉消化施工圖,匯總各專業設計沖突、漏項、設計不準確,需現場明確等問題;(6)制定質量及進度控制目標、編制施工技術方案及用工、機具設備、材料采購和施工進度計劃交通論文,制定現場安全、質量和進度控制、用電與污水排故、文明施工、設備材料、機具、施工資料等管理措施、甲供設備的現場保護措施;(7)施工現場土建和水電沒施交接,檢查土建結構、預留孔洞、設備基礎、結構梁柱、暗敷管線、遺留垃圾及渣土;(8)相關施工人員、機具與首批材料進場;(9)監理工作交底;(10)提交開工報告;(11)設計院施工設計技術交底;(12)設備供貨單位技術交底;(13)現場旅工場地規劃、清理及標識、施工配電、機具、照明設施就位、孔洞衛檔、臨時排水設施;(14)制定質量及進度控制目標、編制施工技術方案等任務中要注重實用性、可實施性,尤其是與相關系統設備施工、裝修施工、土建施工的接口處的銜接處理,要有針對性,不要漏項。
表1某典型站工程施工準備工作階段主要工序及時間節點實例
b)重點工程施工階段
供電及電力監控設備車站安裝主要工序如下:(1)槽鋼預埋;(2)車站及站臺板下電纜橋支架安裝;(3)機柜設備安裝;(4)車站及區間電纜敷設;(5)機柜設備單元實驗;(6)整組試驗;(7)配合電力監控調試;(8)供電分區站際聯調;(9)供電分區站際送電。
表2某典型站供電及電力監控設備安裝主要工序即時間節點實例
c)車站通訊設備安裝
車站通訊設備安裝主要工序:(1)通訊橋架安裝;(2)車站通訊電管、分線盒預埋;(3)車站通訊線纜穿放(廣播、CCTV、電信、時鐘);(4)區間通訊線纜支架安裝;(5)區間光、電纜敷設及引入(含漏纜);(6)設備房的通訊設備安裝;(7)室內配線及光纜烙接、測試;(8)無線車站站廳設備及出入口漏纜或無線器材安裝;(9)無線鐵塔安裝(高架站);(10)前端設備(揚聲器、攝像頭、子鐘)安裝;
表3某典型站車站通訊設備安裝主要工序即時間節點實例
3結論與建議
本文基于試驗法的原理,提出了構建地鐵車站典型站的思想,并就典型站工程的機電施工程中施工準備階段和重點施工階段進行的研究與分析。本課題的研究結果建立了一整套對于實際操作具有一定的參考價值的施工方法體系。特別是在車站重點的供電及通訊等設備設施方面,對已有工序進行了優化,使工程進度與工程質量有了進一步的提升,最終使地鐵工程以最有效率的方式開展。并且,通過對典型站的施工與總結,可以使施工方、業主等對整個地鐵工程的開展有了更加感性的認識,這對于后續車站建設起到了很大的幫助。同時,在一定程度上也控制了工程的三大要素,即時間、費用和進度,確保軌道交通工程按工期高質量的完成。
論文格式要求
一、論文需報送全文,文稿請用Word錄入排版,A4版面,單倍行距,頁邊距上下各2.5cm、左右各2cm,頁眉頁腳取默認值,插入頁碼居中。文題和正文中的數字及西文字母用TimesNewRoman字體。全文字數不超過5000字,版面不超過5頁。
二、文章結構。論文應依次包含論文題目、作者姓名、作者單位及通訊地址、摘要、關鍵詞、正文、參考文獻、作者簡介等。
其中,論文題目、作者姓名、作者單位、通訊地址、郵編、摘要、關鍵詞分別用中英文表示。論文應完整且簡明扼要,需包括必要的研究背景、研究方法、研究結果與分析等;應保留涉及主要觀點的圖片、曲線和表格,并注明數據來源。根據論文集出版需要,編輯有權對稿件進行刪改。
三、論文格式
1.正文以前部分
(1)中文格式
論文題目:三號黑體,居中排,文頭頂空一行。
作者姓名:小三號楷體,居中排,兩字姓名中間空一全角格,作者之間用逗號區分。
作者單位及通訊地址:按省名、城市名、郵編順序排列,五號宋體,居中排,全部內容置于括號之中。作者單位與省市名之間用逗號,城市名與郵編之間空一全角格。作者單位多于一個在作者姓名處用上角標注。
