HART智能仪表电子板自动测试系统

HART智能仪表电子板自动测试系统

一、HART智能仪表电子板卡自动测试系统(论文文献综述)

刘珂[1](2020)在《面向边缘计算的高效能非易失存储关键技术研究》文中研究指明随着万物互联的飞速发展,数十亿到数百亿的物联网边缘设备接入网络,产生了规模巨大的数据。面对海量的数据时,采用集中式计算、存储和传输的云计算模式面临着实时性不够、带宽不足、能耗巨大以及安全隐私等问题。通过将云端的计算存储能力下沉到网络边缘,边缘计算应运而生,旨在满足实时业务、数据优化、智能服务、安全隐私等行业需求。边缘计算拥有更小的响应时延、更低的带宽成本及更高的安全性,受到了学术界和企业界的密切关注。多家企业和组织发起成立了边缘计算联盟,通过与多家产业应用联盟深入合作,推动了边缘计算在智慧城市、在线直播、自动驾驶、智能制造等诸多领域的广泛应用。面对日益增加的数据规模以及人工智能等算力需求倍增的处理任务,相比于云计算中心的服务器集群,空间、能源受限以及存算能力有限的边缘侧面临着巨大的挑战。如何构建低功耗、高效率的边缘节点,高效实时地完成数据处理任务、实现多样化数据的存储和快速访问,是一个亟待研究的问题。非易失存储(Non-volatile Memory,NVM),相较于传统的静态随机存储及动态随机存储,拥有存储密度高、数据掉电不丢失、可扩展性好以及静态功耗低等特性。上述优良特性为边缘计算节点的存储容量提升和计算效能改善提供契机。一方面,非易失存储广泛服务于存储系统,构建非易失的缓存、主存、外存以及混合存储,提高存储密度,减少数据存储的漏电功耗及刷新功耗等开销。另一方面,非易失存储技术还应用于存内计算和非易失计算领域,减少数据的迁移,降低运算过程的能耗。然而,非易失存储也存在着读写不对称、写延迟高和寿命有限等问题,直接将非易失存储应用于边缘节点会带来性能降低、使用期限变短等不利影响。本文将探讨合理应用非易失存储技术,围绕改善边缘节点的存储性能以及提高边缘数据处理效能进行研究,推动边缘计算广泛应用和持久发展。首先,本文在基于非易失存储的高效能存储系统方面展开研究。现有的非易失存储器研究多采用仿真器或者基于单片小容量的NVM芯片,无法有效地从系统级研究非易失内外存特性以及混合存储特性。为应对边缘计算应用中多样化的存储需求,设计了基于SoC-FPGA的阵列式非易失存储架构。非易失存储架构由主FPGA系统、从FPGA阵列以及高速互联通道构成。基于FPGA的可重构特性,从FPGA阵列构建各种存储器接口及测试单元,实现多种非易失存储器器件级的性能测试和功耗评估。通过在主SOC-FPGA系统中部署操作系统以及存储管理单元,配合与从FPGA阵列高速连通的数据通道,此架构将满足非易失存储系统的性能测试和功耗评估以及混合存储管理方案验证需求。随后,依据所提出的非易失存储架构,完成了由SoC-FPGA和磁性随机存储器(Magnetic Random Access Memory,MRAM)组成的阵列式硬件原型设计,构建了基于MRAM的软硬协同可扩展性存储系统。在该系统中,本文设计了片上和板级一体化的总线网络互联多级FPGA,不仅实现低时延高带宽数据传输,还支持灵活的存储层次扩展和存储容量扩充。基于类IOZone的Benchmark实验表明,本文提出的多层次存储架构在提供高速读写的同时,具备良好的可扩展性,为构建高速可靠的边缘计算存储系统提供有力支撑。其次,为满足非结构化的数据存储与快速访问,键值存储(Key-Value Store,KVS)适合用作缓存层提升边缘系统的数据访问速度并有效减少系统能耗。Murmurhash,作为Memcached和RedisEdge等主流KVS流式处理框架中的核心运算,其执行速度的提升将加快存储内容的查询速度。为此,提出了基于FPGA的并行化策略与局部动态可重构技术相结合的Murmurhash2加速方法。首先,以降低延迟和提升带宽为目标,评估了 FPGA中各种逻辑与运算单元的特点,设计了Murmurhash2内部数学操作的优化实现。然后,针对Murmurhash2运算流程提出流水线和并行相结合的计算架构,并根据负载的情形设计以性能为目标的计算核心和以资源开销为目标的计算核心。最后,引入局部动态可重构策略依据负载情形动态切换两种计算核心进一步提升能效比。此外,在采用FPGA加速的KVS系统中,FPGA的片上存储(Block RAM,BRAM)单元,不仅用于缓存哈希表的热数据,也作为KVS通信环节包处理单元的缓存。非易失存储为FPGA的片上存储BRAM带来了高存储密度和低功耗的特性,极大的提升FPGA存储系统中缓存的容量和降低额外数据交换能耗开销。与此同时,非易失存储所带来的寿命问题也不可忽视。传统均衡损耗算法以及基于BRAM块的均衡损耗算法都带来了极大的性能开销,本文通过探究片上存储块内字层次的写入分布,提出基于字层次的细粒度性能感知的均衡损耗算法。通过在BRAM地址线和可重构布线资源间插入Crossbar,灵活配置逻辑地址线和BRAM的译码引脚的映射关系,实现了逻辑的热字到物理上的冷字的映射以及逻辑上冷字到物理上的热字的映射,从而在BRAM块内的物理字层次上达到均衡损耗。为实现逻辑字和物理字的灵活映射,本文建立了基于Crossbar的地址线重映射模型,并提出了相应的性能感知的地址线映射算法。与传统的均衡损耗以及基于BRAM块的均衡损耗算法相比,将性能感知的地址线映射算法引入布局阶段后,精细的粒度提升了布局阶段的灵活性,增加找到更短的关键路径的可能性,改善因提升寿命而带来的性能降低。在探究如何应用非易失存储改善边缘侧存储及缓存方面效能的同时,本文还进一步探索基于非易失存储技术构建高效能的计算核心。在异构计算是边缘侧典型的计算架构,包含CPU、GPU和FPGA等计算核心。相比于CPU、GPU等其他核心,FPGA具有并行度高、数据局部性好以及可重构等特性。然而,随着FPGA的容量的提升,主流的基于SRAM的FPGA面临着漏电流功耗高,掉电逻辑丢失以及可扩展性等问题。非易失存储技术引入FPGA中不仅优化了 FPGA的功耗还提升FPGA的逻辑密度。除了漏电功耗低,容量大以及掉电非易失特性,非易失存储还支持每个存储位存储多个数据(Multi-level Cell,MLC)。MLC特性可显着提高存储容量,也会带来更大的读写延迟和动态功耗等问题。本文研究如何在非易失FPGA的逻辑运算单元引入MLC进一步提升计算系统效能。一方面,MLC的引入会提升逻辑容量,减少面积开销以及逻辑互连长度,从而减少布线延迟。另一方面,MLC中的硬位(hard bit)会带来更高的读延迟,从而增加逻辑单元的延迟。综合考虑以上两个方面,本文采用MLC替换可配置逻辑块(Configurable Logic Block,CLB)结构里查找表中的(Single-level Cell,MLC)存储单元作为基准,探究引入MLC后带来的结构与工作特性改变。然后,从输入、输出和工作模式等多个角度进行可配置逻辑块结构的设计空间探索,并从延迟、面积开销以及漏电功耗等方面评估所提出的各种结构的特性,为低延迟、高效能的FPGA设计提供参考。此外,传统的综合流程在将应用电路映射到基于MLC的FPGA时,无法充分考虑MLC的特性,带来关键路径延迟的增加。为此,围绕MLC引入的高逻辑容量以及硬位带来的高延迟,本文提出了 MLC感知的性能驱动的打包算法。一方面,通过基于关键度的适应性检测方法减少关键路径和接近关键路径上硬位的使用,从而提升性能。另一方面,通过动态权值调整方法将非关键路径映射到更少的逻辑簇以提高逻辑使用率,从而减少面积开销。与基于SRAM的FPGA和基于SLC的非易失FPGA相比较,本文设计的基于MLC的逻辑架构配合MLC感知的打包算法在显着降低静态功耗的同时,提高非易失FPGA的性能并减少FPGA的面积开销。

