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新沂市西門子變頻器一級經銷商

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三、產品運輸

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我們會根據西門子原廠保修標準執行，對所售的貨品保修一年，以及在貨品一周后，進行回，及時跟蹤設備運行狀態，以便我們更好的為您提供優質的服務。

產品品牌：siemens/西門子 產品規格：*

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1 引言

    網絡控制系統（NCS）又稱網絡化的控制系統，即在網絡環境下實現的控制系統。對網絡控制系統來說，由于系統中的信息源較多，信息的傳送要分時占用網絡通信線路，而網絡的承載能力和通信帶寬有限，從而使得信息在傳輸過程中不可避免地存在時延，并且該時延可能是固定的、時變的，甚至是隨機的。從控制的角度來看，這種時延會使系統的分析與設計變得更加復雜。解決網絡延時問題有兩種途徑：一是設計控制算法時充分考慮網絡延時的影響，這是控制器設計問題；二是在不考慮延時的情況下設計控制器，依靠改進調度算法保證信息傳輸的實時性，確保控制系統的穩定和性能，這屬于信息調度問題。

    本文以CAN總線為研究對象，經過對網絡可調度性和調度算法的分析，提出了一種改進的混合調度算法（MTS），并利用TrueTime網絡控制工具箱進行網絡控制系統的仿真，分析調度算法對控制系統性能的影響，取得了較理想的效果。

2 調度算法

    傳統的計算機控制理論假設對象輸出為等距采樣，即周期性地在kTm時刻進行采樣，其中Tm為采樣周期。這樣的假設可以得到線性時不變數據采樣系統，并可大大簡化對系統穩定性等性能的分析。然而，由于網絡傳輸延時及其不確定性的存在，等距采樣在NCS中不一定能得到保證。對于NCS，一般要求滿足的主要指標之一是延時的限定，即信息必須在限定的時間內成功地被傳送，信息傳輸的時間特性必須滿足系統的實時性要求。網絡調度主要集中在一個節點多久可以傳送一次信息，以及傳輸信息的優先級。判斷網絡傳輸是否滿足該主要指標的過程及傳輸的保證叫可調度性分析。

2．1 可調度性分析

    信息的糟糕響應時間即長等待時間是可調度與否的一個重要參數，它定義為從信息進入發送節點的傳輸隊列到被目標節點正確接收所需的長時間。對任意一條信息Sm，它的長等待時間Rm:
       （1）
    其中 Jm——信息Sm的擾動時間，即信息被排隊的早和晚時間差；
        Im——信息Sm的等待延遲時間；
        Cm——信息Sm的傳送時間。
    要保障CAN總線信息傳輸的實時性，一條進入傳輸隊列的信息必須在下一條信息到來之前發送出，如果信息未及時傳送出去，會被下一條信息所覆蓋。因此，信息的傳送必須滿足
       （2）
    其中Dm為信息的截止期，表示信息從產生到被正確接收的大允許時間。
如果每一條信息都滿足了此條件，我們就說網絡是可調度的，網絡調度算法選擇的目的是保證網絡的可調度性。

2．2 基本調度算法

    CAN總線利用數據幀中的標識符表示信息的來源和優先級。標識符既可以靜態設定，也可以動態設定，即利用標識符可以實現靜態或者動態的信息優先級。在滿足可調度性的實時調度算法中，目前常用的是優先級驅動的實時調度算法，它可分為靜態優先級調度算法和動態優先級調度算法。在靜態優先級調度算法中，任務調度的優先級在調度過程中固定不變，如固定優先級調度算法（FP）和單調速率算法（RM）。RM根據信息的周期分配信息的優先級，信息的周期越小，則優先級越高。在動態優先級調度算法中，任務調度的優先級隨各控制任務的執行時間或截止時間動態變化，任務優先級不僅僅與任務自身有關系，而且與系統中其他任務有關，如早時間限優先算法（EDF）和截止期單調算法（DM）。DM根據信息的截止期分配信息的優先級，信息的截止期越小，則優先級越高。

2．3 改進的混合調度算法的提出

    根據動態優先級調度具有高利用率的特性，文獻[6]提出按照任務的截止期為信息分配標識號，并設計出一種混合調度算法（MTS）。MTS算法是一種介于靜態優先級調度算法和動態優先級調度算法之間的折中算法。MTS算法的核心思想是將信息的截止時間編入標識符中，充分利用信息的標識符反映信息截止期的變化，對高優先級的信息使用EDF算法，對低優先級的信息使用FP算法。由于在CAN總線中每個信息必須有的標識號，MTS把標識號分成優先級域、截止期域、節點域三個域，使標識號既反映截止期的變化，又能保證性。在一個典型的系統中，由于截止期隨著時鐘的改變而改變，因此所有信息截止期域的內容應該及時更新，而且還要與時鐘同步。為了解決上述問題，MTS算法采用分布式時鐘同步算法，并把時間分為幾個區間，根據截止期所在的時間區間進行截止期域內容的編碼。

