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基于FCS的信息控制一体化系统的研究

基于FCS的信息控制一体化系统的研究

作者：吴化柱大连铁道学院

学位级别：硕士

现场总线的产生和发展引发了工业控制领域的一场革命。现场总线以其全数字、全分散、全开放的特点适应了工业控制现场的分散化、网络化和智能化的发展趋势而成为控制领域的一个热点，基于现场总线的信息控制一体化系统正在逐步取代传统... 详细信息

现场总线的产生和发展引发了工业控制领域的一场革命。现场总线以其全数字、全分散、全开放的特点适应了工业控制现场的分散化、网络化和智能化的发展趋势而成为控制领域的一个热点，基于现场总线的信息控制一体化系统正在逐步取代传统控制系统，而走在学科发展的前沿并产生巨大的社会和经济效益。如今，正逢我国处于新技术改造和产品的升级换代期间，将先进的科研成果向实际应用阶段转化以实现我国由“工业经济”向“信息经济”的转变已显得尤为关键和迫切，本课题正是在这种产业背景和技术背景下面向实际应用而展开的。间歇生产过程(又称批量生产过程)是工业生产中广泛采用的一种生产方式。间歇控制本身具有控制柔性度高、控制策略灵活、多种控制方式并存、开关量控制与模拟量控制并重等特点和难点，相关设备状态联锁条件严格，对控制系统提出了更高的要求。同时，现代工业控制现场的规模越来越大，而且生产过程中需要大量的传感器、执行器、调节器等相关设备，它们相对分散且分布在非常广泛的范围内。所以，对现场设备状态的监控、生产过程的自动实现和对现场数据的采集、处理和传送成为信息控制一体化系统功能的核心，而基于现场总线的信息控制一体化系统的研究为解决这类问题提供了新的方案和借鉴，并对整个工业现场控制都具有普遍的意义。 “本钢流体量数据采集、管理和活化炉监控系统”的特点是采集的点数多、地域分布广、系统能够自动监视网络故障和设备状态、控制任务繁重、具有典型的综合间歇控制的特点和要求，联锁条件严格。其特点完全符合了现代工业发展的网络化、分散化和智能化的发展趋势。文中论证了现场总线控制系统作为企业基层INTRANET数据采集监控网络和实现过程控制的优势，提出并论证了采用SHCAN2000型现场总线控制系统来设计和实现信息控制一体化在现场环境中应用的可行性。同时深入论述了SHCAN2000型系统的体系结构，系统应用过程中硬件设计、软件设计以及如何通过上微机编程和下位机组态大连铁道学院工学硕士学位论文来实现系统功能的。本课题设计的基于现场总线的信息控制一体化系统已经在本钢集团得到了成功的应用，系统功能强大、控制效果好，智能程度高，在工业控制现场具有良好的推广应用价值。证明本文提出的实现方案设计合理，切实可行，为现场总线在工业控制领域的进一步应用作了有益的尝试。

关键词：现场总线控制系统 CAN 数据采集过程控制

TMS320f2812芯片中的CAN口C语言通信编程

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控制工程 2004年第2期11卷 168-170页

作者：李杨乔毅吴化柱大连铁道学院电气信息分院辽宁大连116028 大连铁道学院三合仪表公司辽宁大连116028

为了使现场智能设备能够更好地应用于运动控制等对实时性要求很高的控制领域,SHCAN2000现场总线控制系统在升级换代中使用了TI公司最新的32位处理器TMS320f2812。这套系统中的现场智能设备通过CAN总线互连来完成通信功能。由于C语言自... 详细信息

为了使现场智能设备能够更好地应用于运动控制等对实时性要求很高的控制领域,SHCAN2000现场总线控制系统在升级换代中使用了TI公司最新的32位处理器TMS320f2812。这套系统中的现场智能设备通过CAN总线互连来完成通信功能。由于C语言自身的优点对CAN控制器开发带来的诸多好处,介绍了用C语言对TMS320f2812芯片中的CAN控制器的开发,其开发与调试周期缩短,排除故障的能力就会大大增强,可更广泛地应用到运动控制领域中。

关键词： C语言汇编语言通信编程 TMS320f2812芯片 CAN总线现场总线工业控制

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多通道通用智能温度测量仪表的设计

化工自动化及仪表 2004年第5期31卷 69-72页

作者：唐明新乔毅袁爱进吴化柱姚晓峰陈晓侠大连铁道学院辽宁大连116028

　介绍一种带有CAN现场总线接口的多通道智能温度测量仪表的硬件和软件设计方法,该测量装置具有通用性强、灵活性高和测量精度高的优点。详细介绍测量通道的设计思想,以及放大电路的温度补偿、仪表的自动标定技术和线性化方法等。

关键词：智能仪表温度补偿自动标定线性化

LabVIEW在现场总线控制系统的应用研究

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仪表技术与传感器 2005年第4期 28-29,34页

作者：吴化柱乔毅栾美艳袁爱进大连交通大学电气信息学院辽宁大连116028

SHCAN2000现场总线控制系统采用LabVIEW作为上位监控软件,利用其功能强大、编程简单、操作灵活、节省开发时间和开发成本的优点,实现工业过程控制中的监控功能。并具体介绍了监控功能的实现方法。最后,阐述了LabVIEW在SHCAN2000系统中... 详细信息