刘烊佚[2](2019)在《无线工业过程控制系统的设计与开发》文中研究指明如今,我国工业化蓬勃发展,随着德国工业4.0及中国制造2025等战略计划的提出,对于工业生产给出了新的发展方向,主要围绕着智能化的方向展开,注重信息技术与工业的高度融合,创新工业发展的新模式,而推动智能化工厂将成为中国制造2025的突破点,因此对工业过程控制提出了更高的要求。现阶段石油化工行业大多采用有线传输方式,面对铺设通讯电缆困难、存在移动对象、控制节点分散以及环境条件恶劣的工业现场,给有线控制系统带来很多的问题,而随着电子信息技术的发展和无线网络通讯技术的日趋成熟,将无线网络应用于控制系统中,利用无线技术来代替目前广泛使用的有线传输模式,发挥无线通讯技术的使用便利、安装灵活和易于拓展等优势,来克服有线传输模式的弊端。本文以无线通讯设备组成的无线通讯网络为数据传输平台,以国家地方联合工程实验室中的水箱和高温加热炉为实验对象,针对液位和温度两个石油化工行业中的重要参数,设计了水箱液位系统和高温加热炉温度系统的控制方案,以此搭建无线工业过程控制系统。在建立无线工业过程控制系统的过程中,对无线通讯设备的硬件(无线节点、智能网关和无线多跳设备)选型、无线通讯网络结构、水箱、高温加热炉硬件通讯配置和上位机组态等方面进行了设计。本系统以MCGS组态软件作为工程验证平台,建立起无线工业过程控制系统的监控界面,在组态软件中针对液位和温度对象编写了常规PID控制、PFC-PID控制及GORC-PID等先进控制策略,以实现对水箱液位和高温加热炉温度的实时监测和控制,还考虑到无线通讯过程中可能存在的丢包问题,设计了改进的先进控制器对丢包问题进行了补偿,并进行了设定值跟踪、脉冲/阶跃干扰等实验,实验结果表明所设计的无线工业过程控制系统具有良好的跟踪性、鲁棒性和抗干扰能力,能够满足预设的控制需求,体现了良好的工业应用价值。

初肇洋[3](2017)在《Delta V系统在煤气生产中的应用》文中研究说明大连煤气公司前关制气厂二期工程是大连市政府的重点工程之一,它的建成投产将解决目前大连市管道燃气的供需矛盾,并为天然气入大连做好准备工作。市政府计划在保证前关制气厂一期生产装置正常生产的同时,对前关制气厂进行二期扩建。根据二期工程制气装置的生产工艺特点并结合当前生产控制系统的发展趋势,所以选择了美国艾默生公司的Delta V控制系统来进行生产控制。Delta V系统的特点能够满足生产控制系统的稳定、可靠、有兼容性、能自我诊断等多项要求。论文首先阐述了煤气生产装置的工艺流程,但由于二期是扩建并不是新建所有工艺装置,有些旧设备将成为一、二期系统的公用设备,有些由RS3系统控制的设备并不接入Delta V系统,但控制策略需要在Delta V总实现。就要解决如何在RS3系统与Delta V系统之间建立控制器间的通信。随后,针对Delta V系统,论文主要在系统构成、系统组态软件、控制软件、操作软件、诊断软件、批量控制软件这几个方面进行了详细的介绍。在煤气生产装置Delta V控制系统设计方面,根据实际生产的要求针场调节阀、开关阀、泵类启停最具代表性的设备实现各种控制策略,包括这些设备的控制原理和组态构成。同时介绍了整个控制系统通在搭建完毕后,在为实际生产过程设计的启动燃烧器工艺流程、启动生产循环流程、CO变换流程、增热工艺流程。还有在Delta V系统控制下完整的投产顺序和煤气生产顺序。现如今二期煤气生产装置已经开始正常投产,整个控制系统运行平稳,操作界面友好,操作方便。也对以后相似行业使用Delta V系统提供更丰富的经验。

