Documento sobre tecnología de medición y control 2000 palabras.

La tecnología de medición y control puede mejorar la eficiencia y los costos de la construcción, mejorando así la calidad de vida de las personas. Este es un documento sobre tecnología de medición y control de 2000 palabras que compilé para todos, ¡solo como referencia! artículo Parte 1

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Análisis de la tecnología de instrumentos de control y medición inteligente

El resumen analiza las características del bus de campo y propone un esquema de comunicación de bus CAN para la medición inteligente y sistema de instrumentos de control, y explica el diseño de hardware y software de la interfaz de comunicación CAN general en instrumentos inteligentes.

Palabras clave inteligencia; instrumento de medición y control

1 Introducción

El bus de campo es uno de los temas candentes en el desarrollo de la tecnología en el campo de la automatización en la actualidad, y Se conoce como red de área local informática en el campo de la automatización y es un sistema utilizado en sitios de producción para realizar una comunicación digital multinodo en serie bidireccional entre equipos de control y medición microcomputarizados. Red de control de comunicación de bajo nivel. Es un sistema que conecta equipos de campo inteligentes y una red de comunicación estructurada de múltiples ramas, de transmisión bidireccional digital sistemática. Debido a que se adapta a la dirección de desarrollo de los sistemas de control industrial hacia la descentralización, la creación de redes y la inteligencia, tiene ventajas al reducir los cables del sistema, simplificar la instalación, el mantenimiento y la gestión del sistema, reducir la inversión y los costos operativos del sistema y mejorar el rendimiento del sistema. Se ha convertido en un punto caliente en la tecnología de automatización industrial global y ha recibido una amplia atención en todo el mundo.

Desde finales de la década de 1980, varios tipos de tecnología de bus de campo se han vuelto populares y ampliamente utilizados en campos específicos. Cada una de estas tecnologías de bus de campo tiene sus propias características y algunas han ido formando gradualmente sus propias series de productos y ocupando una cuota de mercado considerable. Varios buses de campo típicos incluyen bus CAN, bus LonWorks, bus PROFIBUS, etc. El bus CAN (ControlArea Network) es un bus de campo diseñado por Shandong BOSCII Company para realizar la comunicación de datos entre los componentes internos de medición y ejecución de los automóviles. En comparación con el bus de comunicación general, la comunicación de datos del bus CAN tiene una confiabilidad, tiempo real y flexibilidad excepcionales, por lo que su alcance de aplicación ya no se limita a la industria del automóvil, sino que se está desarrollando en la industria mecánica, la industria de procesos y otros campos. Y es más adecuado para la interconexión de equipos de monitoreo industrial a nivel de campo. La especificación del bus CAN se ha convertido en un estándar internacional y está reconocido como uno de los buses de campo más prometedores. Específicamente, CAN tiene las siguientes características: estructura simple, solo dos cables conectados al exterior, método de comunicación flexible, opera en modo multimaestro sin distinguir maestro y esclavo, y puede enviar y recibir punto a punto, punto a. -datos en modos de transmisión global y multipunto; se elimina la codificación tradicional de direcciones de estaciones y se reemplaza por la codificación del bloque de datos de comunicación, y la longitud de datos de cada cuadro es de hasta 8 bytes, lo que puede cumplir con los requisitos generales; en el campo del control industrial. Al mismo tiempo, 8 bytes no ocuparán el bus por mucho tiempo, lo que garantiza la naturaleza de la comunicación en tiempo real, utilizando tecnología de arbitraje de bus no destructiva que utiliza la verificación CRC y proporciona las funciones de manejo de errores correspondientes para garantizar la confiabilidad de la comunicación de datos; ;Nodo CAN Tiene una función de apagado automático, que corta automáticamente la conexión con el bus cuando hay un error grave en el nodo, para que no afecte el funcionamiento normal del bus.