摘要:“摘要”二字小五號黑體;內容小五號宋體,不少于200字。
關鍵詞:需列出3~5個。“關鍵詞”三字小五號黑體,其他小五號宋體,第1個關鍵詞應為二級學科名稱,學科分類標準執行國家標準(GB/T13745-92),中文關鍵詞之間用分號。
(2)英文格式
英文字體均使用TimesNewRoman字體。其中,論文題目用三號字體、加粗、居中排;作者姓名用四號字體、居中排,多位作者之間用逗號區分,姓大寫,名首字母大寫,中間不加連字符;作者單位及通訊地址用五號字體、居中排,全部內容置于括號之中;摘要,“Abstract”一詞五號加粗,內容五號字體,不少于200個詞,用過去時態敘述作者工作,用現在時態敘述作者結論;關鍵詞,“Keywords”一詞五號加粗,內容五號字體。英文關鍵詞之間用逗號。作者單位與摘要之間、關鍵詞與正文之間分別空一行。
(3)正文之前的所有內容左右各縮進2字符。
2.正文
五號宋體通排;文中所用計量單位,一律按國際通用標準或國家標準,并用英文書寫,如hm2,kg等;文中年代、年月日、數字一律用阿拉伯數字表示。
文中圖、表應有自明性,且隨文出現。圖以10幅為限。盡量采用Word文檔以插入表格方式制作三線表。圖(表)須有圖(表)題,緊隨文后,且在同一頁面。圖中文字、符號或坐標圖中的標目、標值須寫清。標目應使用符合國家標準的物理量和單位符號。表的內容切忌與插圖和文字內容重復。
正文中的各級標題、圖、表體例見表1、表2:
表1標題體例
標題級別字體字號格式說明與舉例一級標題宋體四號加粗頂格排,單占行阿拉伯數字后空1格,如“1概述”二級標題宋體小四加粗頂格排,單占行如“1.1仿真實現方法”三級標題宋體五號加粗頂格排,單占行如“1.1.1管網仿真實現方法”四級標題五號宋體左空2字,右空1字,接排正文阿拉伯數字加括號,如“(1)”允許用于無標題段落
表2圖、表、注釋及參考文獻體例
內容字體字號格式說明圖題五號黑體排圖下,居中,單占行圖號按流水排序,如“圖1”“圖2”圖注小五號宋體排圖題下,居中,接排序號按流水排序,如“注1”表題五號黑體排表上,居中,可在斜杠后接排計量單位,組合單位需加括號如“表5幾種車輛的速度/(km/h)”表序號按流水排序,如“表1”、“表2”表欄頭小五號宋體各欄居中,計量單位格式同上圖文/表文小五號宋體表文首行前空1字,段中可用標點,段后不用標點
3.參考文獻
文章必須有參考文獻,請列主要的參考文獻,在文中對應位置以右上角標的形式標注;“參考文獻”四字作為標題,五號黑體,居中,段前段后各空0.5行;參考文獻內容用小五號宋體;參考文獻按文中出現的先后順序編號,文獻著錄格式如下。
連續出版物:[序號]作者.文題[J].刊名,年,卷(期):起始頁碼-終止頁碼.
專著:[序號]作者.書名[M].出版地:出版者,出版年.起始頁碼-終止頁碼.
譯著:[序號]作者.書名[M].譯者.出版地:出版者,出版年.起始頁碼-終止頁碼.
論文集:[序號]作者.文題[A].編者.文集[C].出版地:出版者,出版年.起始-終止頁碼.
學位論文:[序號]作者.文題[D].所在城市:保存單位,年份.起始頁碼-終止頁碼.
專利:[序號]申請者.專利名[P].國名及專利號,日期.
技術標準:[序號]技術標準代號.技術標準名稱[S].
技術報告:[序號]作者.文題[R].報告代碼及編號,地名:責任單位,年份.
報紙文章:[序號]作者.文題[N].報紙名,出版日期(版次).
在線文獻(電子公告):[序號]作者.文題[EB/OL].http://…,日期.
光盤文獻(數據庫):[序號]作者.[DB/CD].出版地:出版者,出版日期.
