機(jī)械手是自動裝配生產(chǎn)線上必不可少的設(shè)備，它可以模擬人手臂的部分動作，按預(yù)定的程序、軌跡和要求，實(shí)現(xiàn)抓取、搬運(yùn)和裝配等工作。在減輕人的勞動強(qiáng)度、提高裝配質(zhì)量和提高裝配效率等方面，起到了積極的作用。本文基于ARM和FPGA嵌入式系統(tǒng)，開展了機(jī)械手控制系統(tǒng)的研發(fā)工作，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械手的自動控制。 嵌入式ARM處理器，具有運(yùn)行速度快、功耗低、程序設(shè)計(jì)靈活、外圍硬件資源豐富等優(yōu)點(diǎn)，但其普通輸入輸出口的高低電平變化周期最快只能到1微妙左右，不適合高速輸入輸出；FPGA芯片高速輸入輸出數(shù)據(jù)，時(shí)間可縮短至幾十納秒。通過ARM處理器和FPGA技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，使系統(tǒng)具有程序設(shè)計(jì)靈活、以太網(wǎng)通信、大容量存儲、高速數(shù)據(jù)輸山、低成本等特點(diǎn)，滿足高速機(jī)械手自動控制的要求。 本文分析了ARM和FPGA系統(tǒng)，以及機(jī)械手控制系統(tǒng)的功能要求；設(shè)計(jì)硬件模塊、接口電路；闡述了系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)過程，包括啟動代碼U—BOOT、操作系統(tǒng)μCLinux的移植；并介紹了如何利用便件描述語言VHDL來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手邏輯控制。
標(biāo)簽： FPGA ARM 機(jī)械手 自動控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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近年來，基于DSP和FPGA的運(yùn)動控制系統(tǒng)己成為新一代運(yùn)動控制系統(tǒng)的主流。基于DSP和FPGA的運(yùn)動控制系統(tǒng)不僅具有信息處理能力強(qiáng)，而且具有開放性、實(shí)時(shí)性、可靠性的特點(diǎn)，因此在機(jī)器人運(yùn)動控制領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。 論文從步行康復(fù)訓(xùn)練器的設(shè)計(jì)與制作出發(fā)，主要進(jìn)行機(jī)器人的運(yùn)動控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和研究。文章首先提出了多種運(yùn)動控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案。根據(jù)它們的優(yōu)缺點(diǎn)，選定以DSP和FPGA為核心進(jìn)行運(yùn)動控制系統(tǒng)平臺的設(shè)計(jì)。 論文詳細(xì)研究了以DSP和FPGA為核心實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計(jì)，利用DSP實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與相關(guān)功能模塊，利用FPGA實(shí)現(xiàn)運(yùn)動控制系統(tǒng)地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號處理電路，并對以上電路系統(tǒng)進(jìn)行了功能仿真和時(shí)序仿真。 結(jié)果表明，基于DSP和FPGA為核心的運(yùn)動控制系統(tǒng)不僅實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)功能要求，同時(shí)提高了機(jī)器人運(yùn)動控制系統(tǒng)的開放性、實(shí)時(shí)性和可靠性，并大大減小了系統(tǒng)的體積與功耗。
標(biāo)簽： FPGA DSP 機(jī)器人 運(yùn)動控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-22