　2 Estructura del sistema de instrumentos inteligentes de medición y control

Una estructura típica del sistema de instrumentos inteligentes de medición y control basada en bus CAN. El sistema consta principalmente de dos partes: computadora host e inteligente. Instrumentos de medición y control. Medición y control La tarea principal del instrumento es recibir comandos de la computadora host para completar la recopilación de varias cantidades analógicas en el sitio industrial y controlar varios equipos de producción. La computadora host es responsable de monitorear y administrar. Todo el sistema inteligente de medición y control. Sus tareas incluyen visualización CAN y alarma de mensajes de estado de nodos, envío de comandos y parámetros de control a nodos CAN, recepción de números de nodos CAN, visualización de curvas, almacenamiento e impresión, etc. Estas funciones se pueden realizar utilizando los ricos recursos y las potentes funciones de las microcomputadoras modernas. Además, a través del procesamiento en segundo plano de los datos recopilados, también se pueden realizar funciones inteligentes como el filtrado digital y la transformación PFT mediante comunicación CAN de dos cables. Interfaz El controlador de cada nodo de comunicación está conectado al bus CAN a través de un controlador CAN. Cada nodo no tiene una dirección física en la comunicación CAN, sino que utiliza la identificación de ID del software para filtrar la información transmitida en el bus. los nodos necesitan Al mismo tiempo, la prioridad de transmisión de información se determina cuando se transmite la información.

La comunicación entre el chip y el bus CAN se realiza a través del transceptor del bus CAN. El transceptor del bus CAN es la interfaz entre el controlador CAN y el bus físico, proporcionando funciones diferenciales de envío y recepción para el bus. . Para realizar la comunicación entre la PC y el bus CAN, se debe utilizar la tarjeta de comunicación CAN de la PC. Hay muchas tarjetas de este tipo en el mercado. Puede elegir según sus necesidades o puede diseñarlas usted mismo.

3 Diseño de interfaz de instrumentos inteligentes de medición y control

CAN bus es un protocolo de comunicación de datos en serie, que integra la capa física y la capa de enlace de datos del protocolo CAN en la comunicación del bus CAN. Función de interfaz, que puede completar el procesamiento de encuadre de los datos de comunicación.

SJA1000 es el producto de seguimiento del controlador CAN Philips PCA82C200. Es compatible con PCA82C200 en software y pines. Agrega muchas funciones nuevas y tiene un mejor rendimiento. Es especialmente adecuado para la optimización del sistema y ocasiones. Altos requisitos de diagnóstico y mantenimiento. La función del SJA1000 consta de las siguientes partes: lógica de gestión de interfaz; búfer de envío, capaz de almacenar un mensaje completo (filtro de aceptación extendido o estándar);

Un extremo del SJA1000 está conectado al microcontrolador y el otro extremo está conectado al bus CAN. Sin embargo, para mejorar la capacidad de conducción del bus CAN del microcontrolador, el 82C250 se puede utilizar como interfaz entre el controlador CAN y el bus físico para proporcionar capacidades de envío diferencial al bus y capacidades de recepción diferencial al controlador CAN.

Si se utiliza SJA1000 como controlador CAN del medidor de flujo, se conecta a la CPU (microcomputadora de un solo chip) y luego forma un bus CAN a través de PCA82C250. Esta estructura facilita el envío y recepción de información en los nodos de la red CAN, logrando así el control en sitio.

El protocolo de comunicación CAN se completa principalmente con el controlador CAN. SJA1000 es un controlador altamente integrado adecuado para la red de área de controlador (CAN) de entornos industriales y automotrices. Tiene todos los requisitos para completar un protocolo de comunicación de alto rendimiento. Características: SJA1000 con una conexión de bus simple puede completar todas las funciones de la capa física y la capa de enlace de datos, y las funciones de la capa de aplicación pueden ser completadas por el microcontrolador, para lo cual SJA1000 proporciona una interfaz multipropósito.