刘驰[4](2017)在《关于汽油加氢装置DCS控制系统应用的研究》文中研究说明在石油化工、机械制造和火力发电等行业,DCS系统的应用范围十分广泛,它是以快速发展的计算机系统为根本的集中管理分散控制系统。由于生产过程自动控制的水平不断提高和生产操作的要求日益复杂从而产生了大型的综合生产过程自动控制系统。DCS控制系统配备的先进工业操作软件和组态软件是目前控制系统领域未来发展的重要方向。本课题是针对新建的汽油加氢装置新上的DCS控制系统展开描述,作为大型联合控制系统的一部分,从DCS系统的设计、选型、配置组态、系统调试等方面进行研究,从而满足工艺生产的控制要求。该文以浙大中控ECS-700大型联合装置控制系统为例,对该系统的需求分析、软件和硬件的组态过程、系统整体联调和可靠性措施进行深入细致的研究,介绍了该系统的设计和组态实施,控制方案及功能的实现。对一些工艺生产过程的复杂控制回路进行编写控制程序,实现了控制算法和图形组态的设计。根据设计院制定的控制方案及组态资料,对汽油加氢脱硫装置的DCS控制系统完成相关组态,建立相关数据库、编写控制方案、设计并绘制包括流程图、仪表测量回路和仪表控制回路等在内的操作流程画面,编写单回路、串级、分程等符合汽油加氢脱硫装置特殊生产工艺特点的控制方案,完成控制要求,实现生产工艺的高度自动化。通过对DCS控制系统的动态调试、静态调试、整体联调和对PID控制参数的整定,保证控制系统的精度和调节的实时性。该DCS控制系统投入使用后,可以进一步提高仪表自动控制率、自动调节精度,实时性、可靠性及仪表的自动控制水平等相关的技术参数,进一步降低系统的故障率。该文阐述了DCS控制系统的软硬件配置进度的保障措施和提高系统的成熟性及可靠性的相关措施,确保DCS控制系统运用灵活,便于组态修改和日常维护,DCS控制系统长周期安全运行。

李德湘[5](2016)在《塔里木石化分公司化肥装置SIS系统评估及优化》文中认为化肥装置是高风险化工设施,SIS系统设计比较复杂,运行维护要求高,由于SIS系统误动作导致的停车事故占非计划停车比例高,SIS系统重要程度日益提升,根据国家相关法规要求,开展SIS系统SIL等级评估是必要的。塔里木石化分公司化肥装置整体运行状况良好,但也存在长周期运行时间短,仪表原因造成的SIS系统误动事故中90%与机组仪表故障有关,机组SIS系统的可靠性是困扰安全生产的一个重要问题。根据SIS系统评估方法,对塔里木石化分公司化肥装置SIS系统典型回路进行SIL等级评估,提出SIS系统优化方向,结合运行维护经验,对如何平衡可靠性和可用性进行分析。结合典型的事故案例,对SIS设计、安装、调试、使用、维护、更新等生命周期阶段主要影响因素进行分析,重点针对设计缺陷和温度、湿度、振动、腐蚀等环境因素影响提出相应优化措施。最后提出化肥装置SIS系统维护策略,为提升系统可靠性提供可操作的指导意见。

顿明真[6](2016)在《内燃动车组动力系统地面联调试验平台的研制与开发》文中研究说明交流传动技术以其经济性和技术优越性,已经成为铁路和城市轨道交通车辆牵引系统的发展方向。内燃动车组交流传动系统的研究、开发和生产,需要有功率相当的交流传动试验台为其提供良好的试验条件。为此,本文对内燃动车组交流传动试验系统试验平台进行了深入的研究。内燃动车组动力系统试验平台按照中国铁路标准TB/T 2078-2006和国际ICE标准ICE61287-1、ICE60349-2和ICE61337-3进行搭建,并根据国内外其他交流传动试验平台,提出了本平台的具体搭建要求。本文详细阐述了多种交流传动试验系统的工作原理和节能原理,提出了适合于企业试验需求的基于矢量控制的互馈双电机联合控制方案,采用基于矢量控制联合控制策略的双逆变器-电机互馈系统,具有良好的稳态性能和动态调节转速、负载转矩的能力,能够模拟机车牵引、制动等工况试验。本文对试验平台的体系结构进行了设计,包括计算机控制系统和试验台组成结构,并设计了系统的主电路,控制电路(包括操作台控制回路、整流装置控制回路、柴油机外围控制回路),最后论文介绍了硬件的选型和依据。论文突出阐述了电机模拟负载的设计,从传统力学角度和软件仿真的角度出发,对可行性方案作了深入的研究。另外,本文设计了试验平台的测控系统,从测控系统的结构,CAN总线应用层的设计,数据采集方案以及软件保护等方面作了简要的说明。最后,本文介绍了试验平台的试验项目,并重点从柴油机发电机组试验、牵引变流器试验、牵引电机试验、动力系统整体试验等试验项目对试验方案和试验步骤进行了详细的阐述。本文研制的试验平台已经在企业得到了成功应用。

