[導(dǎo)讀]發(fā)展基于嵌入式計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)
1.嵌入式控制在微波設(shè)備控制上的實(shí)現(xiàn):
大型系統(tǒng)我們一般采用工業(yè)PC的方式集中控制,但面對(duì)小型系統(tǒng)我們?nèi)绮捎霉I(yè)PC的方法則有點(diǎn)大馬拉小車的概念了。一方面,對(duì)于向小系統(tǒng)應(yīng)用必須考慮成本,另一方面的要求是穩(wěn)定與可靠。因而,采用嵌入式計(jì)算機(jī)是我們的首選。
對(duì)于嵌入式控制系統(tǒng)有兩個(gè)種類:
一、基于無操作系統(tǒng)的嵌入式芯片的控制技術(shù)。
二、基于有操作系統(tǒng)的嵌入式芯片的控制技術(shù)。
第一種我們一般性的可將之認(rèn)為是在微控制器的層面上,我國(guó)一般稱為單片機(jī)。它一般用于對(duì)處理數(shù)據(jù)要求相對(duì)較低的場(chǎng)合,設(shè)計(jì)者一般采用匯編語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行開發(fā),此種控制不具有良好的人機(jī)界面。
第二種實(shí)際就是一臺(tái)PC,但要比一般PC及工業(yè)計(jì)算機(jī)都來得穩(wěn)定,這一穩(wěn)定性促使嵌入式計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域十分寬廣。以目前的發(fā)展速度,今后的工業(yè)控制方面大有取代工業(yè)控制計(jì)算機(jī)的趨勢(shì)。它所用的操作系統(tǒng)一般為:Linux、MS-dos、Windows CE等。WinCE是微軟公司基于NT控制技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)產(chǎn)生的操作系統(tǒng),被廣泛應(yīng)用于Pocket PC 以及一些嵌入式計(jì)算機(jī)中。這里特別要一提的是Windows CE.net,它的
出現(xiàn)使原來在PC上開發(fā)的程序員能最小縫隙的過渡到面向嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā),同時(shí)具有.net的框架。對(duì)于設(shè)備控制系統(tǒng)我們一般選擇此系統(tǒng)。
這里一般單臺(tái)次的工業(yè)控制基本采用Windows CE+組態(tài)軟件+觸摸屏的形式來實(shí)現(xiàn)。這里的組態(tài)軟件與上面的組態(tài)軟件本質(zhì)和功能基本是一樣的,所不同的是支持它運(yùn)行的平臺(tái)為Windows CE操作系統(tǒng)。目前我國(guó)的一些組態(tài)軟件廠家都看到了這一巨大的市場(chǎng),因而紛紛推出自己基于CE系統(tǒng)的組態(tài)軟件,如昆侖通態(tài)的MCGS等。
當(dāng)然,在針對(duì)相對(duì)簡(jiǎn)單或用戶要求不高的系統(tǒng)的時(shí)候,也可以使用WinCE平臺(tái)下的開發(fā)軟件自己進(jìn)行相關(guān)編程,其開發(fā)軟件一般使用Microsoft的eMbedded Visual basic 和 eMbedded Visual C++等。其具體控制方式可參見“自動(dòng)控制技術(shù)在微波工業(yè)設(shè)備中的應(yīng)用”內(nèi)的相關(guān)介紹。
2.在工業(yè)控制領(lǐng)域經(jīng)常應(yīng)用的若干控制算法
在使用嵌入式計(jì)算機(jī)進(jìn)行工業(yè)自動(dòng)化控制過程中,有一些相關(guān)的算法是較為常用的,作為工程開發(fā)設(shè)計(jì)人員必須通曉相關(guān)的控制算法,這樣有助于實(shí)現(xiàn)可靠使用的控制。
1. 常規(guī)PID控制算法
PID算法是工業(yè)控制中最常用的一種數(shù)學(xué)算法,它的基本公式如下:
直接計(jì)算公式:
Pout(t)=KP*e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*(e(t)-e(t-1));
上一次的計(jì)算:
Pout(t-1)=Kp*e(t-1)+Ki*∑e(t)+Kd*(e(t-1)-e(t-2));
兩式相減得到增量法計(jì)算公式:
Pdlt=Kp*(e(t)+Ki*∑e(t)+Kd*(e(t)-2*e(t-1)+e(t-2));
其中三個(gè)基本參數(shù)Kp、Ki、Kd在實(shí)際控制中的作用:
Kp-比例調(diào)節(jié)作用:是按比例反映系統(tǒng)的偏差,系統(tǒng)一旦出現(xiàn)偏差,比例調(diào)節(jié)立即產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用用以減少誤差。比例作用大,可以加快調(diào)節(jié),減少誤差,但是過大的比例,使系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降,甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。 [!--empirenews.page--]
