ABB PFEA113-65 張力控制器
MB86S02視頻圖像傳感器在FPGA的控制下進行視頻圖像信息的采集，在收到PC機的采集命令后MB86S02開始視頻信號的采集 FPGA作為系統(tǒng)的核心控制單元不僅負(fù)責(zé)視頻圖像的采集，而且負(fù)責(zé)視頻圖像信息的預(yù)處理和系統(tǒng)各單元模塊之間的數(shù)據(jù)交互。針對視頻圖像數(shù)據(jù)量大的特點，為了保證系統(tǒng)的實時性要求，系統(tǒng)采用大容量的片外SDRAMR對采集到的視頻圖像信息進行緩存，SDRAM控制器由FPGA實現(xiàn)，視頻圖像信息經(jīng)過 SDRAM緩存后首先要由FPGA對其進行濾波處理，以消除圖像信息中的噪聲干擾，本系統(tǒng)中采用中值濾波的方式對采集到的視頻信息進行處理，濾波后的數(shù)據(jù)通過FPGA內(nèi)部FIFO進入DSP進行下一步的壓縮處理。DSP上電后首先進行引導(dǎo)程序的自加載，等待FPGA發(fā)送請求，在收到FPGA的請求后，DSP建立EDMA通道從FPGA獲取視頻數(shù)據(jù)，存滿一幀后，開始對視頻圖像進行JPEG壓縮處理，壓縮處理后的視頻圖像信息經(jīng)過FIFO緩存后，在 FPGA的控制下寫入USB接口控制器的數(shù)據(jù)緩存區(qū)，等待PC機的讀數(shù)請求，USB接口控制器在收到PC機的讀數(shù)請求后將數(shù)據(jù)寫入PDIUSBD12的端口1，以便PC機下一步讀取數(shù)據(jù)。
2系統(tǒng)軟件總體設(shè)計
系統(tǒng)的軟件設(shè)計根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的總體劃分，也可以分為兩大部分來描述。整個系統(tǒng)的運行如圖2所示，F(xiàn)PGA和DSP各自的程序獨立運行，通過中斷信號完成數(shù)據(jù)的實時交互。FPGA向DSP方向的指令是通過FPGA發(fā)送一個EDMA請求，DSP通過響應(yīng)EDMA請求，建立EDMA通道，開始從FIFO中進行預(yù)處理后數(shù)據(jù)的讀取，DSP向FPGA傳輸數(shù)據(jù)時，通過向FPGA發(fā)送一個中斷信號，讓其從FIFO中把壓縮后的圖像數(shù)據(jù)讀出來。
整個系統(tǒng)工作流程可以簡單描述如下：系統(tǒng)上電后，首先DSP由flash實現(xiàn)自舉，并運行引導(dǎo)程序，之后轉(zhuǎn)入EDMA等待狀態(tài)，F(xiàn)PGA初始化后等待外部圖像采集命令，收到圖像采集命令后開始進行圖像采集，并對采集到的圖像進行預(yù)處理，預(yù)處理后的圖像經(jīng)過FIFO緩沖，在存儲一定量的數(shù)據(jù)之后，F(xiàn)PGA通過半滿信號向DSP發(fā)送EDMA請求，等待DSP響應(yīng)，DSP一旦收到來自FPGA的EDMA請求，立即建立EDMA通道，從FIFO中讀取數(shù)據(jù)到L2存儲器，存滿一幀圖像后DSP開始圖像壓縮，等待一幅圖像壓縮完成之后，DSP會向FPGA發(fā)送中斷信號，F(xiàn)PGA在收到中斷信號后開始從 FIFO中讀取壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。一幀數(shù)據(jù)讀完后，判斷編碼信號是否有效，如果有效則按同樣的規(guī)則對下一幀圖像進行壓縮，如果無效則通知DSP結(jié)束。
3結(jié)論
本設(shè)計方案已經(jīng)經(jīng)過了硬件驗證，達(dá)到了預(yù)定的設(shè)計要求，實現(xiàn)了大數(shù)據(jù)量的實時處理。
系統(tǒng)體積僅為70×70mm，功耗小于5W，中值濾波速率平均20F/S，JPEG壓縮速率平均25F/s以上。不僅滿足了視頻處理系統(tǒng)的實時性要求，且體積小、功耗低，而且基于FPGA的可編程性，本系統(tǒng)具有良好的靈活性和擴展性。
主營產(chǎn)品，優(yōu)勢供應(yīng)，充足庫存：
FOXOBORO(?？怂共_) I/A：AW51B,P0400YC FBM02,P0400YV FBM18,P0400ZE FBM04,P0914WM FBM241C,FBM217 P0914TR,FBM242 P0916TA,CP40B P0961BC,FBM44 P0950BN等。