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隨著微電子技術(shù)和電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，運(yùn)動控制系統(tǒng)正朝著通用化、智能化、微型化的方向發(fā)展。目前，以數(shù)字信號處理器（DSP）和現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）為核心的運(yùn)動控制卡已成為運(yùn)動控制器的發(fā)展主流。它可方便地以插卡形式嵌入PC機(jī)，將PC機(jī)強(qiáng)大的信息處理能力和開放式特點(diǎn)與運(yùn)動控制卡的運(yùn)動控制能力相結(jié)合，具有信息處理能力強(qiáng)、開放程度高、運(yùn)動控制方便、通用性好的特點(diǎn)。因此，本文通過對運(yùn)動控制技術(shù)的深入研究，開發(fā)了一款以DSP和FPGA為主控單元、基于PCI總線的運(yùn)動控制卡。 首先，設(shè)計(jì)了運(yùn)動控制卡硬件電路，對控制卡的DSP和FPGA外圍電路、PCI總線接口電路、模擬量輸出電路、編碼器信號采集電路、通用I/O接口電路等實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了詳細(xì)討論。 為提高控制卡的硬件集成度和可靠性，通過對FPGA的編程設(shè)計(jì)，在FPGA中實(shí)現(xiàn)了PCI總線目標(biāo)設(shè)備接口控制器、雙端口RAM、DDA精插補(bǔ)電路、DAC接口電路、編碼器信號處理電路和數(shù)字I/O信號處理電路。 基于改進(jìn)的數(shù)字PID控制器和前饋控制，設(shè)計(jì)開發(fā)了運(yùn)動控制卡的位置閉環(huán)伺服控制器，并整定了控制器參數(shù)，獲得良好的伺服控制特性。 最后，采用WinDriver開發(fā)了控制卡的驅(qū)動程序，并詳細(xì)介紹了驅(qū)動程序的開發(fā)流程。
標(biāo)簽： FPGA DSP 運(yùn)動控制卡
上傳時(shí)間： 2013-08-01
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目錄 第1章 概述 1.1 采用C語言提高編制單片機(jī)應(yīng)用程序的效率 1.2 C語言具有突出的優(yōu)點(diǎn) 1.3 AvR單片機(jī)簡介 1.4 AvR單片機(jī)的C編譯器簡介 第2章 學(xué)習(xí)AVR單片機(jī)C程序設(shè)計(jì)所用的軟件及實(shí)驗(yàn)器材介紹 2.1 IAR Enlbedded Workbench IDE C語言編譯器 2.2 AVR Studio集成開發(fā)環(huán)境 2.3 PonyProg2000下載軟件及SL—ISP下載軟件 2.4 AVR DEM0單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)板 2.5 AvR單片機(jī)JTAG仿真器 2.6 并口下載器 2.7 通用型多功能USB編程器 第3章 AvR單片機(jī)開發(fā)軟件的安裝及第一個入門程序 3.1 安裝IAR for AVR 4.30集成開發(fā)環(huán)境 3.2 安裝AVR Studio集成開發(fā)環(huán)境 3.3 安裝PonyProg2000下載軟件 3.4 安裝SLISP下載軟件 3.5 AvR單片機(jī)開發(fā)過程 3.6 第一個AVR入門程序 第4章 AVR單片機(jī)的主要特性及基本結(jié)構(gòu) 4.1 ATMEGA16(L)單片機(jī)的產(chǎn)品特性 4.2 ATMEGA16(L)單片機(jī)的基本組成及引腳配置 4.3 AvR單片機(jī)的CPU內(nèi)核 4.4 AvR的存儲器 4.5 系統(tǒng)時(shí)鐘及時(shí)鐘選項(xiàng) 4.6 電源管理及睡眠模式 4.7 系統(tǒng)控制和復(fù)位 4.8 中斷 第5章 C語言基礎(chǔ)知識 5.1 C語言的標(biāo)識符與關(guān)鍵字 5.2 數(shù)據(jù)類型 5.3 AVR單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲空間 5.4 常量、變量及存儲方式 5.5 數(shù)組 5.6 C語言的運(yùn)算 5.7 流程控制 5.8 函數(shù) 5.9 指針 5.10 結(jié)構(gòu)體 5.11 共用體 5.12 中斷函數(shù) 第6章 ATMEGA16(L)的I/O端口使用 6.1 ATMEGAl6(L)的I/O端口 6.2 ATMEGAl6(L)中4組通用數(shù)字I/O端口的應(yīng)用設(shè)置 6.3 ATMEGA16(L)的I/O端口使用注意事項(xiàng) 6.4 ATMEGAl6(L)PB口輸出實(shí)驗(yàn) 6.5 8位數(shù)碼管測試 6.6 獨(dú)立式按鍵開關(guān)的使用 6.7 發(fā)光二極管的移動控制(跑馬燈實(shí)驗(yàn)) 6.8 0～99數(shù)字的加減控制 6.9 4×4行列式按鍵開關(guān)的使用 第7章 ATMEGAl6(L)的中斷系統(tǒng)使用 7.1 ATMEGA16(L)的中斷系統(tǒng) 7.2 相關(guān)的中斷控制寄存器 7.3 INT1外部中斷實(shí)驗(yàn) 7.4 INTO／INTl中斷計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn) 7.5 INTO／INTl中斷嵌套實(shí)驗(yàn) 7.6 2路防盜報(bào)警器實(shí)驗(yàn) 