Ki-積分調(diào)節(jié)作用:是使系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差,提高無差度。因?yàn)橛姓`差,積分調(diào)節(jié)就進(jìn)行,直至無差,積分調(diào)節(jié)停止,積分調(diào)節(jié)輸出一常值。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)Ti,Ti越小,積分作用就越強(qiáng)。反之Ti大則積分作用弱,加入積分調(diào)節(jié)可使系統(tǒng)穩(wěn)定性下降,動(dòng)態(tài)響應(yīng)變慢。積分作用常與另兩種調(diào)節(jié)規(guī)律結(jié)合,組成PI調(diào)節(jié)器或PID調(diào)節(jié)器
Kd-微分調(diào)節(jié)作用:微分作用反映系統(tǒng)偏差信號(hào)的變化率,具有預(yù)見性,能預(yù)見偏差變化的趨勢(shì),因此能產(chǎn)生超前的控制作用,在偏差還沒有形成之前,已被微分調(diào)節(jié)作用消除。因此,可以改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。在微分時(shí)間選擇合適的情況下,可以減少超調(diào),減少調(diào)節(jié)時(shí)間。微分作用對(duì)噪聲干擾有放大作用,因此過強(qiáng)的加微分調(diào)節(jié),對(duì)系統(tǒng)抗干擾不利。此外,微分反映的是變化率,而當(dāng)輸入沒有變化時(shí),微分作用輸出為零。微分作用不能單獨(dú)使用,需要與另外兩種調(diào)節(jié)規(guī)律相結(jié)合,組成PD或PID控制器。
該P(yáng)ID算法應(yīng)用范圍十分廣泛,最常見的是用于對(duì)溫度控制要求較高的環(huán)境。
2. 預(yù)測(cè)控制算法
預(yù)測(cè)控制就是利用內(nèi)部模型(開環(huán)和閉環(huán)預(yù)測(cè)模型)預(yù)估過程的未來輸出(被控變量)與設(shè)定值之間的誤差,基于該誤差采用“滾動(dòng)式”優(yōu)化策略計(jì)算當(dāng)前的控制輸入。
3. 其他各種控制算法
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展使得將一些先進(jìn)的控制算法應(yīng)用于工業(yè)控制中成為了可能,如推理控制算法、優(yōu)化控制算法、分解-協(xié)調(diào)算法、以及模糊控制算法等等。
結(jié)束語(yǔ)
微波設(shè)備作為提供給生產(chǎn)用戶使用的平臺(tái),首先必將隨用戶不斷提高的要求而更新。同時(shí)作為生產(chǎn)設(shè)計(jì)微 波設(shè)備的企業(yè)更應(yīng)該把握先進(jìn)控制技術(shù)的脈搏,不斷將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到設(shè)備中去。大致我們認(rèn)為:
1.微波設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化接口
隨著生產(chǎn)力的發(fā)展,用戶對(duì)微波的不斷認(rèn)識(shí),因而微波設(shè)備往往會(huì)作為生產(chǎn)流水線中的一部分,用戶僅使用微波的某一特性以達(dá)到自己工藝的要求。因此要求微波設(shè)備能很好的與流水的前后道工序友好的銜接。這一要求包括了設(shè)備的三維尺寸、功率配置以及控制系統(tǒng)。
同時(shí)將微波設(shè)備的底層元件的標(biāo)準(zhǔn)化與模塊化也是企業(yè)發(fā)展的需要。
2.未來基于瀏覽器技術(shù)的監(jiān)控軟件和基于無線系統(tǒng)的控制
目前,我們一般使用的控制軟件是基于硬件平臺(tái)的,隨著網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展和.net框架的普及,微波設(shè)備在控制上也力求利用internet網(wǎng)絡(luò),使用戶能通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的監(jiān)控,對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量的控制等。
值得注意的是當(dāng)今無線技術(shù)的發(fā)展的速度,一些可以應(yīng)用的方案如:引入GPRS網(wǎng)絡(luò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)與控制;引入IEEE802.11b的無線連接模塊使設(shè)備與控制臺(tái)無連接線。
最后,祝愿工業(yè)微波控制技術(shù)更上一層樓!
