软件抗干扰技术共25页
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第6章DCS的性能指标
对串联系统： A=A1 A 2 A 3…An
对并联系统：
A =1－[(1－A 1)(1－A 2)(1－A 3)…(1－A n)] 式中，A1，A2，…，An 为各子系统的利用率，在实际计算中，串、并联系统的划分应根据集散
控制系统的具体结构而定。
第6章 DCS 的性能指标
第14页，共67页。
6.2 提高系统利用率的措施
时间ti的平均值，平均故障间隔时间即各段连续工作时间 的平均值。可用式(6-7)表示
MTBF是一个通过多次采样检测，长期统计后求出的平均数
值。
第6章 DCS 的性能指标
第10页，共67页。
6.1.4 平均故障修复时间(MTTR) 平均故障修复时间(Mean Time To Repair，MTTR)是
电磁干扰的形式主要有电源噪声、输入线引入的噪声和 静电噪声。对电源引进的干扰通常采用电源低通滤波器， 通过电感、电容组成的吸收装置抑制电源噪声。在电源 进线端加装浪涌吸收器，可有效防止感应雷电对设备的 破坏。
第6章 DCS 的性能指标
第17页，共67页。
供电系统进线应注意尽量用粗线。稳压电源要加静电屏蔽， 且与继电器、灯泡、开关等分开。与计算机接口的线要用 双绞线，扭绞的绞距要小。地线是侵入噪声的主要渠道， 通常应按标准采用汇流排或粗导线接地。当组件之间有电 位差时，采用光耦合器件或变压器进行信号的隔离传输， 可收到很好的效果。
压、振动等环境条件和使用方法及维护措施等)，在规定的时间内(指
明确规定的工作期限)，无故障地发挥规定功能(应具备的技术指标)
的概率。可靠度是一个定量的指标，它是通过抽样统计确定的。设有 N
个同样的产品，在同样的条件下同时开始工作，经t时间运行后有
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对并联系统：
A =1－[(1－A 1)(1－A 2)(1－A 3)…(1－A n)] 式中，A1，A2，…，An 为各子系统的利用率，在实际计算中，串、并联系统的划分应根据集散
控制系统的具体结构而定。
第6章 DCS 的性能指标
第14页，共67页。
6.2 提高系统利用率的措施
时间ti的平均值，平均故障间隔时间即各段连续工作时间 的平均值。可用式(6-7)表示
MTBF是一个通过多次采样检测，长期统计后求出的平均数
值。
第6章 DCS 的性能指标
第10页，共67页。
6.1.4 平均故障修复时间(MTTR) 平均故障修复时间(Mean Time To Repair，MTTR)是
电磁干扰的形式主要有电源噪声、输入线引入的噪声和 静电噪声。对电源引进的干扰通常采用电源低通滤波器， 通过电感、电容组成的吸收装置抑制电源噪声。在电源 进线端加装浪涌吸收器，可有效防止感应雷电对设备的 破坏。
第6章 DCS 的性能指标
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供电系统进线应注意尽量用粗线。稳压电源要加静电屏蔽， 且与继电器、灯泡、开关等分开。与计算机接口的线要用 双绞线，扭绞的绞距要小。地线是侵入噪声的主要渠道， 通常应按标准采用汇流排或粗导线接地。当组件之间有电 位差时，采用光耦合器件或变压器进行信号的隔离传输， 可收到很好的效果。
压、振动等环境条件和使用方法及维护措施等)，在规定的时间内(指
明确规定的工作期限)，无故障地发挥规定功能(应具备的技术指标)
的概率。可靠度是一个定量的指标，它是通过抽样统计确定的。设有 N
个同样的产品，在同样的条件下同时开始工作，经t时间运行后有
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虚拟仪器工程设计实例.pptx
第8章 虚拟仪器工程设计实例
教学重点虚拟仪器的设计原则虚拟仪器的设计步骤虚拟仪器软面板设计技术虚拟仪器工程设计实例
第1页/共39页
8.1 虚拟仪器的设计原则
硬件设计基本原则 经济合理 安全可靠 有足够的抗干扰能力 软件设计的基本原则 结构合理 操作性能好 具有一定的保护措施 提高程序的执行速度 给出必要的程序说明
第20页/共39页
2. 声卡数据采集的硬件结构
第21页/共39页
3. 声卡数据采集的软件实现
声卡的声道声卡的采样频率
第22页/共39页
4. 应用实例
在光学机械系统中，由于光路的需要，常将光学元件调整架固定在一套悬臂结构上。光学元件的基座振动常常会影响光学系统的传输性能，因此有必要对其加以采集、分析，并以此为据采取相应的解决方法。光学-机械系统如图
第30页/共39页
（2） 抗混叠低通滤波器
四阶低通滤波器的原理电路
第31页/共39页
（3）A/D卡
第32页/共39页
A/D卡原理框图
第33页/共39页
3. 软件设计
第34页/共39页
数据采集模块
第35页/共39页
完成一个周期信号采集的程序框图
读转换结果程序框图
第36页/共39页
测量结果
伏安测量及三相不平衡度测量的前面板
第37页/共39页
Thank You !