许丹[7](2015)在《模拟量输入功能安全型隔离栅的研究与设计》文中研究指明现代社会不断的高速发展,工业领域的生产安全问题也越来越收到社会的重视,相应的,各种防爆技术也就应运而生并快速的发展起来。在那么多的防止爆炸的相关技术中,本质安全类型的防爆技术可以说是在目前的技术中应用相对安全、使用相对可靠、选则使用场所也相对范围大的一种预防爆炸的技术,各大仪表制造公司也越来越重视对它研发和制造生产。再加上现在国际和国家也进一步制定和推广功能安全标准,提高本安防爆及精确性。安全仪表制造商也慢慢开始尝试为安全仪表做功能安全认证,提高仪表的可靠性。本论文的设计就是对模拟量输入类型的功能安全型安全栅的探讨与实现。首先详细介绍功能安全标准涉及到的安全生命周期、风险评估和安全完整性等级的基本内容,本安防爆技术,HART智能变送器相关技术和隔离式安全栅进行深入探讨,接着在功能安全标准的条件下进行功能安全仪表电路的设计,并根据本安电路元器件的认证参数确定本安器件的主要参数,然后通过型式试验的数据来验证此类安全栅的基本性能,在此基础上,依据功能安全标准,进行EMC加强试验,来实现安全栅的功能安全认证。最后是本课题的总结和展望。在模拟量输入功能安全型安全栅GSA000-EX的设计过程中,实现了HART数字信号双向传输,磁隔离信号耦合技术达到SIL3,对于工业生产领域越来越重要的功能安全可靠性的必要条件,它是完全可以满足的。该类型安全栅必须有独立供电的直流电源,而且,电源侧、输入侧及输出侧通过变压器实现三端隔离。平均故障间隔时间MTBF>200000h,创新的电路设计使得产品的功耗较传统产品降低30%。发热更少,可靠性更高。

王超[8](2015)在《基于ARM的嵌入式记录仪表的设计与实现》文中研究表明记录仪表是检测和记录工业生产过程数据的工具,对于现代自动化工业系统来说是不可或缺的记录仪表。传统的无纸记录仪受到处理器运行速度和Flash容量的限制,导致对数据的处理和查询速度较慢,而且无法存储大容量的采集数据等问题。本文首先确定了记录仪整体结构的设计方案。然后设计了以ARM为处理核心的记录仪主机的硬件电路,在linux操作系统下,编写了采集、存储、界面的应用程序。设计了以STM32处理核心的记录仪功能子板,包括万能输入板卡、电压电流板卡、报警板卡。最后,通过PCB制版和机械壳体设计实现了记录仪的样机,并对设计的记录仪进行了测试,测试结果表明本课题所研究的记录仪表运行稳定、符合本文预期的设计要求。本文设计的记录仪具有灵活的配置界面、密码安全管理、便于维护和升级的应用程序框架等优点。采用基于单一文件的sqlite数据库来保存采集数据,通过sql语句实现对历史数据的快速高效的查询工作。采用具有高速和高可靠性的CAN总线串行通讯方式来实现主机与功能子板之间的数据交互。系统在硬件电路上,采用功能子板的插卡式结构来提高记录仪采集各种类型传感器数据的适应能力。主机与子板的通讯协议允许记录仪扩展需要的子板板卡类型。人机交互界面采用曲线、数据、表格、棒图的形式来显示功能子板采集的实时数据。

田园[9](2015)在《新型低温阀门性能测试系统的研究》文中提出低温阀门通常是指工作温度在-40°C以下的阀门。随着现代科学技术、工业生产、新能源开发以及航空航天事业的发展,低温阀门已在很多场合得以应用,并且规模日渐增大。近年来,我国加快了低温阀门新产品的研发,但与之相配套的低温阀门性能测试系统却发展缓慢。传统测试装置自动化程度低、测试精度低、测试成本高,严重阻碍了低温阀门领域的技术发展。由于该种阀门多工作在-100°C以下的超低温区域,所以对其材料选择、结构设计、制造工艺以及性能检测等方面均有专门的要求。特别是针对性能检测方面,除了要满足常温下性能要求,还必须进行低温工况测试。低温阀门性能检测方法和设备是保证其密封和使用寿命的重要因素,测试的效率与准确度直接影响低温阀门的生产成本与质量,具有十分重要的意义。结合低温阀门性能测试系统的特点,研究了国内外低温阀门性能测试系统的发展。针对传统测试装置的不足,利用现代控制技术在传统测试装置的基础上对测控系统、机械装置和低温介质回路及检漏装置为重点介绍了系统主要组成部分的设计思路,阐述了系统设计要求,并以仪表通讯、PCI总线和工控机为重点,对系统整体进行设计分析,提出一种新型低温阀门性能自动检测系统和检测方法。然后阐述了新型低温阀门性能测试系统的机械装置设计计算与硬件选型,包括阀杆开关性能自动操作机构设计、深冷箱自动开关压紧机构设计和低温介质管路及低温深冷箱设计。同时对低温介质管路进行了绝热性能分析和输送特性分析。接下来文章以测控部分为重点,分别阐述了传感器和数据采集卡的设计选型及系统抗干扰设计。控制软件部分以Lab VIEW为核心,详细介绍了程序初始界面、参数设置界面和主界面的设计,并对主界面中主要功能模块,如数据采集、数据处理、数据显示、控制输出等完成了前面板和程序框图设计分析。最后对低温阀门性能自动测试系统的发展做出了总结与展望。本系统可以进行低温阀门性能测试及质量检验,并实现测试操作的自动化与智能化。

