基于多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的水廠自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)Design of MPI Based Automatic Monitoring and Control System in Water Works劉 美 俊(湖南工程學(xué)院，湘潭411101)摘要針對(duì)水廠工作水泵多、現(xiàn)場(chǎng)離控制站距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，提出了一種基于MPI多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，分析了系統(tǒng)的工作原理，介紹了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的采集與處理、主站與從站的通信原理以及系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。由于這種系統(tǒng)的主、從站PLC之間采用MPI網(wǎng)絡(luò)通信，具有運(yùn)行可靠、性能價(jià)格比高的特點(diǎn)，所以適用于中小規(guī)模水廠的分布式監(jiān)控場(chǎng)合。關(guān)鍵詞多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)主站從站監(jiān)控系統(tǒng)Abstract Ina ccordancew ithth efe atuersof w aterw orks,i. e. ，manyp umpsin o perationa ndth ep umps， farfor mt hec ontrolst ation,th em ethodo fdesigninga na utomati(〕monitoringa ndc ontorlsy stemb asedo nM PIis p resented.Th eo perationalpr incipleo fth esy stemi san alyzed,th ed atac olection,data processing; communication between master station and slave station as wel as design and system software are discussed. Because MPI network communicationis used among master station, slave stations and PLC, the system is reliable and high cost-efective. It is， suitable for smal and mediumsized water works for distrbuted monitoring and control.Keywords MPI Masterst ation Slaves tation Monitoringa ndc ontorlsy stem 自來(lái) 水 廠 的自動(dòng)控制系統(tǒng)一般分為兩大部分，一對(duì)組態(tài)硬件要求較高，投資較大。相對(duì)而言，MPI網(wǎng)是水源地深水泵的工作控制，一是水廠區(qū)變頻恒壓供絡(luò)速度可達(dá)187.5 M bps，通過(guò)一級(jí)中繼器傳輸距離可水控制，兩部分的實(shí)際距離通常都比較遠(yuǎn)。某廠水源達(dá)Ikm 。根據(jù)水廠的具體情況，確定以MPI方式組地有3臺(tái)深井泵給水廠區(qū)的蓄水池供水。水廠區(qū)的成網(wǎng)絡(luò)，主站PLC為S7-300系列的CPU3121FM，從任務(wù)是對(duì)水池的水進(jìn)行消毒處理后，通過(guò)加壓泵向管站為S7-200系列的CPU222。這樣既滿足了系統(tǒng)要路恒壓供水。選用Siemens公司的S7系列可編程控求，又相對(duì)于Profibus網(wǎng)絡(luò)節(jié)省了三分之一的成本，制器(PLC)和上位機(jī)組成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控系統(tǒng)， 這種分布式監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的性能價(jià)格比。系統(tǒng)對(duì)深水泵進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，對(duì)供水泵采用變頻器進(jìn)行恒中PLC的物理層采用RS - 485接口，網(wǎng)絡(luò)延伸選用壓控制以保證整個(gè)水廠的電機(jī)設(shè)備安全、可靠地運(yùn)帶防雷保護(hù)的中繼器，使系統(tǒng)的安全運(yùn)行得到了保行。證。MPI網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1 多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)(NWI)監(jiān)控系統(tǒng)的組成Sie me ns 公司S7系列PLC通常有MP」多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)與Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)兩種組網(wǎng)方式。Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用目前較為普遍，通用性較好，它由Profibus一DP, Profibus一FMS, Profibus一PA組成。Profibus - DP型用于分散外設(shè)間的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率為9.6kbps一12Mbps，主要用于現(xiàn)場(chǎng)控制器與分散1/0之間的通信，可滿足交直流調(diào)速系統(tǒng)快速響應(yīng)的時(shí)間要求，特別適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用;Profibus - FMS主要解決車間級(jí)通信問(wèn)題，完成中等傳輸速度的循環(huán)或非循環(huán)數(shù)據(jù)交換任務(wù)，適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等;Profibus - PA型采用了OSI模型的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，適用于過(guò)程自動(dòng)化的總線類型。
標(biāo)簽： 多點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò) 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 自動(dòng)監(jiān)控
上傳時(shí)間： 2013-10-09