本章结束
第38页/共39页
第23页/共39页
应变片直流电桥测量电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第24页/共39页
声卡采集程序框图
第25页/共39页
采集结果分析
第26页/共39页
8.4.3 虚拟化电能质量监测系统
教学重点虚拟仪器的设计原则虚拟仪器的设计步骤虚拟仪器软面板设计技术虚拟仪器工程设计实例
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8.1 虚拟仪器的设计原则
硬件设计基本原则 经济合理 安全可靠 有足够的抗干扰能力 软件设计的基本原则 结构合理 操作性能好 具有一定的保护措施 提高程序的执行速度 给出必要的程序说明
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2. 声卡数据采集的硬件结构
第21页/共39页
3. 声卡数据采集的软件实现
声卡的声道声卡的采样频率
第22页/共39页
4. 应用实例
在光学机械系统中，由于光路的需要，常将光学元件调整架固定在一套悬臂结构上。光学元件的基座振动常常会影响光学系统的传输性能，因此有必要对其加以采集、分析，并以此为据采取相应的解决方法。光学-机械系统如图
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（2） 抗混叠低通滤波器
四阶低通滤波器的原理电路
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（3）A/D卡
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A/D卡原理框图
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3. 软件设计
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数据采集模块
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完成一个周期信号采集的程序框图
读转换结果程序框图
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测量结果
伏安测量及三相不平衡度测量的前面板
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Thank You !
本章结束
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应变片直流电桥测量电路
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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声卡采集程序框图
第25页/共39页
采集结果分析
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8.4.3 虚拟化电能质量监测系统
软件需求规格说明书
软件需求规格说明书(终稿)(总25页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--<教师报课系统>需求规格说明书作者： Mod4完成日期：修订历史记录目录1. 引言...................................................... 错误!未定义书签。
目的................................................... 错误!未定义书签。
背景................................................... 错误!未定义书签。
定义................................................... 错误!未定义书签。
参考文献................................................ 错误!未定义书签。
2. 项目概述.................................................. 错误!未定义书签。
产品描述............................................... 错误!未定义书签。
产品功能............................................... 错误!未定义书签。
用户特点............................................... 错误!未定义书签。
一般约束............................................... 错误!未定义书签。
假设与依据............................................. 错误!未定义书签。
3. 具体需求.................................................. 错误!未定义书签。
PLC工程应用实例演示文稿
构的种类和数量，拟定电动机的启停、运行、调速、转向、制动等控制方案；确定输入/输出 元器件的种类及数量，分析输入和输出信号之间的关系。
2． PLC控制系统的硬件配置
• 控制系统的硬件配置包括PLC的选型、I/O选择、控制系统原理图的绘制等。