张永强[10](2014)在《烯烃分离反应气压缩机防喘振控制系统的设计与实现》文中研究表明反应气压缩机是甲醇制烯烃中烯烃分离单元的关键设备,其作用是提高气体压力为后续的分离提供条件。喘振是压缩机的一种非正常工况,严重时会损坏压缩机的机械结构,如不对其进行控制则会对压缩机组安全运行造成巨大的危害。为了保证压缩机组的安全运行,必须采用防喘振控制。防喘振控制系统的设计主要包括控制需求的分析、软硬件的选型、防喘振控制策略的选用、现场仪表设计和控制逻辑设计等工作。本文以某工程公司承建的60万吨/年甲醇制烯烃装置烯烃分离单元中的反应气压缩机控制为背景,针对防喘振控制功能进行了设计。本文的主要工作如下:首先查阅大量文献和技术资料,研究压缩机控制技术,针对压缩机的控制需求选择控制方案,决定采用广泛地应用于各类化工装置中压缩机控制的TS3000控制系统。其次完成了TS3000控制系统的配置包括硬件配置和软件配置,并简要介绍上位机人机界面的功能。然后完成了压缩机防喘振控制系统现场检测和控制仪表设计、联锁逻辑设计和防喘振控制逻辑设计。最后研究了防喘振控制器的防喘振控制策略,使用闭环和开环两种控制策略可以快速的发现和抑制喘振;防喘振控制器采用先进的模块,可以降低压缩机的回流量,节约能源。系统投运后将保证压缩机安全工作,避免喘振的发生。

二、HART智能仪表电子板卡自动测试系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、HART智能仪表电子板卡自动测试系统(论文提纲范文)

(1)面向边缘计算的高效能非易失存储关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 边缘计算的前景与挑战
        1.2.1 边缘计算应用前景
        1.2.2 边缘计算的挑战
    1.3 新型非易失存储器综述
        1.3.1 缓存层中的非易失存储器
        1.3.2 主存层中的非易失存储器
        1.3.3 外存层中的非易失存储器
        1.3.4 基于非易失存储器的存内计算及非易失处理器
    1.4 研究内容及主要创新点
    1.5 论文的组织结构
第2章 基于FPGA阵列的高效能非易失存储系统设计
    2.1 引言
    2.2 相关研究工作
    2.3 基于FPGA阵列的多层次NVM验证架构
        2.3.1 主FPGA NVM控制单元
        2.3.2 从FPGA NVM控制器设计
        2.3.3 主从FPGA高速互联接口设计
    2.4 面向MRAM的多层次存储系统设计
        2.4.1 硬件原型设计
        2.4.2 软硬协同系统设计
    2.5 实验结果与分析
        2.5.1 实验设计
        2.5.2 实验结果
    2.6 本章总结
第3章 面向边缘计算的高效能缓存系统研究与优化
    3.1 引言
    3.2 相关基础和研究工作
        3.2.1 哈希运算部署探讨
        3.2.2 非易失FPGA片上缓存相关性研究
    3.3 高效能可重构哈希加速架构
        3.3.1 核心控制单元
        3.3.2 存储管理单元
        3.3.3 运算执行单元
        3.3.4 局部动态可重构策略
    3.4 性能感知的非易失FPGA片上存储细粒度均衡损耗策略设计
        3.4.1 性能感知的字级别均衡损耗策略
        3.4.2 地址线重映射模型建立
        3.4.3 性能感知的地址线映射算法
    3.5 实验结果及分析
        3.5.1 高效能可重构哈希加速架构实验结果与分析
        3.5.2 性能感知的非易失FPGA片上缓存细粒度均衡损耗策略实验结果与分析
    3.6 本章总结
第4章 基于MLC的高效能非易失FPGA架构与打包策略设计
    4.1 引言
    4.2 相关基础和研究工作
        4.2.1 FPGA结构分析
        4.2.2 FPGA综合流程综述
        4.2.3 MLC非易失存储
    4.3 MLC非易失存储可重构逻辑结构设计
        4.3.1 MLC_7V_base结构
        4.3.2 MLC_7V结构
        4.3.3 MLC_7V_Share结构
        4.3.4 MLC_7V_dep 5和MLC_7V_dep56结构
    4.4 面向MLC非易失可重构逻辑的性能驱动打包算法
        4.4.1 动机分析
        4.4.2 MTPack算法
    4.5 实验结果与分析
        4.5.1 实验建立
        4.5.2 面积开销分析
        4.5.3 关键路径延迟分析
        4.5.4 漏电功耗分析
        4.5.5 MTPack性能分析
    4.6 本章总结
第5章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 课题展望
参考文献
致谢
攻读学位期间主要论文目录
攻读学位期间参与科研项目及获奖情况
专业词语和缩略词汇总表
外文论文
学位论文评阅及答辩情况表

(2)无线工业过程控制系统的设计与开发(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 课题研究的背景与意义
    1.3 无线网络通讯控制系统研究现状
    1.4 本文研究内容
2 无线通讯网络系统组成
    2.1 无线节点功能
    2.2 智能网关功能
    2.3 无线多跳通信设备功能
    2.4 本章小结
3 无线工业过程控制系统方案设计
    3.1 无线液位控制系统方案设计
        3.1.1 无线液位控制系统组成
        3.1.2 无线液位控制策略设计
        3.1.3 无线液位控制算法
    3.2 无线温度控制系统方案设计
        3.2.1 无线温度控制系统组成
        3.2.2 无线温度控制策略设计
        3.2.3 无线高温加热炉控制算法
    3.3 本章小结
4 无线工业过程控制系统工程实施
    4.1 无线工业过程控制系统软硬件配置
        4.1.1 硬件结构及配置方法
        4.1.2 软件结构
    4.2 通讯接口与通讯协议简介
        4.2.1 通讯接口功能
        4.2.2 通讯协议选择
    4.3 系统接线图绘制
        4.3.1 无线工业过程控制系统接线图
        4.3.2 无线液位控制系统接线图
        4.3.3 无线温度控制系统接线图
    4.4 动态数学模型的建立
        4.4.1 水箱液位模型建立
        4.4.2 高温加热炉温度模型建立
    4.5 工程组态实现
        4.5.1 设备组态
        4.5.2 数据库组态
        4.5.3 监控界面组态
        4.5.4 运行策略组态
    4.6 本章小结
5 无线工业过程控制系统工程实施效果
    5.1 MCGS主控界面
    5.2 水箱液位控制效果
        5.2.1 液位控制效果
        5.2.2 干扰情况下的液位控制效果
    5.3 高温加热炉的温度控制效果
        5.3.1 温度控制效果
        5.3.2 干扰情况下的温度控制效果
        5.3.3 通讯丢包情况下的温度控制效果
    5.4 本章小结
6 总结
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果及完成的科研项目