ALSOM MOTOROLA MVME系列：MVME 162-12、MVME 167-02、MVME177-004、等系列。
HP（惠普）:工作站、服務(wù)器、HP 9000 工作站、HP 75000 系列備件、HP VXI 測試設(shè)備。
Honeywell（霍尼韋爾）：DCS系統(tǒng)備件模件、HONEYWELL TDC系列， QCS,S9000等備件。
Yaskawa（安川）：伺服控制器、伺服馬達(dá)、伺服驅(qū)動器。
Allen Bradley（羅克韋爾）: 1756/ 1771/ 1785/ 2711系例、Reliance機電等產(chǎn)品。
Woodward（伍德沃德）：SPC閥位控制器、PEAK150數(shù)字控制器。
NETWORK APPLIANCE：數(shù)據(jù)儲存模塊。
Schneider（施耐德）：MODICON 140系列、Quantum內(nèi)存卡、Quantum電源模塊等。
XYCOM：XVME-103、XVME-690、VME總線等備件。
FANUC（法那克）：模塊、卡件、驅(qū)動器等各類備件。NOKI（尼康）：卡件、模塊備件。
SIEMENS（西門子）：Siemens Iskamatic，Siemens Simatic S5，Siemens Simatic C1，數(shù)控系統(tǒng)等。
Bosch Rexroth(力士樂)：電子傳動與控制，I/O模塊,PLC控制器,驅(qū)動器等。
Rexroth Indramat：特殊產(chǎn)品。 ※貝加萊（B&R）：PLC
ABB:ABB Masterpiece200/AC450,ABB Masterview 850/1,Advant OCS,MOD 30/MODCELL,MOD 300,Bailey INFI90,ABB Procontic,ABB Procontrol.等系統(tǒng)備件。
TOSHIBA 東芝：DSV1-DA,VCM1X4 2N8C2184P001-G,VCMIX4,VPCPX1,VBMPX1,等。
HITACHI 日立：AIC200,CAM810,CPU800,CRT860,CTR850,CRT870,FLP800A,DHW850等。
dcs是分布式控制系統(tǒng)的簡稱，亦稱為集散控制系統(tǒng)，它是由回路儀表控制系統(tǒng)發(fā)展而來，是在計算機、通訊、控制和crt技術(shù)迅速發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。
3.2 dcs的發(fā)展歷程
??上世紀(jì)60年代以后，隨著生產(chǎn)工程的大型化和復(fù)雜化，誕生了計算機集中監(jiān)視和控制的集中控制系統(tǒng)。集中控制方便了監(jiān)視、操作和管理，同樣也使危險性高度集中，系統(tǒng)一旦故障，對裝置造成的影響和危險性都是非常大的。隨著微處理機的誕生，為新型控制系統(tǒng)的開放創(chuàng)造了無比優(yōu)越的條件。1975年，隨著計算機、通訊、控制和crt 4c技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，美國honeywell首次向全球推出了分散控制系統(tǒng)tdc-2000，從第一套dcs誕生至今，dcs系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了3個發(fā)展階段。
??1975至1980年為初創(chuàng)階段。由于軟硬件技術(shù)的限制，此時的dcs系統(tǒng)性能還不十分完善，硬件結(jié)構(gòu)還不十分成熟。
??1981至1987年為第2個階段。這一時期容錯、冗余技術(shù)已經(jīng)成熟使用，系統(tǒng)可靠性很高，性能十分優(yōu)越，各種控制功能十分豐富。在該階段dcs從單純的工業(yè)過程自動化控制向生產(chǎn)管理自動化發(fā)展。這一代的dcs主要將lan（local area network）技術(shù)引入，使dcs的網(wǎng)絡(luò)功能大大加強。