第6页，共63页。
PLC工程应用实例
PLC控制系统设计概述: PLC控制系统设计的步骤
• 专题7 PLC在球磨机润滑监控系统中的应用 • 专题8 PLC在立式车床控制系统中的应用
第2页，共63页。
PLC工程应用实例 PLC控制系统设计概述: PLC控制系统设计的原则
• 最大限度地满足被控对象的要求。
• 尽可能使得控制系统简单、经济、实用、可靠且维护方便。 • 保证控制系统、操作人员及其生产设备的安全。
第15页，共63页。
PLC工程应用实例
输入/输出地址分配表
地址 X000
输入部分
代 功能 地址 代 功能
号
号
SA 操作 X005 SB3 启动按钮
地址 X012
X001 SA 保压 X006 SB4 停止按钮 X013
X002 SA 拉板 X007 SB5 现场启动 X014 按钮
输出部分
代 功能 地址 代 功能
电镀生产线的PLC控制程序，包括点动操作和自动控制两部分。 1.点动操作 设有行车的进和退操作，吊钩升降操作。
2.自动控制
通过状态流程图，可以看到生产线是典型的顺序控制，主要由单干序列构成，通常采用移位指 令来实现控制要求会更方便。由于急停或停电后，可通过点动操作完成剩下的工序或者返回原 位，因此辅助继电器采用了无断电保持的通电辅助继电器，定时器也采用了常规定时器。
3．分配I/O编号
2． PLC控制系统的硬件配置
• 控制系统的硬件配置包括PLC的选型、I/O选择、控制系统原理图的绘制等。
第6页，共63页。
PLC工程应用实例
PLC控制系统设计概述: PLC控制系统设计的步骤
• 专题7 PLC在球磨机润滑监控系统中的应用 • 专题8 PLC在立式车床控制系统中的应用
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PLC工程应用实例 PLC控制系统设计概述: PLC控制系统设计的原则
• 最大限度地满足被控对象的要求。
• 尽可能使得控制系统简单、经济、实用、可靠且维护方便。 • 保证控制系统、操作人员及其生产设备的安全。
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PLC工程应用实例
输入/输出地址分配表
地址 X000
输入部分
代 功能 地址 代 功能
号
号
SA 操作 X005 SB3 启动按钮
地址 X012
X001 SA 保压 X006 SB4 停止按钮 X013
X002 SA 拉板 X007 SB5 现场启动 X014 按钮
输出部分
代 功能 地址 代 功能
电镀生产线的PLC控制程序，包括点动操作和自动控制两部分。 1.点动操作 设有行车的进和退操作，吊钩升降操作。
2.自动控制
通过状态流程图，可以看到生产线是典型的顺序控制，主要由单干序列构成，通常采用移位指 令来实现控制要求会更方便。由于急停或停电后，可通过点动操作完成剩下的工序或者返回原 位，因此辅助继电器采用了无断电保持的通电辅助继电器，定时器也采用了常规定时器。
3．分配I/O编号
过程控制系统单回路控制系统
An automatic control system is a control system that is self-regulating, without any human intervention.
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1
第2页/共54页
2.1.2开环控制系统与闭环控制系统 ➢开环控制系统/Open-loop control system
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11
第12页/共54页
2.1.3 闭环控制系统的组成和基本环 节
1-给定环节(Set Point)；2-比较环节(Comparator)；3-校正
环节(Adjustor)；4-放大环节(Amplifier)；
5-执行机构(Actuator)；6-被控对象(Plant)；7-检测装置
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16
第17页/共54页
近20年来，随着计算机技术的发展，已将计算机用于过程控 制系统，称之为计算机过程控制系统。计算机过程控制是当 代大型机械设备自动化控制的基本形式。
➢计算机过程控制系统/Computer Process control system
计算机过程控制系统主要由 被控对象、 传感变 送器 、计算机装置和 执行机构四部分组成。
不失一般性，设系统的单位阶跃响应如图：(BP15~16)
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29
第30页/共54页
综上所述，对于稳定的系统，对于一个有界的输入，当时 间趋于无穷大时，微分方程的全解将趋于一个稳态的函数，使 系统达到一个新的平衡状态。工程上称为进入稳态过程。
系统达到稳态过程之前的过程称为瞬态过程。瞬态分析是 分析瞬态过程中输出响应的各种运动特性。理论上说，只有当 时间趋于无穷大时，才进入稳态过程，但这在工程上显然是无 法进行的。在工程上只讨论输入作用加入一段时间里的瞬态过 程，在这段时间里，反映了主要的瞬态性能指标。
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2.1.2开环控制系统与闭环控制系统 ➢开环控制系统/Open-loop control system