論文關鍵詞:PH檢測及控制系統的發展
PH工業在線檢測及控制系統應用非常廣泛,如食品、制藥、化工、表面處理、水處理行業等,由于系統的檢測實時性、網絡穩定性及其操控性能都非常優良,所以已被越來越多的行業所采用。萃取生產現場的PH檢測及控制有許多實際操作上的難點,諸如現場采集點比較多,操作及檢測不方便造成檢測失準及壽命縮短等等。
選擇合適的電極,是整個系統中較為關鍵的因素,因為一般的PH電極的探頭都是一種玻璃類膜狀物質制成的,里面注入有參比溶液,工作時參比液從玻璃膜中滲出,有機酯類會堵塞探頭造成電極的損壞。
特征
萃取工藝目前PH檢測探現場采集點比較多,PH檢測不準,操作復雜科技論文格式,其運行不穩定。筆者通過長期的實踐,將PH自動控制系統不斷的改進為:系統結構簡單,操作簡便,檢測質量高,控制反應快的一套系統。這里將我個人的一些方案和體會同大家一起分享一下,請大家多多指教。
方案
筆者通過不斷的摸索發現通過下述技術方案可以得以很大的改進:
萃取工藝現場在線PH檢測及控制系統,萃取工藝現場在線PH檢測及控制系統,包括至少一個PH檢測器,以及與PH檢測器連接的控制系統,其特征在于,所述控制系統包括主機、以及與主機連接有至少一個PH控制器。PH檢測器用以檢測待測物的PH離子濃度,測量變送器將信號轉化、傳遞回控制系統。PH控制器控制模擬量輸出,以此輸出模擬量控制PH值調節。
所述的PH檢測器包括測量變送器,且測量變送器與控制系統連接。
所述測量變送器連接有PH測量探頭,測量變送器通過測量電纜與PH測量探頭連接,PH測量探頭設置有PH電極。所述的PH電極為E+H電極。
所述的主機為PC機或者PLC控制器。
所述PC主機,PC主機連接有RS232主線, RS232主線連接有RS232轉RS485轉換模塊,RS232轉RS485轉換模塊連接到RS485主線。
PLC控制器直接與RS485主線連接。
所述的PH控制器主要包含模擬量控制模塊,模擬量控制模塊主要由CPU、以及模擬量輸出單元、以及擴展I/O單元組成。模擬量輸出單元包括連接單元、設置輸出量程、模擬量輸出接線、以及梯形編程架構的CPU。模擬量控制模塊通過RS485主線連接與主機連接。
模擬量控制模塊連接有電控球閥。
所述的電控球閥并聯有手動球閥,且所述的電控球閥與反應釜連接。
測量原理:PH值測量的PH值,用于度量單位的酸度或堿度的液體介質,玻璃PH電極提供具有電化學的潛力,這種潛力取決于介質的PH值論文格式。而這種潛力將生成的H 正離子通過外層膜的離子選擇性滲透。在一點形成一個具有潛力的電化學邊界層。以一個集成的Ag或AgCl參考系統作為參比電極。PH檢測器將相應的PH值轉換為能斯特方程測量的電壓。
將PH測量探頭探伸到反應釜中,PH電極將選擇性的滲透外層膜的離子,從而形成電化學邊界層,采用集成的Ag或AgCl參考系統作為參比電極。PH檢測器應用能斯特方程測量出電壓科技論文格式,從而將電壓轉換為電壓數字信號。該電壓數字信號將被傳輸到控制系統進行處理與應用。
模擬量控制模塊內置有根據能斯特方程編寫的編碼程序、以及模擬量輸出單元。編碼程序將存放于梯形編程架構CPU中,模擬量輸出單元將輸入的數字量轉換為模擬量,模擬信號的輸出范圍如下所述,其中橫軸為十六進制數;縱軸為模擬量。
如圖5所示,模擬量為:–10 到10 V 。
十六進制數F448到0BB8對應–10到10 V的電壓范圍,完整的輸出范圍是–11到11V。使用補碼來指示負電壓。
如圖6所示,模擬量為:0 到 10 V 。
十六進制數0000到1770對應0到10 V的電壓范圍,完整的輸出范圍是–0.5到10.5V。使用補碼來指示負電壓。
如圖7所示,模擬量為:1到 5 V 。
十六進制數0000到1770對應1到5 V的電壓范圍,完整的輸出范圍是0.8到5.2V。
如圖8所示,模擬量為:0 到20 mA 。
十六進制數0000到1770對應0到20mA的電流范圍,完整的輸出范圍是0到21mA。
如圖9所示,模擬量為:4到20 mA 。
十六進制數0000到1770對應4到20mA的電流范圍,完整的輸出范圍是3.2到20.8mA。
控制系統將根據電壓數字信號做出對應的模擬量控制信號。模擬量控制信號通過模擬量控制模塊的輸出端輸出信號,輸出端輸出信號為預先設置好的配置參數,該輸出信號被傳遞到電控球閥,如果某站PH值偏離了設定點,則通過控制加藥的流量來調整PH值。流量通過控制加藥管路中電控球閥的開閉程度來進行控制,可以使球閥開閉在任意位置。通過模擬量控制模塊來控制待測溶液的入料溶液的流量,以調整溶液的PH值。一般采用DA041作為模擬量控制模塊。