7.7 低功耗睡眠模式下的按鍵中斷 7.8 4×4行列式按鍵的睡眠模式中斷喚醒設(shè)計(jì) 第8章 ATMEGAl6(L)驅(qū)動16×2點(diǎn)陣字符液晶模塊 8.1 16×2點(diǎn)陣字符液晶顯示器概述 8.2 液晶顯示器的突出優(yōu)點(diǎn) 8.3 16×2字符型液晶顯示模塊(LCM)特性 8.4 16×2字符型液晶顯示模塊(LCM)引腳及功能 8.5 16×2字符型液晶顯示模塊(LCM)的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8.6 液晶顯示控制驅(qū)動集成電路HD44780特點(diǎn) 8.7 HD44780工作原理 8.8 LCD控制器指令 8.9 LCM工作時(shí)序 8.10 8位數(shù)據(jù)傳送的ATMEGAl6(L)驅(qū)動16×2點(diǎn)陣字符液晶模塊的子函數(shù) 8.11 8位數(shù)據(jù)傳送的16×2 LCM演示程序1 8.12 8位數(shù)據(jù)傳送的16×2 LCM演示程序2 8.13 4位數(shù)據(jù)傳送的ATMEGA16(L)驅(qū)動16×2點(diǎn)陣字符液晶模塊的子函數(shù) 8.14 4位數(shù)據(jù)傳送的16×2 LCM演示程序 第9章 ATMEGA16(L)的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 9.1 預(yù)分頻器和多路選擇器 9.2 8位定時(shí)/計(jì)時(shí)器T/C0 9.3 8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的寄存器 9.4 16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器T/C1 9.5 16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的寄存器 9.6 8位定時(shí)/計(jì)數(shù)器T/C2 9.7 8位T/C2的寄存器 9.8 ICC6.31A C語言編譯器安裝 9.9 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的計(jì)時(shí)實(shí)驗(yàn) 9.10 定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的中斷實(shí)驗(yàn) 9.11 4位顯示秒表實(shí)驗(yàn) 9.12 比較匹配中斷及定時(shí)溢出中斷的測試實(shí)驗(yàn) 9.13 PWM測試實(shí)驗(yàn) 9.14 0～5 V數(shù)字電壓調(diào)整器 9.15 定時(shí)器(計(jì)數(shù)器)0的計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn) 9.16 定時(shí)/計(jì)數(shù)器1的輸入捕獲實(shí)驗(yàn) ......
上傳時(shí)間： 2013-07-30
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該文主要介紹基于DSP(TMS320LF2407A)和CPLD(MAX3128A)伺服運(yùn)動控制平臺的設(shè)計(jì).文中在討論了永磁同步電機(jī)的控制策略的基礎(chǔ)上提出了針對表面式永磁同步伺服電機(jī)的i=0的矢量控制,介紹了通過光電碼盤確定永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子磁極位置的方法,以及SVPWM的原理和特性及其數(shù)字實(shí)現(xiàn)方法.詳細(xì)闡述由TMS320LF2407A和MAX3128A構(gòu)建的傳動控制系統(tǒng)平臺.以上述平臺為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了一個基于矢量控制的三環(huán)永磁同步伺服系統(tǒng),為解決典Ⅱ系統(tǒng)超調(diào)和抗擾性的矛盾,將IP調(diào)節(jié)器引入系統(tǒng).通過試驗(yàn)證明IP調(diào)節(jié)器在不影響系統(tǒng)抗擾性和穩(wěn)態(tài)精度的前提下,大大降低了電流的超調(diào).工程實(shí)踐證明了設(shè)計(jì)的正確性.為了滿足用戶對系統(tǒng)方便操作和監(jiān)視的要求,實(shí)現(xiàn)參數(shù)在線修改以及故障綜合,并滿足一定可視性,提出并設(shè)計(jì)了基于RS232的串行通訊程序,包括兩部分:PC機(jī)的監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字操作器.文中詳細(xì)分析了設(shè)計(jì)數(shù)字操作器的硬件模塊及框圖和軟件流程,實(shí)際應(yīng)用表明數(shù)字操作器方便了用戶對系統(tǒng)的操縱和監(jiān)視,已在實(shí)際工程中得到應(yīng)用.