(3)Delta V系统在煤气生产中的应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 选题的意义
    1.2 DCS系统国内外发展状况
    1.3 本文所做工作
2 新旧操作系统兼容性问题的处理
    2.1 二期煤气系统完整的生产工艺过程
    2.2 解决一、二期新旧操作系统操作界面不统一及数据传输问题
        2.2.1 Modbus协议
        2.2.2 OPC Mirror数据镜像
3 Delta V控制系统构成及结构简介
    3.1 过程控制站
        3.1.1 工程师站和操作员站
        3.1.2 软件环境
        3.1.3 AMS智能设备管理系统
        3.1.4 I/O卡件
    3.2 Delta V系统软件及功能说明
        3.2.1 态软组件
        3.2.2 控制软件
        3.2.3 操作软件
        3.2.4 诊断软件
        3.2.5 批量控制软件
        3.2.6 先进控制软件
    3.3 Pilz安全继电器紧急停车系统
4 基于Delta V控制系统相关组态的设计与实现
    4.1 调节阀调节过程组态的设计与实现
    4.2 开关阀开关过程组态的设计与实现
    4.3 泵类开停过程组态的设计与实现
    4.4 在煤气生产中PID连锁类型的实现
    4.5 生产程序流程
    4.6 煤气生产中流量累积功能块,分时累积功能的实现
5 Delta V系统控制下的投产顺序以及煤气生产顺序
    5.1 Delta V启动步骤
        5.1.1 启动主程序
        5.1.2 启动吹扫程序和启动“Ignition Burner”
        5.1.3 启动“Main Burner”
        5.1.4 启动“Production LPG”
    5.2 在Delta V系统控制下完整的煤气生产循环步骤
        5.2.1 煤气生产循环步骤如下
        5.2.2 煤气生产循环步后续四个步骤
结论
参考文献
致谢

(4)关于汽油加氢装置DCS控制系统应用的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 论文研究重要意义
    1.3 本课题研究的工作内容及创新点
    1.4 论文结构
第二章 汽油加氢工艺流程和DCS控制系统概述
    2.1 汽油加氢脱硫装置工艺说明
    2.2 汽油加氢脱硫装置采用工艺技术特点
    2.3 DCS控制系统概述
    2.4 汽油加氢脱硫装置DCS控制系统简介
    2.5 本章小结
第三章 DCS控制系统配置
    3.1 汽油加氢DCS控制站结构
    3.2 汽油加氢装置系统硬件配置
    3.3 汽油加氢系统I/O卡配置原则
        3.3.1 控制站配置
        3.3.2 操作层配置
    3.4 本章小结
第四章 系统网络和服务器配置
    4.1 系统网络结构配置
    4.2 汽油加氢装置实时数据库组态
    4.3 汽油加氢装置历史数据库组态
    4.4 时钟同步服务器
    4.5 本章小结
第五章 系统编程语言及复杂控制回路编写
    5.1 ECS-700 编程语言
        5.1.1 功能块图编程软件
        5.1.2 梯形图编程软件
        5.1.3 高级语言编程软件
    5.2 汽油加氢装置自动控制方案
        5.2.1 单回路控制
        5.2.2 串级控制
        5.2.3 分程控制
        5.2.4 汽油加氢复杂控制方案
    5.3 本章小结
第六章 FAT测试和PID参数整定
    6.1 FAT调试
        6.1.1 FAT硬件测试
        6.1.2 软件测试
        6.1.3 应用软件组态调试
    6.2 DCS系统整体联调
    6.3 PID控制参数调节方法
        6.3.1 PID参数作用
        6.3.2 PID参数整定方法
    6.4 本章小结
第七章 汽油加氢DCS控制系统应用效果及分析
    7.1 汽油加氢DCS控制系统
    7.2 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 论文工作总结
    8.2 论文工作存在的不足
    8.3 后续工作的展望
参考文献
附录
    附录一:选择性加氢PFD流程图
    附录二:重汽油加氢脱硫PFD流程图
致谢

(5)塔里木石化分公司化肥装置SIS系统评估及优化(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 化肥装置SIS系统评估及优化研究的背景和研究意义
        1.1.1 SIS系统评估及优化研究的背景
        1.1.2 SIS系统评估及优化研究的意义
    1.2 SIS系统评估及优化国内研究现状
    1.3 SIS系统评估及优化国内研究现状
    1.4 课题的来源及主要研究内容
        1.4.1 题目来源
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 研究重点
        1.4.4 章节安排
第二章 化肥装置SIS系统SIL等级评估
    2.1 化肥装置SIS系统基本情况
    2.2 SIL等级评估基本方法
        2.2.1 安全完整性等级(SIL)概念
        2.2.2 风险矩阵及风险可接受准则
        2.2.3 SIL等级的评估
        2.2.4 系统划分及确定EUC
        2.2.5 确定安全仪表系统的SIF
        2.2.6 触发原因
        2.2.7 独立保护层
        2.2.8 最终SIL等级的确定
    2.3 典型SIS回路PFD计算分析
    2.4 化肥装置典型SIS回路SIL等级评估
    2.5 典型SIS回路SIL等级评估结果应用
第三章 SIS系统设计因素分析及优化
    3.1 化肥装置SIS系统设计原则
    3.2 化肥装置SIS系统设计缺陷
        3.2.1 SIS系统电源设计缺陷
        3.2.2 SIS系统控制器设计存在的问题
        3.2.3 SIS系统通讯设计存在的问题
        3.2.4 现场仪表设计缺陷
        3.2.5 执行机构设计缺陷
    3.3 SIS系统设计优化
        3.3.1 SIS系统设计优化概述
        3.3.2 机组SIS系统设置调研
    3.4 优化实施方案
        3.4.1 已实施方案
        3.4.2 SIS系统下步优化方向
        3.4.3 可靠性和可用性平衡
第四章 SIS系统运维影响及维护管理
    4.1 SIS系统环境因素
        4.1.1 温度影响因素及优化措施
        4.1.2 湿度影响因素及优化措施
        4.1.3 振动影响因素及优化措施
        4.1.4 腐蚀因素影响分析及优化措施
    4.2 SIS系统维护因素
        4.2.1 联锁测试影响分析
        4.2.2 联锁测试的基本原则
        4.2.3 确定联锁测试周期
        4.2.4 联锁测试方法
        4.2.5 联锁设备检查
        4.2.6 典型的联锁测试事故
        4.2.7 联锁测试记录
        4.2.8 联锁测试的几个误区
        4.2.9 联锁旁路影响因素
    4.3 SIS系统维护管理
        4.3.1 SIS系统管理规定
        4.3.2 SIS系统维护要求
        4.3.3 SIS系统点检程序
        4.3.4 SIS系统维护标准
第五章 结论
    5.1 本文结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
附件