基于現場采集點多而分散的情況,系統采用分站采集,集中檢測與控制的方法,以利于現場管理與系統維護。
采集點向用戶提供工業控制中通用的RS485通訊接口。通訊協議采用MODBUS標準通訊協議,每個采集點的PH控制器可以作為從機與具有相同通訊接口并采用相同通訊協議的上位機,如PLC控制器、PC機通訊,實現對現場PH值的集中監控,另外用戶也可以通過RS485主線連接數臺PH控制器作為從機。以實現PH控制器的多機聯動。通過該通訊口可以連接遠程控制鍵盤。可實現用戶對PH控制器的遠程操作。
改進后系統的MODBUS通訊協議支持兩種傳送方式:RTU方式和ASCII方式,用戶可以根據情況選擇其中的一種方式通訊。
筆者發現如果做如上改進以后與現有技術相比科技論文格式,具有如下的優點和有益效果:系統結構簡單,操作簡便,檢測質量高,控制反應快。
附圖說明
圖1為本發明控制系統示意圖。
圖2為本發明PH檢測多級連接示意圖。
圖3為本發明PH檢測單級連接示意圖。
圖4為本發明的PH檢測器示意圖。
附圖中標記及相應的零部件名稱:1、PH檢測器;2、反應釜;3、有機相;4、水相;5、攪拌器;6、電控球閥;7、手動球閥;8、水相出路;9、有機相進路10測量變送器;11、測量電纜;12、PH電極;13、PH測量探頭;14、藥劑。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。
實施例一
如圖1、2、3、4所示,萃取工藝現場在線PH檢測及控制系統,包括至少一個PH檢測器1,以及與PH檢測器1連接的控制系統,其特征在于,所述控制系統包括主機、以及與主機的至少一個PH控制器。
所述的PH檢測器1包括測量變送器10,且測量變送器10與控制系統連接。
測量變送器10通過測量電纜11與PH測量探頭13連接,PH測量探頭13設置有PH電極12論文格式。
PH電極12為E+H電極。
如圖1所示,當主機為PC機時,PC機連接的RS232主線, RS232主線連接RS232轉RS485轉換模塊, RS232轉RS485轉換模塊連接RS485主線。
PH控制器與連接RS485主線。
主機PC機與RS232主線連接后,信號通過RS232轉RS485轉換模塊聯通到RS485主線,其做出的應答反應傳遞到PH控制器。PH控制器內包含模擬量控制模塊,模擬量控制模塊內置有相應的根據能斯特方程寫的編碼程序,其通訊方式為:RTU方式和ASCII方式,用戶可以根據情況選擇其中的一種方式通訊。
當主機為PLC控制器時,主機直接連接到RS485主線進行通信,以實現控制器的多機聯動。
如圖2所示,PH檢測多級連接,反應釜2中的有機相3與前一反應釜2中的有機相3聯通,反應釜2中的水相4與前一反應釜2中的水相4聯通。
PH檢測器1的PH測量探頭13置于反應釜2中,PH測量探頭13檢測反應釜2中的離子粒度,將PH檢測信號通過測量電纜11以及測量變送器10發回控制系統。控制系統根據PH檢測信號做出相應的應答控制信號。應答控制信號通過線路傳輸到PH控制器科技論文格式,PH控制器的模擬量控制模塊根據編碼程序做出應答反應。應答反應信號被傳遞到與模擬量控制模塊連接的電控球閥6,電控球閥6的開閉程度來進行控制待測溶液的入料溶液的流量,以調整溶液的PH值。當電控球閥6不啟用時,可以啟用手動球閥7。測溶液的入料溶液入口可為圖2中所示的有機相進路9,反應釜2中內置有有機相3和水相4以及攪拌器5,水相4聯通水相4出路8。
如圖3所示,PH檢測單級連接,反應釜2單獨設置,之間不聯通。PH檢測器1的PH測量探頭13置于反應釜2中,PH測量探頭13檢測反應釜2中的離子粒度,將PH檢測信號通過測量電纜11以及測量變送器10發回控制系統。控制系統根據PH檢測信號做出相應的應答控制信號。應答控制信號通過線路傳輸到PH控制器,PH控制器的模擬量控制模塊根據編碼程序做出應答反應。應答反應信號被傳遞到與模擬量控制模塊連接的電控球閥6,電控球閥6的開閉程度來進行控制待測溶液的入料溶液的流量,以調整溶液的PH值。當電控球閥6不啟用時,可以啟用手動球閥7。測溶液的入料溶液可為藥劑14。
【論文摘要】:在許多基于單片機的應用系統中,系統需要實現遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點,是一種較為常用的通信方式。