Durante el funcionamiento del SJA1000, las líneas de control (interrupción, reinicio, selección de chip, etc.) deben configurarse antes de encenderlo para establecer una conexión de hardware para la comunicación con el controlador CAN. La inicialización y la comunicación CAN utilizan subrutinas de envío y recepción de datos en modo interrupción.

Si el controlador CAN independiente recibe un pulso de reinicio (nivel bajo) en el pin 17 después del encendido, puede ingresar al modo de reinicio. Antes de configurar el registro SJA1000, el controlador CAN verifica si ha ingresado al modo de reinicio leyendo el indicador de solicitud del modo de reinicio, porque el registro para configurar la información solo se puede escribir en el modo de reinicio e involucra el registro de control CR, código de aceptación. registro (programación inicial de ACR), registro de máscara de aceptación (AMR), registro de sincronización del bus (BTRO y BTR1), registro de control de salida (OCR). El registro de división de frecuencia del reloj puede seleccionar el modo de funcionamiento BasicCAN o PeliCAN, configurar el pin CLKOUT habilitado para seleccionar la frecuencia, configurar si se utilizará el comparador de entrada CAN de derivación y si se utilizará la salida TX1 como una salida de interrupción de recepción dedicada. Las configuraciones del código de aceptación y del registro de máscara de aceptación pueden filtrar información, definir un código de aceptación para la información recibida y definir un código de máscara de aceptación para comparar bits relacionados con el código de aceptación.

El registro de temporización del bus define la velocidad de bits en el bus. El registro de control de salida define el modo de salida de los pines de salida TX0 y TX1 del bus CAN, y define si la configuración de los pines de salida TX0 y TX1 es flotante, desplegable, pull-up o push-pull y la polaridad. La configuración del registro de interrupción permite la identificación de fuentes de interrupción.

4 Resumen

Se conectan varios instrumentos inteligentes a la PC a través de la interfaz CAN para formar una red de bus y el sistema funciona bien. Este tipo de sistema de instrumentos inteligente basado en bus de campo tiene un fuerte rendimiento antiinterferencias y confiable. No tiene comparación con los instrumentos tradicionales en términos de velocidad de medición, precisión, programa de automatización y rentabilidad.

Documento sobre tecnología de medición y control, Parte 2

Análisis de aplicaciones de la tecnología electrónica moderna de medición y control

Resumen: La tecnología moderna de medición y control electrónico se basa en tecnología informática, tecnología de la información, tecnología de redes, La tecnología electrónica, etc., es una tecnología integral que se ha utilizado ampliamente en muchos campos con el desarrollo de la sociedad moderna. Este artículo analiza principalmente la aplicación de la tecnología moderna de control y medición electrónica y espera con interés las perspectivas de desarrollo de esta tecnología.

Palabras clave: medición y control electrónico; características de la tecnología; estado de desarrollo

Número de clasificación CLC: K826 Código de identificación del documento: A

Con el desarrollo de la sociedad moderna. Además del crecimiento continuo de diversas demandas, la tecnología de control y medición electrónica también se ha desarrollado rápidamente. Esta tecnología es una parte importante de la alta tecnología moderna y es una tecnología integral que integra tecnología informática, tecnología de la información, tecnología electrónica, tecnología de redes, tecnología optoelectrónica y otras tecnologías de alta tecnología. Con la actualización de las tecnologías relacionadas, la tecnología de medición y control avanza constantemente hacia la creación de redes, la informatización y la inteligencia. La tecnología moderna de medición y control se basa en el registro manual de datos monitoreados en tiempo real en la computadora y los combina con tecnología moderna de procesamiento informático para realizar análisis de datos relevantes para obtener información útil. Con el desarrollo de la tecnología moderna de medición y control, la velocidad y precisión de la información de los datos han mejorado enormemente. Con el desarrollo continuo de la sociedad moderna y la mejora del nivel de vida de las personas, la tecnología moderna de medición y control se ha extendido a todas las áreas de la vida de las personas, desempeñando especialmente un papel que no se puede ignorar en campos importantes como la defensa nacional, la industria aeroespacial, la electrónica y agricultura.