(6)内燃动车组动力系统地面联调试验平台的研制与开发(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 交流传动系统试验系统综述
        1.1.1 能量消耗式
        1.1.2 能量回馈式
    1.2 内燃动车组动力系统地面配套试验平台概述
        1.2.1 试验平台概述和试验依据
        1.2.2 试验系统要求
        1.2.3 本试验系统方案
    1.3 本论文的主要工作及意义
2 内燃动车组动力系统地面联调试验原理
    2.1 内燃动车组的实际负载特性
    2.2 双逆变器-电机系统矢量控制原理
3 内燃动车组动力系统地面联调试验系统结构
    3.1 系统结构概述
        3.1.1 计算机控制系统
        3.1.2 体系结构组成
    3.2 系统主电路
    3.3 系统控制电路
        3.3.1 柴油机发电机组外围控制回路
        3.3.2 整流装置控制回路
        3.3.3 操作台控制回路
    3.4 电机模拟负载设计
        3.4.1 电机模拟负载概述
        3.4.2 牵引电机轮对传动原理
        3.4.3 轮对试验台强度仿真分析
        3.4.4 仿真模型的动力学分析
        3.4.5 模拟负载仿真分析结论
        3.4.6 模拟负载结构设计
    3.5 硬件选型及依据
        3.5.1 电器设备
        3.5.2 操作台与水阻负载装置
        3.5.3 工业计算机以及信息采集设备
4 微机测控系统的设计
    4.1 软件结构
    4.2 CAN总线应用层设计
    4.3 数据采集与处理
        4.3.1 数据采集卡
        4.3.2 智能仪表
        4.3.3 编程实例介绍
    4.4 软件保护处理
5 试验项目与运行分析
    5.1 柴油机发电机组
        5.1.1 柴油机概述
        5.1.2 柴油机试验与步骤
    5.2 牵引变流器
        5.2.1 牵引变流器概述
        5.2.2 牵引变流器试验和步骤
    5.3 牵引电机
        5.3.1 牵引电机概述
        5.3.2 牵引电机试验和步骤
    5.4 动力系统整理系统试验
        5.4.1 列车牵引特性试验
        5.4.2 模拟制动试验
总结
致谢
参考文献
附录A 操作台控制电路

(7)模拟量输入功能安全型隔离栅的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 项目背景
    1.2 功能安全基本知识
        1.2.1 安全生命周期
        1.2.2 风险评估
        1.2.3 安全完整性等级
    1.3 HART智能变送器
    1.4 功能安全仪表设计
    1.5 本章小结
第2章 本安防爆技术
    2.1 爆炸三角形
    2.2 爆炸性物质的分类、分级和分组体系
    2.3 危险环境区域的划分
    2.4 防爆型式
    2.5 本安防爆技术基本原理
    2.6 本章小结
第3章 本安防爆系统
    3.1 本安型现场设备
    3.2 关联设备
        3.2.1 隔离式安全栅的工作原理
        3.2.2 隔离式安全栅的特点
        3.2.3 隔离式安全栅的接地
    3.3 连接电缆
    3.4 本安系统现场布线
    3.5 本章小结
第4章 一种基于功能安全的安全栅GSAOOO-EX总体设计
    4.1 电路设计原理
    4.2 设计实施方案
    4.3 功能型本安仪表的基本设计要求
    4.4 本章小结
第5章 仪表电路设计
    5.1 电源电路设计
        5.1.1 电源直流稳压模块
        5.1.2 电源DC/AC模块
        5.1.3 电源AC/DC模块
    5.2 输入电路设计
        5.2.1 输入端接两线制变送器
        5.2.2 输入端接电流源
        5.2.3 输入端接三线制变送器
    5.3 输出电路设计
    5.4 功能型本安电路设计
    5.5 本章小结
第6章 整机调试与测试
    6.1 样机调试的主要问题
        6.1.1 无铅工艺保险丝要求
        6.1.2 高温高湿下湿度试验超标
        6.1.3 静电抗扰度
        6.1.4 输出开路和短路影响
    6.2 样机测试方法及数据
    6.3 本章小结
第7章 总结和展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间所开展的科研项目和发表的学术论文