    然而，對于由多臺電動機組成的多處理器網絡控制系統，由于處理器的增多，以及一個采樣周期內需要利用網絡傳送信息的節點增多，延時增大，這時一般的MTS算法并不適用。為提高網絡控制系統的實時性，這里對MTS算法進行改進。設原采樣周期為Tm ，令
       （3）
    其中N為大于1的自然數，以TN為周期進行采樣，然而在每n次采樣中僅有一次采樣數據被通過網絡發送。設在從t0開始的一個采樣周期內， 時刻為采樣時刻，在任意一個采樣時刻進行采樣的數據被成功發送，則在時刻將不再采樣。在經過這樣的改進后，網絡延時仍然存在，但信息的截止期Dm大大減小。信息傳送的等待時間如果超過截止期，數據將被拋棄，并重新采集數據等待發送，從而提高網絡控制系統的實時性。由于在一個周期內多進行N次采樣，因此處理器的處理速度需要相應提高，單片微處理器速度的大幅度提高及數字信號處理器的出現解決了這一問題。

3 基于CAN總線的網絡控制系統仿真

    TrueTime工具箱是Dan Henriksson和Anton Cervin等學者開發的一種基于Matlab的網絡控制仿真工具箱，它為網絡控制系統的研究提供了很好的研究工具。

隨著微電子技術、計算機技術和傳感器技術的飛速發展，應運而生的自動檢測設備也廣泛地應用于我軍武器裝備系統的研制、生產、儲供和維修的各環節之中。自動檢測技術在武器裝備系統中的應用，已構成武器裝備維修工程的重要內容之一，自動檢測的手段和水平，已成為衡量維修現代化水平的一個重要標志。

　　由于自動檢測設備在技術上的不斷發展，目前正在形成模塊化、系列化和通用化、自動化和智能化、標準化的發展方向。機動*、戶外測試及機內測試需要有體積小、便攜式的測試儀器。PC104作為一種嵌入式計算機系統的模塊標準，內有 ISA 與 PCI 總線，與PC/AT總線*兼容。PC104系列模塊具有標準化、體積小（90mm× 96mm）、功耗低、溫度性能好、可靠性高、抗震動與沖擊能力強等優點，因此廣泛應用于軍用電子設備、航空導航、測試及智能儀器儀表和測量設備中。

2 綜合檢修設備的硬件設計

　　綜合檢修設備在硬件結構上采用統一設計，提高了模塊的通用性、互換性和系統的可維性，各的檢修設備依據功能特點作簡單調整即可，綜合檢修設備的硬件結構如圖1所示。

圖1綜合檢修設備硬件結構圖

　　2.1通用硬件平臺的設計

　　本綜合檢修設備的嵌入式計算機模塊采用DiamondSystems公司的了ATH400-128型模塊，該模塊有CPU子模塊和數據獲取子模塊兩部分組成，數據采集子系統包含A/D，D/A轉換器以及數字I/O等，滿足大多數檢修設備的設計要求。系統軟件和應用程序的載體采用128M電子盤。

　　液晶觸摸顯示屏用于顯示圖形化的人機測試界面及輔助信息，通過撥輪和鍵盤加強了觸摸屏操作的靈活性。

　　綜合檢修設備中，各設備可以通過網絡結構進行通訊，便于在分系統和全系統檢修時各設備協同工作。

　　此外，在綜合檢修設備工作期間實時記錄的數據，可以通過USB設備拷取，便于打印輸出和存儲。

　　2.2功能模塊的設計

　　依據各檢修設備的職能，設計了相應的功能模塊，主要包括狀態信號輸入輸出轉換模塊、模擬量轉換模塊和串行數據信息采樣分析模塊。

　　其中，狀態信號輸入輸出轉換模塊用于實現武器系統狀態指令和信息的檢測和模擬;模擬量轉換模塊充分利用了ATH400-128型模塊的數據采集通道。

　　串行數據信息采樣分析模塊采用CY7C421型FIFO實現了對轉換成并行格式的數據信息的緩沖處理，方便了用戶隨機提取緩沖區中的數據進行分析處理，利用74LS74組成的串行數據同步脈沖捕獲電路，實現了對脈寬≤6mS的單個脈沖的周期測試。