1 Introducción a la tecnología electrónica moderna de medición y control

La tecnología moderna de medición y control se basa en el registro manual de datos monitoreados en tiempo real en la computadora y los combina con la tecnología moderna de procesamiento informático. realizar análisis de datos relevantes para obtener información útil. La tecnología moderna de medición y control realiza principalmente un control automatizado bajo la guía de modernos sistemas de medición y control, y se basa principalmente en tecnología moderna de procesamiento informático. La composición de los sistemas modernos de medición y control. Los sistemas modernos de medición y control constan principalmente de cinco partes principales: controladores, equipos e instrumentos controlados por programas, software de aplicación de medición y control, buses e interfaces y objetos de prueba. El controlador es el centro de control y comando del sistema de medición y control, refiriéndose principalmente a computadoras; los equipos e instrumentos controlados por programas incluyen varios interruptores e instrumentos controlados por programas, dispositivos de almacenamiento y dispositivos de visualización, software de medición y control que incluye controladores y aplicaciones; El bus y las interfaces son canales de conexión para diversos dispositivos e instrumentos, incluidos conectores, ranuras, etc., los objetos a probar se determinan en función de diferentes tareas. Según las diferentes estructuras, los sistemas modernos de medición y control se pueden dividir en tres categorías: tipo básico, tipo de control de circuito cerrado y tipo estándar.

2 Características de la tecnología electrónica moderna de medición y control

Con la actualización de las tecnologías relacionadas, la competencia cada vez más feroz en el mercado y la diversificación y las altas demandas de las personas, la tecnología de medición y control También está cambiando. Lograr avances en tecnología propia y seguir avanzando hacia el networking, la digitalización, la distribución y la inteligencia.

2.1 Redes

Con la expansión de la cobertura de la red, el desarrollo continuo de la tecnología informática y la tecnología de la información moderna, la tecnología de medición y control se está acercando cada vez más a la tecnología informática moderna, la tecnología de redes y Tecnología de la comunicación: La tecnología de medición y control avanza gradualmente hacia la interconexión. Además, la aplicación de la tecnología de sensores en sistemas de medición y control también hace que el uso de tecnología moderna de medición y control sea más conveniente. Con la continua actualización y desarrollo de la tecnología moderna de medición y control, su alcance de aplicación también se está profundizando cada vez más y se aplica gradualmente a campos importantes como la defensa nacional, la industria aeroespacial, la electrónica y la agricultura.

2.2 Digitalización

La tecnología moderna de medición y control se basa en el registro manual de datos monitoreados en tiempo real en la computadora y los combina con la moderna tecnología de procesamiento informático para realizar análisis de datos relevantes para obtener información útil. Se puede ver que el uso de tecnología moderna de medición y control tiene como objetivo monitorear efectivamente al sujeto para obtener información útil. En una sociedad en la que la información se desarrolla rápidamente, la tecnología digital es la única vía para el desarrollo de la alta tecnología moderna. La digitalización incluye principalmente digitalización de comunicaciones, digitalización de señales, digitalización multimedia, etc. La digitalización multimedia se utiliza principalmente en la enseñanza y la digitalización de la comunicación hace que sea más conveniente para las personas comunicarse de forma inalámbrica.

2.3 Inteligencia

La inteligencia es el tema del desarrollo de la tecnología de la información moderna. Los teléfonos móviles y las computadoras más básicos son productos de la inteligencia, y los robots también son el resultado del desarrollo. de inteligencia. Con el desarrollo de la tecnología moderna de medición y control, la velocidad y precisión de la información de los datos han mejorado enormemente.