??1987至今為第3個發(fā)展階段。各廠家采用國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（iso）開放系統(tǒng)互連（osi）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上產(chǎn)生制造自動化協(xié)議（map）標(biāo)準(zhǔn)來解決不同機型的互連問題。 dcs系統(tǒng)在硬件上使用了更先進的cpu及冗余技術(shù)，存儲容量及通訊速度大幅度提高，軟件上采用通用操作系統(tǒng)。在該階段dcs將控制、監(jiān)督和管理調(diào)度有機結(jié)合起來，實現(xiàn)了各種生產(chǎn)經(jīng)營信息的自動化管理。
3.3 dcs的特點和功能
??（1）dcs的主要特點。dcs具有以下主要特點：控制與顯示分離；采用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)；完備的開放系統(tǒng)；可靠性高；具有綜合性和專業(yè)性；實現(xiàn)了人機對話技術(shù)；系統(tǒng)擴展靈活；管理能力強。
??（2）dcs的主要功能。dcs系統(tǒng)能很好的完成工業(yè)連續(xù)控制、回路儀表控制等，dcs多年的實踐表明，其在連續(xù)控制領(lǐng)域已經(jīng)成為一種成熟的技術(shù)和完善的控制系統(tǒng)，同時其友好的人機界面、建立在冗余技術(shù)上的可靠性、強大的網(wǎng)絡(luò)功能、單一的數(shù)據(jù)庫、組態(tài)靈活等特點得到了廣大用戶的好評。
3.4 dcs的發(fā)展趨勢
??dcs在連續(xù)控制領(lǐng)域有這極其重要的地位，到目前為止，對于dcs未來發(fā)展問題有許多爭論，但下面的幾個問題是大多數(shù)認(rèn)識認(rèn)為dcs急需解決的問題；
??（1）開放性。關(guān)于開放性，這個問題是制約dcs發(fā)展的一個很大的因素，由于dcs各廠家對于自己的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和系統(tǒng)軟件采取嚴(yán)格的保密措施，這就造成了如果別的廠家的plc或其它的控制設(shè)備就不可能很好的無縫的接入dcs控制系統(tǒng)，往往需要經(jīng)過復(fù)雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換，得到的通訊速率和通訊能力都很不理想，例如honeywell公司的tps系統(tǒng)和ab公司的plc5系列的plc進行通訊就需要通過串口并加上雙方為通訊開發(fā)出來的輔助設(shè)備來實現(xiàn)，但當(dāng)通訊量較大時，其實時性就大大降低，這個問題就阻礙了dcs的應(yīng)用領(lǐng)域和競爭力。目前一些dcs廠家已經(jīng)意識到該問題的嚴(yán)重性，除去通信問題以外，操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、人機界面、控制策略的組態(tài)等方面，都有開放性問題，所以隨著技術(shù)進步，dcs的開放性需要逐漸加強，而且還應(yīng)發(fā)揮其特色，使分散型計算機控制系統(tǒng)，從傳統(tǒng)dcs中解放出來，使dcs與cips系統(tǒng)的調(diào)度層、管理層、決策層（輔助決策層）進行無縫連接，將dcs的相關(guān)信息上傳，使其實時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫為上述３層所共用，避免重復(fù)建庫，為先進控制和優(yōu)化建好平臺，與上層的關(guān)系數(shù)據(jù)庫共享數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)管控一體化。
??（2）價格。關(guān)于價格，當(dāng)然應(yīng)從性能價格比、產(chǎn)品生命周期及用戶根據(jù)實際生產(chǎn)裝置的自控要求對dcs進行選型、工程費用、維修費用等方面綜合考慮。更重要的是目前plc系統(tǒng)、工控機系統(tǒng)（ipc）的價格都是以廉價著稱，所以dcs廠商在這方面面臨的形勢很嚴(yán)峻，今后dcs應(yīng)在降低成本、減少維修費用、發(fā)展遠(yuǎn)程診斷和維護及完善服務(wù)體系等方面多下功夫，應(yīng)對plc和ipc與之的競爭。