3 綜合檢修設備軟件設計

　　綜合檢修設備雖然種類和測試場合繁多，但是基本的測試機理是類似的，為了簡化測試軟件開發并實現測試軟件的標準化，各個檢修設備程序采用同一風格，統一結構的一體化測試軟件設計方法，將公用功能代碼與數據代碼區分開，通過一套源程序實現不同檢修設備的測試功能是設計開發的主要方向，由一套源程序來自適應不同硬件的操作需求，達到各個綜合檢修設備自身的測試任務，避免了軟件重復設計，使系統具有良好的可擴展性、可移植性，且易于維護和使用。

　　3.1開發平臺的選擇

　　操作系統選用了Microsoft的wince.嵌入式操作系統。支持標準C和C++開發工具，wince和windows操作系統的兼容性好，不僅是一個功能強勁的實時嵌入式操作系統，而且提供了眾多強大工具，能夠滿足32位嵌入式程序開發的需求。Windows CE為快速建立智能移動和小內存占用的設備提供了一個健壯的實時操作系統。軟件平臺開發工具選用micorsoft公司的EVC，EVC和Visual C++的兼容性，用Visual C++ 6.0在windows環境下開發的程序，在wince下用evc4基本上就可以直接編譯，基本上就可以直接編譯，容易移植，Virsual C++是現在流行的系統軟件開發工具，功能強大，操作靈活，和操作系統結合緊密，移植性好，可重用資源豐富。

　　3.2軟件功能設計

　　綜合檢修設備具有測試、自檢、數據處理和幫助功能，在測試模式下，各檢修設備是嚴格按測試流程實施對接測試工作，每一條測試流程即規則，規則有嚴格的先后順序和相關性，根據相關性系數確定下一步的測試操作。利用計算機智能規則推理機技術，依據測試流程數據庫，實現測試流程的有機控制。測試過程中，當測試結果參數不符合相關規則時，系統自動給出提示信息，停止測試;進行圖形界面操作時，如果操作不正確，系統能自動給出操作錯誤信息，提示用戶正確的操作。只有按照操作提示內容正確操作后，系統方允許用戶進行下一步的測試操作。通過這項技術，確保了測試過程操作的正確性，保證了檢修設備和被測對象的安全、可靠，使用人員無需掌握繁雜的測試流程即可完成測試任務。真個軟件測試總體流程如圖2所示。測試軟件主界面如圖3所示。

網絡構成： 

　　A、無線業務處理中心：處理無線端末設備（無線業務終端、RTU+DTU等無線端末設備）提交的各項業務數據 

　　B、IP地址服務中心：動態刷新、保存無線業務處理中心獲得的動態IP地址及無線端末設備獲的動態IP地址。 

　　IP地址服務中心可以和無線業務處理中心合二為一，共用一個系統 

　　C、MODEM：可以是實達ADSL MODEM（STAR AMR-100E、可以是傳統撥號MODEM、可以是實達無線MODEM(STAR WM-100B) 

　　D、INTERNET網絡：公眾網數據傳輸平臺 

　　E、GPRS網絡：無線數據傳輸平臺 

　　F、基站：連接無線端末設備和GPRS無線內部網絡的節點。 

　　G、無線端末設備：可以是無線終端（如書店的庫存管理終端、零售店的庫存管理終端等），可以是嵌入式應用中的實達無線MODEM（DTU）+各類嵌入試檢測控制設備（RTU：比如環境檢測設備、油田檢測設備、污水檢測設備等）

　　網絡調試： 

　　A、調試無線數據業務處理中心 

　　B、調試IP地址服務中心 

　　C、調試端末設備應用程序 

　　系統特點： 

　　A、通信速度適中 

　　B、通信質量較為穩定 

　　C、網絡建設工作量小 

　　D、通信費用低 

　　E、適合對通信費用較為敏感的應用場合 

　　適用行業： 

　　A、大型連鎖商場庫存管理系統 

　　B、連鎖書店管理系統 

　　C、環境檢測系統

　　D、電力檢測控制系統

　　E、污水檢測系統

　　<二>專線聯網模式

 　　網絡構成： 

　　A、業務處理系統：處理無線端末設備（無線終端、RTU+DTU、無線POS等）提交的各項業務數據 

　　B、網關設備：橋接移動網絡與業務處理系統間的通信通道，（可以是路由器、可以是路由器＋防火墻、可以是路由器＋銀行網控器等設備） 

　　C、GPRS網關支持點GGSN（Gateway GPRS Supporting Node）:橋接GPRS無線內部網絡和客戶間的網關設備。 

　　D、GPRS網絡：無線數據傳輸平臺 

　　E、基站：連接無線端末設備和GPRS無線內部網絡的節點。 

　　F、無線端末設備：可以是無線POS（實達STAR 610）、實達無線終端以及嵌入式應用中的實達無線MODEM（DTU設備 :如STAR WM-100 DTU/STAR WM-200 DTU）+各類嵌入式檢測控制設備（RTU,比如環境監測設備、油田檢測設備、污水監測設備等） 