Para que el desarrollo tecnológico sea más humano, preciso y conveniente, el uso de instrumentos inteligentes en los sistemas modernos de medición y control se ha convertido en un requisito inevitable. La inteligencia de instrumentos también se ha desarrollado rápidamente gracias al desarrollo de la inteligencia artificial y la tecnología microelectrónica. La aplicación de instrumentos inteligentes en la industria definitivamente promoverá el rápido desarrollo de la industria.

2.4 Distribución

Los equipos de medición y control distribuidos en diferentes ubicaciones pueden seleccionar efectivamente el instrumento más apropiado. La distribución de la tecnología de medición y control se basa en tecnología de microcomputadoras y tecnología de redes. y control El sistema está compuesto por eficientes dispositivos conjuntos distribuidos. El proceso de producción y control de instrumentos distribuidos es un proceso totalmente automatizado que integra pruebas, control y gestión, lo que reduce eficazmente los costos de medición y control y aumenta la eficiencia de medición y control. Distribución significa vincular orgánicamente las cinco partes principales del sistema de medición y control, utilizando una estructura distribuida para coordinar orgánicamente todo el sistema para lograr un funcionamiento efectivo del sistema de medición y control. Las características distribuidas de los sistemas modernos de medición y control pueden lograr seguridad y confiabilidad, y las piezas defectuosas no afectarán a otras partes del sistema; el desarrollo de nuevas interfaces y nuevas funciones es más conveniente y, al mismo tiempo, se han mejorado las funciones del sistema; el método de procesamiento paralelo tiene las características de operación de alta velocidad, tiene un uso flexible y puede construir sistemas de módulos múltiples y de un solo módulo [2]. La gestión distribuida del sistema de medición y control no solo mejora la eficiencia de la producción, sino que también ahorra efectivamente costos de monitoreo manual. Con la ayuda de la tecnología de redes informáticas y el desarrollo de la tecnología de microcomputadoras, la tecnología de control y medición distribuida también se actualizará y mejorará continuamente.

3 Estado actual del desarrollo de la tecnología electrónica moderna de medida y control

3.1 Estado actual. Con el rápido desarrollo de la ciencia y la tecnología avanzadas y la economía social, el alcance de aplicación de la tecnología moderna de medición y control se ha ampliado enormemente, con una rápida velocidad de desarrollo y, al mismo tiempo, el nivel de la tecnología de medición y control ha mejorado enormemente. . Sin embargo, todavía hay muchos problemas, grandes y pequeños. La tecnología de medición y control no ha entrado en una etapa de desarrollo de alto nivel en nuestro país y todavía está por detrás de los países desarrollados en términos de miniaturización, digitalización e inteligencia. Por lo tanto, nuestro país necesita fortalecer la introducción y aplicación de tecnología y equipos avanzados, aprender de la tecnología avanzada extranjera y de modelos de desarrollo efectivos, tratar de integrarse con el desarrollo tecnológico internacional, continuar siendo pionero e innovando, tratar de reducir la brecha de desarrollo y lograr un alto nivel de tecnología moderna de medición y control.

3.2 Perspectivas. El desarrollo de la tecnología de medición y control se orienta gradualmente hacia la globalización y la creación de redes, lo que ha fortalecido más estrechamente las conexiones entre países de todo el mundo y ha avanzado gradualmente hacia una tendencia de desarrollo científico y avanzado. El desarrollo del mercado de la economía social ha promovido en gran medida el progreso continuo de la tecnología moderna de medición y control, que luego se ha integrado con el desarrollo social e impulsado el desarrollo global de la ciencia y la tecnología. En la actualidad, el rápido desarrollo de diversas industrias también ha provocado el rápido desarrollo de la tecnología de medición y control. Al analizar el desarrollo de la tecnología moderna de medición y control, podemos encontrar que la apertura y la estandarización son sus claras tendencias de desarrollo. Con la actualización de las tecnologías relacionadas, el entorno de competencia del mercado se vuelve cada vez más feroz y las necesidades de las personas se diversifican y la tecnología de medición y control también está logrando sus propios avances tecnológicos y continúa avanzando hacia carreteras en red, digitales, distribuidas e inteligentes. . En una sociedad moderna con un rápido desarrollo de la tecnología de la información, las perspectivas de desarrollo de la tecnología moderna de medición y control son todavía muy amplias. La aplicación de la tecnología moderna de medición y control, especialmente en aplicaciones industriales, ha impulsado gradualmente el desarrollo y el progreso de la sociedad.