ABB PFEA113-20 模塊它能夠安裝在軸承座下方，測量垂直分力，可以雙向測量，PFCL241-SE適用于軋機環(huán)境，配有帶護套的固定連接電纜模塊
INNPM01網(wǎng)絡(luò)處理器模塊，INNPM1網(wǎng)絡(luò)處理器模塊，INNP12網(wǎng)絡(luò)處理器模塊，INNP22網(wǎng)絡(luò)處理器模塊，INNTP01工廠環(huán)路至計算機傳輸模塊，INPBS01并行總線從模塊，INPCI01工廠環(huán)路至計算機接口，INPCI02工廠環(huán)路至計算機接口PFEA113-20
電力系統(tǒng)部：電力系統(tǒng)部為世界各地的輸配電網(wǎng)絡(luò)和發(fā)電廠提供全套系統(tǒng)和服務(wù)，***是變電站和變電站自動控制系統(tǒng)ABB PFEA113-20 模塊
ABB接觸器包括接觸器和熱過載繼電器，他們適用于建筑業(yè)和工業(yè)領(lǐng)域，如：電機控制、保暖和通風(fēng)、空調(diào)、水泵、提升設(shè)備、照明和校正功率因數(shù)等，規(guī)格包括4 和 5.5KW 的微型接觸器、高達(dá)400kW 的接觸器組(AC3)，建筑用接觸器（家用和工業(yè)用），拍合式接觸器，熱過載繼電器和電子繼電器，以及***附件，確保選擇靈活性和滿足客戶需求PFEA113-20
ABB 電動機起動器可按電氣編號430提供過載保護，工控可提供手動操作; 過載可提供可調(diào)雙金屬脫扣機構(gòu)，可調(diào)環(huán)境補償?shù)燃?0 過載繼電器 (-20°C 至 +45°C 密封的) 外殼帶下列附件 : 掛鎖和指示燈 高達(dá)30kA 或 85kA 不須帶后備熔絲 含附件ABB PFEA113-20 模塊
省時性
程序簡短可以節(jié)省程序運行時間，但簡短與省時并不完quan是yi回事。因為運行程序時間雖與程序所擁有指令條數(shù)有關(guān)，而且還與所使用的是什么指令有關(guān)。PLC指令不同，執(zhí)行的時間也不同。而且，有的指令，在邏輯條件ON時執(zhí)行與在OFF時執(zhí)行其時間也不同。另外，由于使用了流程控制指令，在程序中，不是所有指令都要執(zhí)行等。所以，運行程序的時間計算是較復(fù)雜的。但要求其平均時間少，zui大時間也不太長是必要的。這樣可提gaoPLC的響應(yīng)速度。
省時的關(guān)鍵是用好流程控制指令。按情況確定yi些執(zhí)行的指令，作必bei部分，其余的可依程序進行，有選擇地執(zhí)行，或作些分時工作的設(shè)計，避免zui大時間太長等。
可讀性
要求所設(shè)計的程序可讀性要好。這不僅便于程序設(shè)計者加深對程序的理解，便地調(diào)試，而且，還要便于別人讀懂你的程序，便于使用者維護。必要時，也可使程序推廣。
要使程序可讀性好，所設(shè)計的程序就要盡可能清晰。要注意層次，實現(xiàn)模塊化，以至于用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM行設(shè)計。要多用yi些標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計。
再就是I/O分配要有規(guī)律性，便于記憶與理解。必要時，還要做yi些注釋工作。內(nèi)部器件的使用也要講規(guī)律性，不要隨便地拿來就用。
可讀性在程序設(shè)計開始時就要注意。這不易完quan做到。因為在程序調(diào)試的過程中，指令的增減，內(nèi)部器件的使用變化，可能使原較清晰的程序，變的有些亂。所以在設(shè)計時就對調(diào)試增減留有yi定的余地，然后調(diào)試完畢后再做yi下整理，這樣所設(shè)計的程序具有更gao的質(zhì)量。
VW3A66504
TSXSCM2011
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Schneider Electric 28313
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