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2.1.3 闭环控制系统的组成和基本环 节
1-给定环节(Set Point)；2-比较环节(Comparator)；3-校正
环节(Adjustor)；4-放大环节(Amplifier)；
5-执行机构(Actuator)；6-被控对象(Plant)；7-检测装置
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近20年来，随着计算机技术的发展，已将计算机用于过程控 制系统，称之为计算机过程控制系统。计算机过程控制是当 代大型机械设备自动化控制的基本形式。
➢计算机过程控制系统/Computer Process control system
计算机过程控制系统主要由 被控对象、 传感变 送器 、计算机装置和 执行机构四部分组成。
不失一般性，设系统的单位阶跃响应如图：(BP15~16)
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综上所述，对于稳定的系统，对于一个有界的输入，当时 间趋于无穷大时，微分方程的全解将趋于一个稳态的函数，使 系统达到一个新的平衡状态。工程上称为进入稳态过程。
系统达到稳态过程之前的过程称为瞬态过程。瞬态分析是 分析瞬态过程中输出响应的各种运动特性。理论上说，只有当 时间趋于无穷大时，才进入稳态过程，但这在工程上显然是无 法进行的。在工程上只讨论输入作用加入一段时间里的瞬态过 程，在这段时间里，反映了主要的瞬态性能指标。
CAN总线传输原理
• 在接收过程中，这些电压值经收发器又转换成比 特流，再经RX线(接收线)传至控制单元，控制单 元将这些二进制连续值转换成信息。
• 每个控制单元均可接收发送出的信息。这种原理 称为广播。
第12页/共41页
2．1．1 信息交换
第13页/共41页
第2章 CAN总线传输原理
• 2．1．2 功能元件
• 1．控制单元
• 基本车载网络系统由多个控制单元组成，这些控制单元通 过收发器(发射一接收放大器)并联在总线导线上，所有控 制单元的地位均相同，没有哪个控制单元有特权。称为多 主机结构。
• 数据传输总线采用一条导线或二条导线 ，第二条导线上 传输信号与第一条导线上的传输信号成镜像关系，这样可 有效抑制外部干扰。
第11页/共41页
过监控层内的CRC校验（“循环冗余码校验” ）和数来确定 是否有传递错误。如果确定无传递错误，那么连接的所有装 置会给发射器一个确认回答（ACK ）。 • (3)信息接受 • 己接收到的正确信息会到达相关数据传输总线构件的接受区。 在那里来决定该信息是否用于完成各控制单元的功能。如果 不是，该信息就被拒收。如果是，该信息就会进入相应的接 收邮箱。 • 组合仪表调出该信息并将相应的值复制到它的输入存储器内。 在组合仪表内，转速经微控制器处理后控制转速表显示相应 的转速。
第2章 CAN总线传输原理
• 2．1．1 信息交换
• 用于交换的数据称为信息，每个控制单元均可发 送和接收信息。二进制数据流也称为比特流。
•线(发送线)到达收发器(放大 器)，收发器将比特流转化成相应的电压值，最后 这些电压值按时间顺序依次被传送到数据传输总 线的导线上。
• 2)该转速值就被复制到发动机控制单元的发送存储器内。 • 3)该信息从发送存储器进入数据传输总线构件的发送邮
• 每个控制单元均可接收发送出的信息。这种原理 称为广播。
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2．1．1 信息交换
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第2章 CAN总线传输原理
• 2．1．2 功能元件
• 1．控制单元
• 基本车载网络系统由多个控制单元组成，这些控制单元通 过收发器(发射一接收放大器)并联在总线导线上，所有控 制单元的地位均相同，没有哪个控制单元有特权。称为多 主机结构。
• 数据传输总线采用一条导线或二条导线 ，第二条导线上 传输信号与第一条导线上的传输信号成镜像关系，这样可 有效抑制外部干扰。
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过监控层内的CRC校验（“循环冗余码校验” ）和数来确定 是否有传递错误。如果确定无传递错误，那么连接的所有装 置会给发射器一个确认回答（ACK ）。 • (3)信息接受 • 己接收到的正确信息会到达相关数据传输总线构件的接受区。 在那里来决定该信息是否用于完成各控制单元的功能。如果 不是，该信息就被拒收。如果是，该信息就会进入相应的接 收邮箱。 • 组合仪表调出该信息并将相应的值复制到它的输入存储器内。 在组合仪表内，转速经微控制器处理后控制转速表显示相应 的转速。
第2章 CAN总线传输原理
• 2．1．1 信息交换
• 用于交换的数据称为信息，每个控制单元均可发 送和接收信息。二进制数据流也称为比特流。
•线(发送线)到达收发器(放大 器)，收发器将比特流转化成相应的电压值，最后 这些电压值按时间顺序依次被传送到数据传输总 线的导线上。
• 2)该转速值就被复制到发动机控制单元的发送存储器内。 • 3)该信息从发送存储器进入数据传输总线构件的发送邮
TP700,TP1500手册