在許多基于單片機的應用系統中,系統需要實現遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點,是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強的通訊方案,主要應用于近距離的無線數據傳輸,也有用于近距離無線網絡接入。從早期的IRDA規范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),紅外線接口的速度不斷提高,使用紅外線接口和電腦通信的信息設備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進行通訊,由于它的波長較短,對障礙物的衍射能力差,所以只適合于短距離無線通訊的場合,進行"點對點"的直線數據傳輸,因此在小型的移動設備中獲得了廣泛的應用。
1.紅外通信的基本原理
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體,即通信信道。發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號,通過紅外發射管發射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號,再經過放大、濾波等處理后送給解調電路進行解調,還原為二進制數字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制(PWM)和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制的脈時調制(PPM)兩種方法。
簡而言之,紅外通信的實質就是對二進制數字信號進行調制與解調,以便利用紅外信道進行傳輸;紅外通信接口就是針對紅外信道的調制解調器。
2.紅外通訊技術的特點
紅外通訊技術是目前在世界范圍內被廣泛使用的一種無線連接技術,被眾多的硬件和軟件平臺所支持:
⑴通過數據電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉換實現無線的數據收發;
⑵主要是用來取代點對點的線纜連接;
⑶新的通訊標準兼容早期的通訊標準;
⑷小角度(30度錐角以內),短距離,點對點直線數據傳輸,保密性強;
⑸傳輸速率較高,目前4M速率的FIR技術已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術已經。
3.紅外數據通訊技術的用途
紅外通訊技術常被應用在下列設備中:
⑴筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦;
⑵打印機、鍵盤鼠標等計算機設備;
⑶電話機、移動電話、尋呼機;
⑷數碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表;
⑸工業設備和醫療設備;
⑹網絡接入設備,如調制解調器。
4.紅外數據通訊技術的缺點
⑴通訊距離短,通訊過程中不能移動,遇障礙物通訊中斷;
⑵目前廣泛使用的SIR標準通訊速率較低(115.2kbit/s);
⑶紅外通訊技術的主要目的是取代線纜連接進行無線數據傳輸,功能單一,擴展性差。
5.紅外通信技術對計算機技術的沖擊
紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產品遭淘汰,包括歷史悠久的調制解調器。預計,執行紅外通信標準即可將所有的局域網(LAN)的數據率提高到10Mb/s。
紅外通信標準規定的發射功率很低,因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前,惠普移動計算分公司正在開發內置式端口,所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶,可以把計算機放在電話機的旁邊,遂行高速呼叫,可連通本地的因特網。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數字式的,故不需要調制解調器。
紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式,如掌上計算機、筆記本計算機、個人數字助理設備和桌面計算機之間的文件交換;在計算機裝置之間傳送數據以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。