4 Aplicación de la tecnología electrónica moderna de medición y control

La tecnología moderna de medición y control se ha extendido a todas las áreas de la vida de las personas, especialmente en campos importantes como la defensa nacional, el sector aeroespacial, la electrónica, y la agricultura.

4.1 Campos agrícola y aeroespacial

El control y la medición de los objetivos de vuelo durante los vuelos espaciales se logran mediante tecnología moderna de medición y control, que puede completar principalmente las siguientes funciones: La física del nave espacial Medición de parámetros y parámetros de movimiento, medición de información fisiológica de astronautas, seguimiento y medición de naves espaciales, control y comando de objetivos de vuelo, monitoreo del estado de vuelo, etc. La agricultura también incorpora la aplicación de tecnología de medición y control, como medir la temperatura del grano, configurar alarmas de alta temperatura y encender ventiladores para ventilar los graneros.

4.2 Nueva tecnología de sensores

La nueva tecnología de sensores es un aspecto importante de la tecnología de medición y control y puede aplicarse en diversos campos de la vida y la producción.

Por ejemplo: los sensores inteligentes se utilizan para controlar el estado de los trenes y los sistemas de presión intracardíaca; los sensores miniaturizados de gas se utilizan principalmente en las principales áreas de aplicación de la lucha contra la falsificación, la defensa nacional, la robótica, la industria química, la medicina y el transporte; los sensores integrados son: medición de visión, medición de presión, medición de temperatura, etc. la aplicación de sensores digitales está enfocada principalmente a la medición de temperatura ambiente y monitoreo de bancos.

4.3 Medición y control remoto

La medición y control remoto es una parte importante de la tecnología moderna de medición y control, que incluye principalmente: medición y control remoto de comunicaciones inalámbricas, redes telefónicas y dedicadas. líneas, que se pueden utilizar en el monitoreo remoto de redes eléctricas, centrales eléctricas y tuberías de transmisión, oleoductos y robots, etc. La tecnología moderna de medición y control puede controlar de forma remota el calentamiento automático de gas, agua y electricidad y diagnosticar fallas en los equipos.

5 Resumen

Como alta tecnología en el nuevo siglo, con el desarrollo continuo de la sociedad moderna y la mejora cada vez mayor del nivel de vida de las personas, la tecnología moderna de medición y control se ha extendido a En todas las áreas de la vida de las personas, especialmente en campos importantes como la defensa nacional, la industria aeroespacial, la electrónica y la agricultura, desempeña un papel que no se puede ignorar. A medida que el entorno competitivo y las necesidades de las personas se vuelven más diversos y exigentes, la tecnología de medición y control también está logrando avances en su propia tecnología, avanzando gradualmente hacia la sistematización, la interconexión y la inteligencia.

Referencias

[1] Chen Hui, Chang Jiang, Zhang Lianjun. Reforma de la enseñanza experimental de la tecnología de prueba y cultivo de la capacidad innovadora de los estudiantes [J]. , 2007(2)

[2] Kuang Yinghui, Zhu Xueyun, Chen Jianyuan. Exploración y experimentos prácticos sobre la construcción de una plataforma de práctica de innovación tecnológica de medición y control moderna [J]. 26(11)

[3] Li Xinguo. Una breve discusión sobre la tecnología moderna de medición y control y su aplicación [J]. Ciencia y tecnología prácticas, 2010(16)

[ 4] Hou Xiaoting Aplicación de la tecnología de medición y control en la tecnología electrónica [J]. Ciencia y tecnología del este de China, 2013(05)