標(biāo)簽： FPGA DSP 開放式 運(yùn)動控制平臺
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文闡述了硝酸生產(chǎn)聯(lián)鎖報(bào)警控制系統(tǒng)的意義，介紹了系統(tǒng)的特性和要求，提出了生產(chǎn)聯(lián)鎖報(bào)警的實(shí)現(xiàn)線路，給出了PLC實(shí)現(xiàn)的部分流程。現(xiàn)場應(yīng)用表明系統(tǒng)可靠實(shí)用。關(guān)鍵詞：PLC ;聯(lián)鎖;報(bào)警;硝酸
標(biāo)簽： Realization nitric-acid PLC interlock
上傳時(shí)間： 2013-07-07
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礦用隔爆饋電開關(guān)是煤礦井下配電系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，作為配電開關(guān)，用于含有瓦斯或煤塵等爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的礦井中，控制和保護(hù)低壓供電網(wǎng)絡(luò)。其性能好壞直接影響著煤礦井下的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)效率，而目前國內(nèi)饋電開關(guān)普遍存在集成度低、可靠性差、智能監(jiān)控水平低等缺點(diǎn)。 本課題將嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用到饋電開關(guān)中，通過對礦山供電系統(tǒng)工作原理、真空饋電開關(guān)工作原理以及基于EasyARM2200(Philips LPC2210為處理器、ARM7為內(nèi)核)嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的研究，實(shí)現(xiàn)了總體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和智能饋電開關(guān)控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)；通過對嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植、嵌入式TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)和移植以及基于C/S模式下的套接字編程等的研究和分析，完成了監(jiān)控主機(jī)與嵌入式系統(tǒng)的通信軟件和保護(hù)控制算法的應(yīng)用程序的編寫，從而實(shí)現(xiàn)了礦井地面監(jiān)控主機(jī)與井下嵌入式系統(tǒng)饋電開關(guān)的快速通信，解決了地面監(jiān)控主機(jī)對井下饋電回路及電氣開關(guān)的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控的難題，最終設(shè)計(jì)出一套集實(shí)時(shí)保護(hù)控制和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能于一身的智能型饋電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在嵌入式系統(tǒng)端的通信軟件和監(jiān)控主機(jī)端的通信軟件的驅(qū)動下，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)與監(jiān)控主機(jī)的快速遠(yuǎn)程通信，通信速度快、可靠性高、可視化效果好，完全滿足了監(jiān)控系統(tǒng)的快速通信要求。 本課題的研究成果為工業(yè)控制領(lǐng)域提供了一個開放式、全分布、可互操作性的通信控制平臺，為提高煤礦井下設(shè)備的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控水平和安全操控系數(shù)提供了新的解決方法，為地面監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模、更深層次地對井下電氣設(shè)備的集中控制、分散管理奠定了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式網(wǎng)絡(luò) 中的應(yīng)用 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-25
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溫度的測量和控制在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用，尤其在石油、化工、電力、冶金等工業(yè)領(lǐng)域中，對溫度的測量和監(jiān)控是非常重要的一個環(huán)節(jié)，溫度參數(shù)是工業(yè)控制中的一項(xiàng)重要的指標(biāo)。 本文主要研究了基于ARM9架構(gòu)的嵌入式Linux系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中各種爐溫控制場合中的應(yīng)用。目前控制方案主要是采用傳統(tǒng)的PLC和單片機(jī)進(jìn)行控制。PLC主要是針對單項(xiàng)工程或者重復(fù)數(shù)極少的項(xiàng)目，靈活性相對不足，并且體積大，成本相對較高；而單片機(jī)主要用于小型設(shè)備的控制，具有成本低，功耗低，效率高的特點(diǎn)，但可移植性較差。為了適應(yīng)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，新技術(shù)革新以及產(chǎn)業(yè)的專業(yè)化現(xiàn)代化的發(fā)展，本文針對PLC和單片機(jī)控制的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用場合提出了采用ARM9嵌入式微控制器AT91RM9200和Linux操作系統(tǒng)相結(jié)合的嵌入式溫度控制系統(tǒng)，具有系統(tǒng)擴(kuò)展性強(qiáng)、可靠性高、響應(yīng)速度快、體積小等特點(diǎn)，為用戶提供了一種新型的控制方案。 