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據(jù)業(yè)內(nèi)信息,近日ADM的一份內(nèi)部報(bào)告顯示,ADM正在計(jì)劃降低其銳龍 7000 CPU的生產(chǎn)計(jì)劃?,F(xiàn)階段全球市場(chǎng)PC的低迷和銷量下滑,再加上AM5平臺(tái)整體反響不佳等等一系列原因?qū)е翧DM采取這一行動(dòng)計(jì)劃。
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PC
ADM
銳龍 7000
CPU
摘要:詳細(xì)分析了木地板自動(dòng)鋪設(shè)裝置的工作原理,介紹了其結(jié)構(gòu)組成、關(guān)鍵部位和控制系統(tǒng),同時(shí)闡述了木地板自動(dòng)鋪設(shè)裝置的特點(diǎn),并從實(shí)用角度分析了木地板自動(dòng)鋪設(shè)裝置的可用性。另外,運(yùn)用UG NX12.0三維建模軟件構(gòu)建了該裝置的...
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自動(dòng)鋪設(shè)裝置
三維建模
控制系統(tǒng)
摘要:隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快,汽車保用量劇增,土地資源緊缺,停車難問題日益嚴(yán)重,提升車位空間的利用率是目前解決這個(gè)問題的有效途徑之一。鑒于此,設(shè)計(jì)了一種基于PLC與小程序的自助立體停車庫(kù),以PLC為控制系統(tǒng)的核心,服務(wù)器...
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控制系統(tǒng)
PLC
通信協(xié)議
上海2022年10月11日 /美通社/ -- 日前,國(guó)際獨(dú)立第三方檢測(cè)、檢驗(yàn)和認(rèn)證機(jī)構(gòu)德國(guó)萊茵TUV大中華區(qū)(簡(jiǎn)稱"TUV萊茵")為寧波堅(jiān)鋒新材料有限公司...
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新材料
PC
可持續(xù)發(fā)展
ISO
你平時(shí)除了工作還會(huì)用電腦嗎?近日分析機(jī)構(gòu)Canalys發(fā)布了2022年第三季度全球PC出貨量報(bào)告,臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦在第三季度的總出貨量同比下降18%至6940萬(wàn)臺(tái)。其中,筆記本電腦出貨量受影響最大,同比下降19%至54...
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PC
臺(tái)式機(jī)
惠普
聯(lián)想
根據(jù)IDC全球個(gè)人計(jì)算設(shè)備季度追蹤的初步結(jié)果,2022第三季度,全球PC發(fā)貨量總計(jì)7420萬(wàn)臺(tái),傳統(tǒng)PC市場(chǎng)繼續(xù)下滑,需求降溫和供應(yīng)不平衡導(dǎo)致同比收縮15.0%。聯(lián)想出貨量1688萬(wàn)臺(tái),份額22.7%,比上年同期下降16...
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蘋果
PC
IDC
華碩
9月21日電,據(jù)巴倫金融周刊報(bào)道,全球個(gè)人電腦(PC)中央處理器(CPU)兩大巨頭英特爾與超微都坦承,當(dāng)下PC市況比之前財(cái)報(bào)預(yù)期低潮的狀況還更進(jìn)一步惡化,超微更直言當(dāng)前PC市場(chǎng)“一片混亂”,比原本財(cái)報(bào)預(yù)測(cè)的狀況又惡化約1...
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英特爾
PC
AMD
摘要:隨著我國(guó)浮法玻璃技術(shù)的不斷發(fā)展,生產(chǎn)浮法玻璃的厚度已發(fā)展至3~12mm,傳統(tǒng)的浮法玻璃拉邊機(jī)已不能滿足生產(chǎn)的需要,所以,研制新型浮法玻璃拉邊機(jī)已成為當(dāng)務(wù)之急。鑒于此,在介紹現(xiàn)有拉邊機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上,對(duì)已有拉邊機(jī)功...
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拉邊機(jī)
控制系統(tǒng)
厚度控制
摘 要:將歐姆龍CP1H PLC應(yīng)用于火化機(jī)控制系統(tǒng) ,并使用程序控制燃燒系統(tǒng) ,從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及工作效率 , 同時(shí)更好 地達(dá)到火化效果 。該系統(tǒng)基于歐姆龍的PLC ,具有成本低、效率高、成效好的特點(diǎn)。
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可編程控制器(PLC)
火化機(jī)
控制系統(tǒng)
為增進(jìn)大家對(duì)PLC的認(rèn)識(shí),本文將基于兩點(diǎn)介紹PLC:1.什么是PLC控制系統(tǒng),2.安全PLC和普通PLC有什么區(qū)別?