SHCAN2000现场总线控制系统采用LabVIEW作为上位监控软件,利用其功能强大、编程简单、操作灵活、节省开发时间和开发成本的优点,实现工业过程控制中的监控功能。并具体介绍了监控功能的实现方法。最后,阐述了LabVIEW在SHCAN2000系统中的成功应用,论证了其作为监控软件适合于中小型控制系统。介绍了针对过程控制研发的DSC模块,运用"LabVIEW+DSC",更节省开发时间,提高效率。

关键词：现场总线控制系统 SHCAN2000 LabVIEW 监控软件 DSC模块

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TMS320F28xx异步串口通信的研究

控制工程 2004年第1期11卷 70-72页

作者：吕艳玲袁爱进唐明新乔毅吴化柱王裕如大连铁道学院电气信息分院辽宁大连116028

针对TI公司的TMS320F28xx,在介绍DSP芯片主要特点的基础上重点阐述了它的串行通信模块,并描述了串行通信模块的两大加强特性,介绍了利用F2812串行通信模块实现其内部CPU与异步外设之间的串行通信的原理,并且结合实际应用,给出了异步串... 详细信息

针对TI公司的TMS320F28xx,在介绍DSP芯片主要特点的基础上重点阐述了它的串行通信模块,并描述了串行通信模块的两大加强特性,介绍了利用F2812串行通信模块实现其内部CPU与异步外设之间的串行通信的原理,并且结合实际应用,给出了异步串行通信的软件程序设计。实际应用结果表明,该方法数据传输可靠,解决了通信过程中对终端波特率的确定问题,减少了通信中断次数,提高了通信速率,有广泛的应用前景。

关键词： TMS320F28xx 异步串口通信数字信号处理 DSP芯片

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PLC在温度控制中的应用

电脑知识与技术（过刊） 2009年第1X期15卷 480-481页

作者：于淼吴化柱大连交通大学电气信息学院辽宁大连116028

该文主要介绍在工业控制中如何采用三菱公司的PLC温度模块作为测量、调节温度的工具,并且如何采用三菱PLC实现控制,以达到预期的效果,特别是软件方面的实现。

关键词：工业控制温度模块 PLC

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基于MMB的直接转矩控制系统

大连交通大学学报 2010年第4期31卷 53-55页

作者：王晨吴化柱大连交通大学电气信息学院辽宁大连116028

为了克服传统的直接转矩控制存在开关频率不确定、转矩脉动较大等缺点,分析了多种改进的方法,并利用本实验室自行开发的微型消息总线(MMB)集成开发环境实现直接转矩控制的改进.该环境采用"暂态-稳态-超调"技术,能够有效地解决转矩脉动... 详细信息

为了克服传统的直接转矩控制存在开关频率不确定、转矩脉动较大等缺点,分析了多种改进的方法,并利用本实验室自行开发的微型消息总线(MMB)集成开发环境实现直接转矩控制的改进.该环境采用"暂态-稳态-超调"技术,能够有效地解决转矩脉动的问题.

关键词：电机调速直接转矩控制 MMB

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基于μTenux智能家居网关的设计与实现

大连交通大学学报 2014年第A1期35卷 145-148页

作者：卢伟吴化柱张毅珏大连交通大学电气信息学院辽宁大连116028

针对现有家庭网络中ZigBee传输距离短的问题,设计了一种可以连入以太网实现数据远程监测的智能家居网关.硬件方面以STM32微处理器和ZigBee CC2530为核心进行设计,软件方面移植μTenux实时操作系统,在μTenux实时操作系统基础上实现以太... 详细信息

针对现有家庭网络中ZigBee传输距离短的问题,设计了一种可以连入以太网实现数据远程监测的智能家居网关.硬件方面以STM32微处理器和ZigBee CC2530为核心进行设计,软件方面移植μTenux实时操作系统,在μTenux实时操作系统基础上实现以太网络与ZigBee网络的互联.经过测试,该网关实现了以太网与ZigBee无线传感器网络的数据通信,完全能够满足家庭网关的控制和监测需求.

关键词： μTenux STM32 以太网网关 ZigBee

基于Avalon总线的计数器接口IP核设计及应用

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工业控制计算机 2011年第9期24卷 69-70,96页

作者：罗乃好吴化柱大连交通大学电气信息学院辽宁大连116028

在控制领域,随着基于FPGA的NIOS II软核处理器的广泛应用,NIOS II的Avalon总线与外设的接口IP(知识产权)核的研究就显得很有价值。该设计结合FPGA实现了编码器脉冲的整形、滤波、倍频、鉴相、计数和锁存功能,然后运用Verilog语言完成了... 详细信息

在控制领域,随着基于FPGA的NIOS II软核处理器的广泛应用,NIOS II的Avalon总线与外设的接口IP(知识产权)核的研究就显得很有价值。该设计结合FPGA实现了编码器脉冲的整形、滤波、倍频、鉴相、计数和锁存功能,然后运用Verilog语言完成了计数模块与Avalon总线的接口IP核设计,最后采取SOPC(可编程片上系统)技术定制了NIOS II软核处理器。实际运用表明,该设计稳定可靠,能有效准确地获取脉冲,简化了电路。

关键词： NIOSII软核处理器编码器 FPGA Avalon总线