本文首先論述了嵌入式操作系統(tǒng)的組成，接著設(shè)計(jì)了溫度控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，主要包括CPU模塊、模擬電路模塊、存儲模塊和通信模塊四個部分：在對溫度控制系統(tǒng)的軟件部分的設(shè)計(jì)中，主要是針對Boot-Loader的移植、Linux內(nèi)核移植、根文件系統(tǒng)的定制、驅(qū)動程序的編寫和應(yīng)用程序的編寫五部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)功能主要是循環(huán)采集AD通道數(shù)據(jù)，上傳AD數(shù)據(jù)到服務(wù)器，接收服務(wù)器下發(fā)的控制數(shù)據(jù)包，記錄日志等。通過在線運(yùn)行測試，該系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，采集和控制效果良好，可有效降低了生產(chǎn)成本和工人的勞動強(qiáng)度，為安全生產(chǎn)提供保證。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 溫度控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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遠(yuǎn)程控制的目的旨在突破地域和環(huán)境上的限制，對現(xiàn)場設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及各種參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。尤其是在現(xiàn)場設(shè)備分布離散、工作環(huán)境惡劣等情況下，遠(yuǎn)程控制技術(shù)的采用實(shí)現(xiàn)了跨地域的集中控制，節(jié)省了人力物力，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 本文采用ARM7TDMI系列S3C44BOX嵌入式微處理器和μC/OS—Ⅱ作為系統(tǒng)開發(fā)平臺，研究并完成了操作系統(tǒng)的移植、應(yīng)用程序的編寫和系統(tǒng)的集成測試。在充分理解μC/OS—Ⅱ文件體系結(jié)構(gòu)和移植條件的基礎(chǔ)上，移植了OS_CPU.H、OS_CPU_AASM和OS_CPU_C.C三個文件。自定義了手機(jī)短信的通信格式。應(yīng)用程序的編寫完成了對串口信息的監(jiān)測、讀寫、分析與執(zhí)行。根據(jù)系統(tǒng)功能制定需要被操作系統(tǒng)調(diào)度的任務(wù)及任務(wù)優(yōu)先級。系統(tǒng)調(diào)試主要分為兩個步驟，先于宿主機(jī)上脫機(jī)調(diào)試程序代碼，成功后通過JTAG端口下載到目標(biāo)機(jī)上進(jìn)行在線調(diào)試。 本文將移動通信技術(shù)和嵌入式技術(shù)結(jié)合起來應(yīng)用到遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)中。憑借SMS短消息業(yè)務(wù)所具有的操作簡便、收費(fèi)低廉、可靠性高等特點(diǎn)來發(fā)送對遠(yuǎn)程設(shè)備的監(jiān)控指令；嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的移植則更好地實(shí)現(xiàn)了對監(jiān)控指令的分析與執(zhí)行，提高了系統(tǒng)的執(zhí)行效率。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 遠(yuǎn)程控制 平臺系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-25
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礦井加暖系統(tǒng)在礦產(chǎn)、冶金、化工等工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用。課題組根據(jù)熱效率、壽命、自動化程度等方面存在的問題，經(jīng)過調(diào)查、分析和研究開發(fā)了一套新型礦用環(huán)保熱風(fēng)爐系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、火焰監(jiān)測系統(tǒng)和主機(jī)控制系統(tǒng)三部分組成。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，要對復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測控制，是整個新型熱風(fēng)爐自動控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。本文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由MSP430單片機(jī)、模擬量采集(A/D)、模擬量輸出(D/A)、開關(guān)量采集、開關(guān)量輸出、存儲、通信接口及其他輔助電路組成，結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)構(gòu)可靠性高，使用壽命長，能夠?qū)ο到y(tǒng)的各種現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，對于礦井的安全可靠生產(chǎn)具有重要的意義。
標(biāo)簽： ARM 熱風(fēng)爐 接口設(shè)計(jì) 自動控制系統(tǒng)
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