6.紅外通信技術開辟數據通信的未來
目前,符合紅外通信標準要求的個人數字數據助理設備、筆記本計算機和打印機已推向市場,然而紅外通信技術的潛力將通過個人通信系統(PCS)和全球移動通信系統(GSM)網絡的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數字式的,所以在筆記本計算機中不需要調制解調器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽,可插入新式PCS數據卡。PCS數據卡配電話使用,建立和保持對無線PCS系統的連接;擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統和筆記本計算機之間容易實現無線通信。由于PCS、數字電話系統和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現的,所以PCS數字電話系統可在任何一種PC機上使用,包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機,以提供紅外數據通信。而且,由于該系統不要求在計算機中使用調制解調器,所以過去不可能維持高性能PC卡調制解調器運行所需電壓的手持式計算機,現在也能以無線方式進行通信。紅外通信標準的開發者還在設想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機,在這些地方,掌上計算機用戶可以利用這些外設而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機)也可以采用紅外接口裝置。
預計在不久的將來,紅外技術將在通信領域得到普遍應用,數字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術。紅外技術的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性,保密性強,故國外軍事通信機構歷來重視這一技術的開發和應用。這一技術在軍事隱蔽通信,特別是軍事機密機構、邊海防的端對端通信中將發揮出重要的作用。正如前面所述,它還將對計算機技術產生沖擊,對未來數據通信產生重大影響。
參考文獻
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論壇報道
(3)第二屆歐維姆技術論壇在柳州成功舉行 玉進勇
(4)第四屆歐維姆優秀預應力論文獎頒獎典禮在柳州舉行 玉進勇1
(4)第二屆歐維姆技術論壇(2012·柳州)綜述 無
領導致辭
(6)柳州市副市長王柳平在第二屆歐維姆技術論壇開幕式上的講話 無
(6)柳工集團公司董事長王曉華在第二屆歐維姆技術論壇開幕式上的講話 無
(7)歐維姆公司董事長鄭津在第二屆歐維姆技術論壇開幕式上的講話 無
(8)同濟大學橋梁系黨總支書記吳定俊在第二屆歐維姆技術論壇開幕式上的講話 無
(9)國家科學技術獎勵工作辦公室陳蘇處長在第四屆歐維姆優秀預應力論文獎頒獎典禮上的講話 無
報告論文
(10)天津安陽橋設計關鍵技術研究 韓振勇 張振學 崔志剛
(14)拱橋吊桿諸論與破損安全技術——響水溝大橋吊桿設計闡述 湯國棟 毛穗豐 廖光明 龍薇 劉恩德
(22)天津濱海海河大橋總體設計 劉旭鍇 華龍海
(26)電絕緣預應力體系的研究與應用 朱萬旭 劉平偉 周紅梅 龐忠華
(30)關于橋梁減隔震支座的若干問題 莊軍生
關鍵詞:以太網;燃機模塊;電子控制系統;軟件設計
引言
隨著燃氣輪機在工業現場的廣泛使用,對控制性能的要求越來越高,其控制系統也迅速從液壓機械式控制器發展為模擬式電子控制系統,進而發展成數字電子控制系統。到20世紀90年代,燃氣輪機開始全面配置數字電子控制系統。近年來,國外燃氣輪機的數字電子控制系統已經實現了標準化、系列化,實現了模塊化,并配置了菜單式的開發軟件。模塊化控制系統中通信總線是系統內部數據交換的橋梁,總線的可靠性是系統可靠性的保障,總線速度也直接影響到整個控制器的性能,因此必須選擇實時、可靠的通信總線。MIL-STD-1553B、ARINC-429等傳統的現場總線可靠性高、使用靈活,工程上已經得到了廣泛應用,但卻遭受速度瓶頸。工業實時以太網技術具有速度快、實時性好、可靠性高等特點,它的發展使工業控制在通用化、模塊化、數據交換等方面都面臨新的技術革命,特別適用于分布式控制系統設計。EtherCAT是由德國Beckhoff公司開發。采用以太網幀,以特定環狀拓撲發送數據的技術,擁有杰出的通訊性能,接線簡單,并對其它協議開放。