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1. RS-232-C 詳解 22. 串口通信基本接線方法 123. 串口通訊的概念及接口電路 134. 有關(guān)RS232和RS485接口的問(wèn)答 145. 同步通信方式 166. 通信協(xié)議197. 實(shí)戰(zhàn)串行通訊258. 全雙工和半雙工方式 339. 淺析PC 機(jī)串口通訊流控制 3410. 奇偶校驗(yàn) 3511. 開發(fā)通信軟件的技術(shù)與技巧 3612. 接口技術(shù)的基本知識(shí) 4113. 一個(gè)單片機(jī)串行數(shù)據(jù)采集/傳輸模塊的設(shè)計(jì) 4414. 單工、半雙工和全雙工的定義 4815. 從RS232 端口獲得電源4916. 串行同步通信的應(yīng)用5017. 串行通信波特率的一種自動(dòng)檢測(cè)方法5318. RS-232、RS-422 與RS-485 標(biāo)準(zhǔn)及應(yīng)用5619. 串口泵 6串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)使用和發(fā)展，目前已經(jīng)有幾種。但都是在RS-232標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)改進(jìn)而形成的。所以，以RS-232C為主來(lái)討論。RS-323C 標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)）與BELL等公司一起開發(fā)的1969 年公布的通信協(xié)議。它適合于數(shù)據(jù)傳輸速率在0～20000b/s 范圍內(nèi)的通信。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)串行通信接口的有關(guān)問(wèn)題，如信號(hào)線功能、電器特性都作了明確規(guī)定。由于通行設(shè)備廠商都生產(chǎn)與RS-232C制式兼容的通信設(shè)備，因此，它作為一種標(biāo)準(zhǔn)，目前已在微機(jī)通信接口中廣泛采用。在討論RS-232C 接口標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容之前，先說(shuō)明兩點(diǎn)：首先，RS-232-C標(biāo)準(zhǔn)最初是遠(yuǎn)程通信連接數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE(Data Terminal Equipment)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE（Data Communication Equipment)而制定的。因此這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定，并未考慮計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用要求。但目前它又廣泛地被借來(lái)用于計(jì)算機(jī)（更準(zhǔn)確的說(shuō)，是計(jì)算機(jī)接口）與終端或外設(shè)之間的近端連接標(biāo)準(zhǔn)。顯然，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的有些規(guī)定及和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是不一致的，甚至是相矛盾的。有了對(duì)這種背景的了解，我們對(duì)RS-232C標(biāo)準(zhǔn)與計(jì)算機(jī)不兼容的地方就不難理解了。其次，RS-232C 標(biāo)準(zhǔn)中所提到的“發(fā)送”和“接收”，都是站在DTE 立場(chǎng)上，而不是站在DCE 的立場(chǎng)來(lái)定義的。由于在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，往往是CPU 和I/O設(shè)備之間傳送信息，兩者都是DTE，因此雙方都能發(fā)送和接收。
上傳時(shí)間： 2013-11-21
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隨著 微 電 子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品越來(lái)越微型化，集成化，自動(dòng)化，低廉化，進(jìn)而推動(dòng)著其它許多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。特別進(jìn)人21世紀(jì)以來(lái)，生物技術(shù)與電子技術(shù)的結(jié)合，成為高科技領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。199()年由瑞士的Manz和Widmer首先提出的“微全分析系統(tǒng)”〔’〕(microto talan alysissy stems，即ptTAS)，通俗地稱為“建在芯片上的實(shí)驗(yàn)室”(Lab on a chip)或簡(jiǎn)稱芯片實(shí)驗(yàn)室(Lab chip)，主要組成部分為電泳芯片，同時(shí)是進(jìn)樣，分離和檢測(cè)為一體的微型裝置，其在電泳實(shí)驗(yàn)中的高效檢測(cè)性能為生物化學(xué)分析儀器發(fā)展提供了一種借鑒。p.TAS廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境檢測(cè)、食品衛(wèi)生、科學(xué)以及國(guó)防等眾多領(lǐng)域。目前 應(yīng) 用 的大多為多通道的毛細(xì)管電泳芯片，這也是芯片發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。這不僅對(duì)電泳芯片本身的設(shè)計(jì)和制作提出了更高的要求，也對(duì)傳感器和數(shù)據(jù)處理技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。考慮成本，集成度，控制能力以及可靠性方面的因素，本系統(tǒng)采用單片機(jī)作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、控制以及通訊的硬件平臺(tái)。如果系統(tǒng)中既有實(shí)時(shí)的通信任務(wù)，同時(shí)又有其他實(shí)時(shí)任務(wù)，采用一個(gè)廉價(jià)的單片機(jī)，資源會(huì)比較緊張，不僅實(shí)現(xiàn)困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且效果可能不滿意。而采用高性能的處理器，又浪費(fèi)了其有效資源，所以本系統(tǒng)采用兩個(gè)MCU協(xié)同工作，以并行/分布式多機(jī)的思想，構(gòu)成了電泳芯 片核心的雙單片機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。微全 分 析 系 統(tǒng) 進(jìn)行的多項(xiàng)實(shí)時(shí)任務(wù)，可以劃分為以下 幾個(gè)模塊:①采集模塊。負(fù)責(zé)對(duì)外圍檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行控 制以及對(duì)傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行采集和分析;②交互模 塊。通過(guò)液晶顯示，鍵盤掃描，以及打印等實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)人 員對(duì)前端采集電路的交互操作;③雙單片機(jī)控制和通 信模塊。協(xié)調(diào)雙單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸和指令傳輸 ;④網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。其中一個(gè)單片機(jī)通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送接 收數(shù)據(jù)到上位機(jī)。本文提出一種實(shí)時(shí)多任務(wù)的雙單片 機(jī)控制和通信系統(tǒng)[31的設(shè)計(jì)，一個(gè)MCU基于TCP /IP網(wǎng)絡(luò)模塊的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： TCPIP 雙單片機(jī) 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)模塊