SIMATIC HMI操作设备TP700 Comfort Outdoor，TP1500 Comfort Outdoor精简版操作说明05/2016Siemens AGDivision Digital Factory Postfach 48 4890026 NÜRNBERG A5E35957017-ACⓅ 05/2016 本公司保留更改的权利 Copyright © Siemens AG 2016. 保留所有权利法律资讯警告提示系统为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。
人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产损失有关的提示不带警告三角。
警告提示根据危险等级由高到低如下表示。
危险表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。
警告表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。
小心表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。
注意表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。
当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。
如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。
合格的专业人员本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。
其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。
由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。
按规定使用Siemens 产品请注意下列说明：警告Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。
如果要使用其他公司的产品和组件，必须得到Siemens推荐和允许。
正确的运输、储存、组装、装配、安装、调试、操作和维护是产品安全、正常运行的前提。
必须保证允许的环境条件。
必须注意相关文件中的提示。
商标所有带有标记符号 ® 的都是西门子股份有限公司的注册商标。
CDMA移动通信基础
第20页/共55页
分集技术
◆ 前向链路多径/基站分集
第21页/共55页
◆ 反向链路多径/天线分集
第22页/共55页
软切换
◆ 软切换：CDMA系统各小区可使用相同的频率，从现有小区到领近小区的 切换是无间切换。 在软切换中移动台是同时连接到多个基站上通信，它的功率控制由它接 收到的最强信号的小区决定。当邻近小区的信号强度超过一个确定的数值， 但仍低于现有基站的信号强度时，移动台进入软切换状态。
在频分多址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占 用较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就 是一个通信信道，分配给一个用户。
第4页/共55页
时分多址（TDMA）
MS1
. .
MS2
.
.
.
BS
.
帧
时隙
MSk
在时分多址系统中，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割 成若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一 个通信信道，分配给一个用户。
37
78
870MHz
119
160
201
242
283
1.23MHz
880MHz
F
TX-RX=45MHz
上行频段
825-835MHz
825MHz
1.23MHz
F 835MHz
第11页/共55页
中国联通CDMA系统的工作频率为： 825MHz—835MHz（基站收） f=825+0.03N(N=1—333） 870MHz—880MHz（基站发） f’=870+0.03N(N=1—333）
第12页/共55页
频道间隔及中心频率位置
第一载频为283。 CDMA频道间隔为；收发频道间隔45MHz。 中心频率在AMPS的283号频道（833.49MHz)处的CDMA频道为CDMA 基本频道。以后视发展情况逐步由高端向低端扩展，例如使用第二个CDMA 频道，中心频点位置为242号，最多可以有7个CDMA频道。 CDMA不需进行频率规划，各小区可以使用相同频道。但各小区要进行 导频相位偏置规划。
分集技术
◆ 前向链路多径/基站分集
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◆ 反向链路多径/天线分集
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软切换
◆ 软切换：CDMA系统各小区可使用相同的频率，从现有小区到领近小区的 切换是无间切换。 在软切换中移动台是同时连接到多个基站上通信，它的功率控制由它接 收到的最强信号的小区决定。当邻近小区的信号强度超过一个确定的数值， 但仍低于现有基站的信号强度时，移动台进入软切换状态。
在频分多址系统中，把可以使用的总频段划分为若干占 用较小带宽的频道，这些频道在频域上互不重叠，每个频道就 是一个通信信道，分配给一个用户。
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时分多址（TDMA）
MS1
. .
MS2
.
.
.
BS
.