1.總體方案
1.1燃機模塊式電子控制系統方案
系統的控制對象是某型艦用中檔功率系列燃氣輪機,控制系統采用開放性的模塊結構。電子控制器采用標準化、系列化的模塊設計,各模塊間采用最新的工業實時以太網Ethercat連接,控制軟件設計成可選擇、可配置的標準模塊和接口,液壓執行機構設計成通用的模塊化的部件和組件。這就使整個控制系統的設計變為功能模塊的選擇、匹配和調整——根據燃機控制系統的信號數量和接口類型選擇合適的硬件模塊,根據特定控制規律和控制系統要求選擇、配置相應的軟件模塊,根據燃油和導葉的控制要求選擇合適液壓執行機構。采用的是成熟的模塊使各模塊功能、性能都有了保證,各部件僅需要進行部分調整就能滿足要求,既縮短研發周期,又提高系統的可靠性,同時也便于今后實現性能改進和功能擴展。
1.2燃機控制系統組成
燃機控制系統包括綜合電子控制柜、系統軟件、液壓執行機構、電氣系統等。液壓機械裝置采用模塊化設計方法,包括高壓燃油泵、燃油計量裝置、導葉調節裝置等。各模塊可根據具體燃機要求配合使用。電子硬件通用模塊包括:電子控制器模塊、獨立保護模塊。系統軟件包含控制軟件和應用軟件。控制系統接收來自控制室或監控臺的控制信號,對燃氣輪機的起動、加速、減速、穩態工況運行以及停車和重要參數限制實施全面的自動控制和安全保護,能實現對燃機輔助系統的監測和控制,能實現對燃機的故障診斷和重要參數的記錄、存貯和通訊。
2.控制軟件設計
2.1電子控制器方案介紹
電子控制器由主CPU模塊與AD模塊、DA模塊、FI模塊、IO模塊等低級模塊組成,各模塊自帶CPU處理器,模塊之間通過工業以太網連接,控制系統采用基于網絡通訊技術模塊化設計,控制器的各種功能模塊之間用實時以太網進行連接,完成數據交互。各模塊可以集中在一起也可以分散到燃機的各部分,通過工業總線實現實時信息交流和控制。
2.2控制軟件分層設計
控制軟件包含CPU模塊的控制應用軟件、其它通用模塊底層軟件組成。底層軟件與模塊一一對應。模塊的底層軟件主要是實現通用模塊采集、輸出或信息交互功能,并與其它模塊通訊,傳遞和接受信息,實現控制系統功能。CPU模塊的控制應用軟件通過與底層軟件,根據模塊的特點進行功能的初始選擇和配置。初步設計的控制軟件層次結構如圖1所示,該層次結構適用于主CPU模塊與所有低級功能模塊。由于低級功能模塊的任務都比較簡單,所以并無必要采用實時內核,主CPU模塊也需根據實際情況決定采用傳統的順序結構還是基于實時內核的并行結構。同一功能的器件在驅動程序層向頂層提供一致的接口,在這一層次中需要制定對器件讀、寫、模式設置、中斷、輪詢等操作的驅動程序函數模版。整理電子控制器硬件設計中常用的接口器件資料,針對這些器件編寫驅動程序并用數據庫進行驅動程序模塊的管理。
2.3控制軟件模塊化設計
控制軟件采用模塊設計,將燃機的主要控制過程、各種控制規律形成標準程序模塊。模塊劃分可層層分解,步步細化,當針對具體燃機時只要選用合適的模塊進行組合,并進行對參數設置連接就可形成控制程序。程序的框架設計要保證其可擴展性,根據燃機控制要求的變化,不斷的增加先進控制規律、控制算法模塊提高整個系統的性能。在對燃機控制系統的特點進行充分分析的基礎后,建立對燃機控制軟件的通用框架結構、模塊劃分準則與模塊配置策略,通過更改模塊配置信息、模塊整體更換等方式靈活構建可靠的燃機控制軟件。軟件模塊化按照由粗到細、由繁到簡的指導方針,按步驟逐級細化,最終生成最基本的模塊單元。根據燃機控制系統的功能,將控制軟件劃分為基本數值計算模塊庫、信號處理模塊庫、故障處理模塊庫、起動控制模塊庫、燃機運行控制模塊庫、停車控制模塊庫、輔助系統控制模塊庫、底層軟件模塊庫、通訊協議模塊庫。模塊一般采用標準C語言編寫,與CPU相關的代碼采用匯編語言編寫,考慮到不同CPU的字長、對齊方式等特性,模塊內部均采用自定數據類型,且可通過外部進行設置。
3.通訊軟件設計