　　系統工程： 

　　用戶端： 

　　A、提供網關設備，并和無線運營商一道，調試網關設備和移動GGSN間的通信通路。 

　　B、用戶和無線運營商一道配置GGSN到用戶網關設備間的VPN通道（可選項，主要是增加系統安全性） 

　　C、增加防火墻（可選項，主要是增加系統安全性，視實際情況而定） 

　　D、調試端末設備應用程序 

　　E、調試業務主機設備

　　網絡調試： 

　　A、提供網關設備，并和無線運營商一道，調試網關設備和移動GGSN間的通信通路。 

　　B、用戶和無線運營商一道配置GGSN到用戶網關設備間的VPN通道（可選項，主要是增加系統安全性） 

　　C、增加防火墻（可選項，主要是增加系統安全性，視實際情況而定） 

　　D、調試端末設備應用程序 

　　E、調試業務主機設備 

　　系統特點： 

　　A、數據安全性好 

　　B、通信速度快 

　　C、通信質量穩定 

　　D、系統初期建設成本高 

　　E、適合安全性和實時性要求較高的應用場合 

　　適用行業： 

　　A、金融行業無線交易應用方案：銀聯/商業銀行/郵儲無線終端交易、銀聯 /商業銀行無線POS交易 

　　B、移動/聯通營業廳應用方案：無線終端在移動營業廳應用 

　　C、大型油田檢測監控系統應用 

　　D、環境監測系統應用 

　　E、電力監測系統應用 

　　<三>企業公網聯網模式 
網絡構成： 

　　A、無線業務處理中心：處理無線端末設備（無線業務終端、RTU+DTU等無線端末設備）提交的各項業務數據 

　　B、企業公網服務器：橋接企業內部網和公眾網的通信通道，（可以是路由器＋服務器、可以是路由器＋防火墻＋服務器等） 

　　C、INTERNET網絡：公眾網數據傳輸平臺 

　　D、GPRS網絡：無線數據傳輸平臺 

　　G、基站：連接無線端末設備和GPRS無線內部網絡的節點。 

　　H、無線端末設備：可以是無線終端（如書店的庫存管理終端、零售店的庫存管理終端等），可以是嵌入式應用中的實達無線MODEM（DTU）+各類嵌入試檢測控制設備（RTU：比如環境檢測設備、油田檢測設備、污水檢測設備等） 

　　網絡調試： 

　　A、配置企業服務器，通過端口映射NAT把無線端末設備的無線數 據傳遞給無線數據業務處理中心。 

　　B、調試無線數據業務處理中心 

　　C、調試端末設備應用程序

　　系統特點： 

　　A、通信速度快 

　　B、通信質量穩定 

　　C、可以利用現有網絡資源，系統建設投資小 

　　D、適合實時性要求較高安全性要求適中的應用場合

　　適用行業： 

　　A、大型連鎖商場庫存管理系統 

　　B、大型連鎖書店管理系統 

　　C、移動/聯通營業廳應用方案：無線終端在移動營業廳應用 

　　D、大型油田檢測監控系統

　　E、環境檢測系統

　　F、電力檢測控制系統 

　　<四>內網聯網模式 

  

　　 網絡構成： 

　　A、無線業務處理中心：處理無線端末設備（無線業務終端、RTU+DTU等無線端末設備）提交的各項業務數據 

　　B、無線MODEM：調制解調無線業務處理中心和無線網絡間的業務數據 

　　C、GPRS網絡：無線數據傳輸平臺 

　　D、基站：連接無線端末設備和GPRS無線內部網絡的節點。 

　　E、無線端末設備：可以是無線終端（如書店的庫存管理終端、零售店的庫存管理終端等），可以是嵌入式應用中的實達無線MODEM（DTU）+各類嵌入試檢測控制設備（RTU：比如環境檢測設備、油田檢測設備、污水檢測設備等） 

　　網絡調試： 

　　A、調試無線數據業務處理中心 

　　B、調試端末設備應用程序 

　　系統特點： 

　　A、通信速度適中 

　　B、通信質量穩定中等 

　　C、組網費用低 

　　D、系統組網簡單，可以快速完成組網測試 

　　E、適合于對網絡QOS要求不高應用場合 

　　適用行業： 

　　A、全國大型連鎖商場庫存管理系統 

　　B、全國連鎖書店管理系統 

　　C、環境檢測系統應用 

　　D、電力檢測控制系統應用

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