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PLC
指數(shù)
控制系統(tǒng)
在吃完上一波居家辦公、遠(yuǎn)程網(wǎng)課的紅利之后,PC電腦再度遭遇至暗時(shí)刻。按照統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)IDC的最新數(shù)據(jù),預(yù)計(jì)今年P(guān)C出貨量同比下滑12.8%,也就是從3.488億臺(tái)跌至3.053億臺(tái),一年減少4350萬(wàn)臺(tái)之多。
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PC
電腦
銷量
根據(jù)近日消費(fèi)市場(chǎng)消息,今年的第二季度我國(guó)大陸地區(qū)PC(臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦和工作站)出貨量1148.5萬(wàn)臺(tái),同比下降16%,其中臺(tái)式機(jī)含臺(tái)式工作站和筆記本電腦含移動(dòng)工作站分別下降了26%和10%,同時(shí),NAND Flash...
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PC
NAND Flash
8月23日消息,今年以來,由于PC市場(chǎng)需求下滑,導(dǎo)致OEM、ODM廠商的庫(kù)存大幅上升,同時(shí)零售渠道的庫(kù)存水位也于第二季度末攀升至新高,使得各OEM/ODM廠商的存貨周轉(zhuǎn)天數(shù)明顯拉長(zhǎng),這也加劇了對(duì)于PC市場(chǎng)后續(xù)走向的疑慮。...
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PC
聯(lián)想
華碩
全球PC市場(chǎng)的加速下滑,拖累聯(lián)想集團(tuán)本期業(yè)績(jī)。雖然告別了去年的高增速,但在手機(jī)、服務(wù)器、方案服務(wù)業(yè)務(wù)等“第二增長(zhǎng)曲線”的支撐下,聯(lián)想避免了像英特爾那樣不得不拿出“災(zāi)難性”業(yè)績(jī)的情況。
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PC
聯(lián)想
消費(fèi)電子
摘要:根據(jù)目前國(guó)內(nèi)康復(fù)床主要依靠手動(dòng)操作的現(xiàn)狀以及不同客戶的需求,基于PLC設(shè)計(jì)了一種智能康復(fù)床控制系統(tǒng),采用以昆侖通態(tài)觸摸屏為主要部件的人機(jī)交互子系統(tǒng),通過西門子s7-200PLC及其上位機(jī)軟件共同實(shí)現(xiàn)控制過程的自動(dòng)化...
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智能康復(fù)床
人機(jī)交互
控制系統(tǒng)
摘要:垂直循環(huán)式智能立體車庫(kù)具有空間利用率高、安全快捷等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于一些停車難題非常突出的老舊小區(qū)、酒店、單位等場(chǎng)所。立體車庫(kù)的控制系統(tǒng)對(duì)停車設(shè)備的實(shí)用性、安全性及智能化起著關(guān)鍵性作用,針對(duì)垂直循環(huán)式立體車庫(kù)控制系統(tǒng)...
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PLC設(shè)計(jì)
控制系統(tǒng)
安全防護(hù)
摘要:針對(duì)鈉堿法海水脫硫系統(tǒng)中排出的脫硫廢水進(jìn)行了研究,設(shè)計(jì)了一套基于西門子S7-1200PLC的脫硫廢水處理系統(tǒng),該控制系統(tǒng)上位機(jī)采用組態(tài)軟件WinCC構(gòu)成組態(tài)監(jiān)控界面,實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行,完成系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)控和報(bào)警、歷史...
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廢水處理
S7-1200PLC
控制系統(tǒng)
北京2022年8月4日 /美通社/ -- 近日,國(guó)家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心主辦的《工業(yè)信息安全》2022年第4期產(chǎn)業(yè)觀察版塊刊發(fā)了北京安帝科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱"安帝科技")與湖北中煙工業(yè)...
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網(wǎng)絡(luò)安全
信息安全
控制系統(tǒng)
防護(hù)
得克薩斯州伍德蘭茲2022年8月2日 /美通社/ -- 全球可持續(xù)化學(xué)企業(yè)Indorama Ventures Public Company Limited(IVL)與Capchem Technology USA Inc....
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RAM
鋰離子電池
PC
IO
得克薩斯州伍德蘭茲2022年8月2日 /美通社/ -- 全球可持續(xù)化學(xué)企業(yè)Indorama Ventures Public Company Limited(IVL)與Capchem Technology USA Inc....
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RAM
鋰離子電池
PC
IO