上傳時(shí)間： 2013-11-15
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用VHDL語(yǔ)言進(jìn)行MCS－51兼容單片機(jī)ip核開發(fā)
標(biāo)簽： VHDL MCS 51兼容 語(yǔ)言
上傳時(shí)間： 2013-10-28
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擴(kuò)頻通信體制在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于擴(kuò)頻碼的偽隨機(jī)性和優(yōu)良的相關(guān)特性，這種體制本身就具有一定的抗干擾性能。但擴(kuò)頻信號(hào)的帶寬寬，容易受到空間電磁信號(hào)和人為發(fā)射的惡意信號(hào)干擾，干擾信號(hào)較強(qiáng)時(shí)，需要采取抗干擾措施。針對(duì)擴(kuò)頻通信中的窄帶干擾，提出了一種基于TMS320C6701的抗干擾自適應(yīng)濾波器的實(shí)現(xiàn)方案，并在其EVM板上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了較好的抗干擾效果。
上傳時(shí)間： 2013-11-18
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DSP 在與多個(gè)外設(shè)進(jìn)行通信時(shí)，通常需要對(duì)DSP 的串口進(jìn)行擴(kuò)展。本文詳細(xì)介紹了利用TL16C554 芯片對(duì)TMS320VC33 DSP 芯片進(jìn)行串口擴(kuò)展
上傳時(shí)間： 2013-10-29
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FPGA與ARM EPI通信，控制16路步進(jìn)電機(jī)和12路DC馬達(dá) VHDL編寫的，，，，，
上傳時(shí)間： 2013-10-21
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高性能的數(shù)據(jù)壓縮可以有效的減少數(shù)據(jù)對(duì)存儲(chǔ)空間和通信帶寬的要求，降低通信成本。為解決圖像數(shù)據(jù)的高壓縮性能問(wèn)題，本文提出了基于JPEG2000標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn)方案。相對(duì)于軟件算法實(shí)現(xiàn)和其他硬件方法，采用FPGA硬件實(shí)現(xiàn)可降低系統(tǒng)復(fù)雜度提高性能。最終設(shè)計(jì)的IP核具有資源占用少，性能良好和便于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足通信傳輸和照相設(shè)備等應(yīng)用需求。
標(biāo)簽： JPEG 2000 FPGA 數(shù)據(jù)壓縮
上傳時(shí)間： 2013-12-17
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可編程邏輯器件（PLD）是嵌入式工業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵元器件。在工業(yè)設(shè)計(jì)中，PLD已經(jīng)從提供簡(jiǎn)單的膠合邏輯發(fā)展到使用FPGA作為協(xié)處理器。該技術(shù)在通信、電機(jī)控制、I/O模塊以及圖像處理等應(yīng)用中支持 I/O 擴(kuò)展，替代基本的微控制器 （MCU） 或者數(shù)字信號(hào)處理器 （DSP）。 隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提高，F(xiàn)PGA還能夠集成整個(gè)芯片系統(tǒng)（SoC），與分立的 MCU、DSP、ASSP，以及 ASIC解決方案相比，大幅度降低了成本。不論是用作協(xié)處理器還是SoC，Altera FPGA在您的工業(yè)應(yīng)用中都具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1. 設(shè)計(jì)集成——使用FPGA作為協(xié)處理器或者SoC，在一個(gè)器件平臺(tái)上集成 IP和軟件堆棧，從而降低成本。 2. 可重新編程能力——在一個(gè)公共開發(fā)平臺(tái)的一片 FPGA中，使工業(yè)設(shè)計(jì)能夠適應(yīng)協(xié)議、IP以及新硬件功能的發(fā)展變化。 3. 性能調(diào)整——通過(guò)FPGA中的嵌入式處理器、定制指令和IP模塊，增強(qiáng)性能，滿足系統(tǒng)要求。 4. 過(guò)時(shí)保護(hù)——較長(zhǎng)的 FPGA 產(chǎn)品生命周期，通過(guò) FPGA 新系列的器件移植，延長(zhǎng)工業(yè)產(chǎn)品的生命周期，保護(hù)硬件不會(huì)過(guò)時(shí)。 5. 熟悉的工具——使用熟悉的、功能強(qiáng)大的集成工具，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和軟件開發(fā)、IP集成以及調(diào)試。
標(biāo)簽： FPGA 工業(yè)應(yīng)用
上傳時(shí)間： 2014-12-28
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對(duì)于利用LabVIEW FPGA實(shí)現(xiàn)RIO目標(biāo)平臺(tái)上的定制硬件的工程師與開發(fā)人員，他們可以很容易地利用所推薦的組件設(shè)計(jì)構(gòu)建適合其應(yīng)用的、可復(fù)用且可擴(kuò)展的代碼模塊。基于已經(jīng)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)進(jìn)行代碼模塊開發(fā)，將使現(xiàn)有IP在未來(lái)應(yīng)用中得到更好的復(fù)用，也可以使在不同開發(fā)人員和內(nèi)部組織之間進(jìn)行共享和交換的代碼更好服用
標(biāo)簽： LabVIEW FPGA IP核 模塊設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-11-20
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