EtherCAT通訊程序包括網絡收發模塊、EtherCAT接口模塊、EtherCAT設備模塊、主站模塊和從站模塊。網絡收發模塊完成底層網絡數據包的發送和接收功能。EtherCAT接口模塊實現EtherCAT通訊程序與功能軟件的接口功能。EtherCAT設備模塊實現EtherCAT設備掃描和軟件初始化工作。主站模塊實現主站初始化命令和循環命令的發送處理,實現和維護主站的狀態機。從站模塊實現從站設備的配置,同時維護從站設備的狀態機。
3.1Ethercat協議
EtherCAT是用于過程數據的優化協議,憑借特殊的以太網類型,它可以在以太網幀內直接傳送。EtherCAT幀可包括幾個EtherCAT報文,每個報文都服務于一塊邏輯過程映像區的特定內存區域,該區域最大可達4GB字節。數據順序不依賴于網絡中以太網端子的物理順序,可任意編址。從站之間的廣播、多播和通訊均得以實現。當需要實現最佳性能,且要求EtherCAT組件和控制器在同一子網操作時,則直接以太網幀傳輸就將派上用場。然而,EtherCAT不僅限于單個子網的應用。EtherCATUDP將EtherCAT協議封裝為UDP/IP數據報文,這就意味著,任何以太網協議堆棧的控制均可編址到EtherCAT系統之中,甚至通訊還可以通過路由器跨接到其它子網中。顯然,在這種變體結構中,系統性能取決于控制的實時特性和以太網協議的實現方式。因為UDP數據報文僅在第一個站才完成解包,所以EtherCAT網絡自身的響應時間基本不受影響。另外,根據主/從數據交換原理,EtherCAT也非常適合控制器之間(主/從)的通訊。自由編址的網絡變量可用于過程數據以及參數、診斷、編程和各種遠程控制服務,滿足廣泛的應用需求。主站/從站與主站/主站之間的數據通訊接口也相同。從站到從站的通訊則有兩種機制以供選擇。一種機制是,上游設備和下游設備可以在同一周期內實現通訊,速度非常快。由于這種方法與拓撲結構相關,因此適用于由設備架構設計所決定的從站到從站的通訊,如打印或包裝應用等。而對于自由配置的從站到從站的通訊,則可以采用第二種機制—數據通過主站進行中繼。這種機制需要兩個周期才能完成,但由于EtherCAT的性能非常卓越,因此該過程耗時仍然快于采用其他方法所耗費的時間。EtherCAT僅使用標準的以太網幀,無任何壓縮。因此,EtherCAT以太網幀可以通過任何以太網MAC發送,并可以使用標準工具。
3.2主站軟件設計
EtherCAT可以在單個以太網幀中最多實現1486字節的分布式過程數據通訊。其它解決方案一般是,主站設備需要在每個網絡周期中為各個節點處理、發送和接收幀。而EtherCAT系統與此不同之處在于,每周期僅需要一個或兩個幀即可完成所有節點全部通訊,因此,EtherCAT主站不需要專用的通訊處理器。主站功能幾乎不會給主機CPU帶來任何負擔,處理任務的同時,還可處理應用程序,因此EtherCAT無需使用昂貴的專用有源插接卡,只需使用無源的NIC卡或主板集成的以太網MAC設備即可。EtherCAT主站容易實現,尤其適用于中小規模的控制系統和有明確規定的應用場合。EtherCAT映射不是在主站產生,而是在從站產生,此時過程映像已經完成排序。該特性進一步減輕了主機CPU的負擔。可以看到,EtherCAT主站完全在主機CPU中采用軟件方式實現,相比之下,傳統的慢速現場總線系統通過有源插接卡方可實現主站的方式則要占用更多的資源,甚至服務于DPRAM的有源卡本身也將占用可觀的主機資源。
3.3從站軟件設計
子站模塊劃分為A/D采樣模塊、頻率量模塊、LVDT及振動信號處理模塊、熱電阻信號處理模塊、熱電偶信號處理模塊、壓力信號處理模塊、電流電壓信號處理模塊、開關量輸入模塊、開關量輸入1模塊、開關量輸入2模塊、開關量輸出模塊、模擬量輸出模塊1、模擬量輸出模塊2,備份槽。主程序通過不同的功能要求調用軟件塊。軟件模塊設計的基本原則是數據隱藏,即各模塊內部數據私有,并提供外部接口訪問這些私有數據,各模塊之間相互獨立,從而降低各模塊之間的耦合程度。整個框架提供諸多配置接口,具有一定的通用性。子站模塊實現的功能為DSP外設初始化;獲取通道信息;獲取開關量輸入、擬量輸入、頻率量輸入信號;輸出開關量、PWM信號;FLASH存儲器操作;定時器的啟停、看門作等。
4.結束語
在國內航空發動機電子控制系統研制的技術積累基礎上,開展基于網絡通訊技術的燃機模塊式電子器研究工作,研制具有自主知識產權的、具有國際先進水平的燃機模塊式電子控制系統,不僅可以創造經濟效益,而且能夠打破燃機電子控制系統被國外公司壟斷的局面,極大提高燃機市場的核心競爭力。
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