(8)基于ARM的嵌入式记录仪表的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状及分析
    1.3 本文主要研究内容
第2章 记录仪总体结构设计
    2.1 记录仪基本要求
    2.2 仪表整体结构
        2.2.1 插卡式电路结构
        2.2.2 通讯系统结构
        2.2.3 机械结构
    2.3 通讯方式与协议
        2.3.1 主机与子板通讯方式
        2.3.2 主机与子板通讯协议
    2.4 系统供电方案
    2.5 本章小结
第3章 主机系统设计
    3.1 主机硬件电路设计
        3.1.1 核心板电路原理
        3.1.2 功能底板电路原理
    3.2 嵌入式 Linux 环境搭建
        3.2.1 U-Boot 修改
        3.2.2 Linux 内核和驱动
        3.2.3 文件系统
    3.3 软件程序设计
        3.3.1 进程间通讯方式及协议
        3.3.2 数据库服务软件
        3.3.3 数据采集服务软件
        3.3.4 交互界面服务软件
    3.4 本章小结
第4章 功能模块设计
    4.1 万能输入板卡
        4.1.1 硬件电路设计
        4.1.2 软件程序设计
    4.2 继电器报警板卡
        4.2.1 硬件电路设计
        4.2.2 软件程序设计
    4.3 主机面板
        4.3.1 硬件电路设计
        4.3.2 软件程序设计
    4.4 本章小结
第5章 记录仪的测试
    5.1 采集板卡测试
    5.2 主机系统测试
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(9)新型低温阀门性能测试系统的研究(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 低温阀门性能测试技术的概况
    1.2 虚拟仪器概述
    1.3 课题的研究内容和研究意义
    1.4 本章小结
第二章 新型低温阀门性能测试系统总体设计
    2.1 新型低温阀门性能测试系统简介
    2.2 新型低温阀门性能测试系统设计要求
    2.3 新型低温阀门性能测试系统整体设计
    2.4 本章小结
第三章 新型低温阀门性能测试系统机械装置设计
    3.1 机械装置概述
    3.2 阀杆开关性能自动操作机构设计
    3.3 深冷箱自动开关压紧机构设计
    3.4 低温介质管路设计
        3.4.1 绝热性能设计
        3.4.2 输送特性理论分析
    3.5 低温深冷箱设计
    3.6 本章小结
第四章 新型低温阀门性能测试系统控制系统设计
    4.1 控制系统硬件设计
        4.1.1 传感器的选型
        4.1.2 数据采集卡的选型设计
        4.1.3 数据采集抗干扰措施
    4.2 Lab VIEW概述
        4.2.1 图形化编程LabVIEW与开发环境
        4.2.2 LabVIEW应用特点
        4.2.3 LabVIEW程序主要组成与模块
    4.3 基于LabVIEW的控制系统软件设计
        4.3.1 控制系统软件总体设计
        4.3.2 初始界面设计
        4.3.3 测试参数设置
        4.3.4 主界面设计
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果
致谢

(10)烯烃分离反应气压缩机防喘振控制系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
    1.1 项目背景
    1.2 压缩机及其应用
        1.2.1 离心式压缩机的结构
        1.2.2 压缩机在石化工业的应用
    1.3 喘振及其危害
    1.4 压缩机防喘振控制现状
    1.5 课题研究意义
    1.6 本文的主要工作
第2章 防喘振控制与压缩机组控制技术
    2.1 喘振的产生
        2.1.1 离心式压缩机的特性曲线
        2.1.2 喘振产生的主要因素
        2.1.3 抑制喘振的方法
    2.2 防喘振控制技术
        2.2.1 被动控制
        2.2.2 主动控制
    2.3 压缩机组控制技术
        2.3.1 压缩机组控制技术的发展
        2.3.2 透平压缩机综合控制系统
    2.4 本章小结
第3章 反应气压缩机与控制系统设计
    3.1 反应气压缩机
        3.1.1 工艺过程
        3.1.2 现场工作条件
        3.1.3 压缩机参数
    3.2 系统需求分析
        3.2.1 控制系统输入输出变量
        3.2.2 控制参数和防喘振控制流程图
        3.2.3 压缩机控制系统要求
    3.3 TS3000系统
        3.3.1 三重冗余结构
        3.3.2 系统硬件
        3.3.3 系统软件
    3.4 人机界面
        3.4.1 各种组态软件的比较
        3.4.2 InTouch软件
        3.4.3 人机界面的功能
    3.5 本章小结
第4章 仪表设计及控制逻辑设计
    4.1 仪表选型原则
    4.2 仪表防爆
        4.2.1 爆炸性气体分类
        4.2.2 防爆电气设备的类型和选用
    4.3 现场检测与控制仪表设计
        4.3.1 控制仪表
        4.3.2 检测仪表
    4.4 控制逻辑设计
        4.4.1 联锁逻辑设计
        4.4.2 防喘振控制逻辑设计
    4.5 本章小结
第5章 防喘振控制实现
    5.1 防喘振控制策略
        5.1.1 压缩机防喘振控制策略
        5.1.2 防喘振控制方式
    5.2 防喘振控制器
        5.2.1 防喘振控制器结构
        5.2.2 防喘振控制器特殊功能
        5.2.3 防喘振控制参数计算
    5.3 防喘振控制的实现
    5.4 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢

四、HART智能仪表电子板卡自动测试系统(论文参考文献)

  • [1]面向边缘计算的高效能非易失存储关键技术研究[D]. 刘珂. 山东大学, 2020
  • [2]无线工业过程控制系统的设计与开发[D]. 刘烊佚. 辽宁石油化工大学, 2019(01)
  • [3]Delta V系统在煤气生产中的应用[D]. 初肇洋. 大连理工大学, 2017(10)
  • [4]关于汽油加氢装置DCS控制系统应用的研究[D]. 刘驰. 河北工业大学, 2017(12)
  • [5]塔里木石化分公司化肥装置SIS系统评估及优化[D]. 李德湘. 西安石油大学, 2016(04)
  • [6]内燃动车组动力系统地面联调试验平台的研制与开发[D]. 顿明真. 兰州交通大学, 2016(04)
  • [7]模拟量输入功能安全型隔离栅的研究与设计[D]. 许丹. 上海应用技术学院, 2015(03)
  • [8]基于ARM的嵌入式记录仪表的设计与实现[D]. 王超. 哈尔滨理工大学, 2015(07)
  • [9]新型低温阀门性能测试系统的研究[D]. 田园. 上海工程技术大学, 2015(11)
  • [10]烯烃分离反应气压缩机防喘振控制系统的设计与实现[D]. 张永强. 华东理工大学, 2014(06)

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HART智能仪表电子板自动测试系统
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