帧
时隙
MSk
在时分多址系统中，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割 成若干时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的），每一个时隙就是一 个通信信道，分配给一个用户。
37
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870MHz
119
160
201
242
283
1.23MHz
880MHz
F
TX-RX=45MHz
上行频段
825-835MHz
825MHz
1.23MHz
F 835MHz
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中国联通CDMA系统的工作频率为： 825MHz—835MHz（基站收） f=825+0.03N(N=1—333） 870MHz—880MHz（基站发） f’=870+0.03N(N=1—333）
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频道间隔及中心频率位置
第一载频为283。 CDMA频道间隔为；收发频道间隔45MHz。 中心频率在AMPS的283号频道（833.49MHz)处的CDMA频道为CDMA 基本频道。以后视发展情况逐步由高端向低端扩展，例如使用第二个CDMA 频道，中心频点位置为242号，最多可以有7个CDMA频道。 CDMA不需进行频率规划，各小区可以使用相同频道。但各小区要进行 导频相位偏置规划。
过程控制仪表检测电路检测算法及抗干扰技术PPT教案
Uo（1+A） AQCf +C
回路电容 CCa+Ce+Ci
第13页/共119页
仪用放大器
•
仪用放大器又称测量放大器，为抑制共模输入电压与增益调节和阻抗匹配之
间互相牵连和矛盾而设计，电路如图所示。
•
左边部分由运放A1、A2构成同相放大器，右边部分由运算放大器A3和电
阻R3～R6组成减法器。设R1=R2=R，R3=R4=R5=R6，则有
U/ I 转换电路
由上式可知，调节Rw可改
变输入电压与输出电流之间的 变换系数。
为降低运算放大器功耗， 扩大输出电流，在运算放大器 的输出端可加一个三极管驱动 电路，如图(2)所示。
图(2) 带三极管驱动的V-I变换器电路
第21页/共119页
接 地 负 载 V- I 变 换 电 路
•
图(3)中Al为同相加法器，A2为跟随器，所以 V02=VL=ILRL
•
最简单的电流-电压变换电路如图(6)所示。常用高输入阻抗
运放组成电流-电压变换电路，一种简单的方案如图(7)所示。
图(5)
图(6)
第24页/共119页
Uo IiR
图(7)
交流-直流变换电路
•
把交流电压变换成直流电压亦称AC-DC变换。图(10)是
使用
•二 极 管 的 整 流 电 路 ， 利 用 半 波 整 流 把 交 流 电 变 成 直 流 电 。
Uo与Ui呈线性关系。实际应用中图(12)a所示电路的输出端对地还要接滤 波电容，使输出电压Uo平滑。
当输入uI为正极性时，放 大器输出uO1为负，D2通， D1截止，uO为零。uI为负 时，放大器输出为正，D1
通，D2止，电路处于反相
HART协议介绍
模拟仪表12V供电，4mA 智能仪表5V供电，0.8mA 低功耗的运算放大器 温度补偿电路
第30页，共50页。
基于HART协议的 压力差压变送器的设计
非线性补偿
压力变送器传感器有很大的 Y(V)
非线性
2.5
2.25
传感器特性曲线相似，一 2.0
致性较好，可以通过数学 1.75
模型的方式进行补偿；
读出或写入开方小流量截断值； 启动、停止或清除累积器； 选择主变量（质量流量或密度）； 读出或写入组态信息资料； 微调传感器的标定；
第18页，共50页。
设备描述语言（DDL）
DDL（Device Description Language)是使符合 HART协议的设备真正做到完全兼容的重要保证。
微调主变量零点； 微调DAC的零点和增益；
完成自检及主机复位；
第17页，共50页。
HART协议应用层
特殊命令(Transmitter-Specific Command)：
仅适用于某种具体的现场设备。这是各家公司的产品自己 所特有的命令，不互相兼容，如特征化，微调传感头校正等。
主要命令包括：
Bell202 MODEM
带通滤波器
WAVESHAPE
输出波形整形电路
{ CPU
电流环路
vcc
VDD
OTXA
OCD INRTS ORXDP(+) BANDPASS
VSS
第21页，共50页。
基于HART协议系列变送器 的
硬件设计
低功耗技术
HART数字通讯的要求 智能变送模块的功耗1.5mA
HART 层次 HART 命令层
未使用
HART 协议规则 Bell 202 FSK
第30页，共50页。
基于HART协议的 压力差压变送器的设计
非线性补偿
压力变送器传感器有很大的 Y(V)
非线性
2.5
2.25
传感器特性曲线相似，一 2.0
致性较好，可以通过数学 1.75
模型的方式进行补偿；
读出或写入开方小流量截断值； 启动、停止或清除累积器； 选择主变量（质量流量或密度）； 读出或写入组态信息资料； 微调传感器的标定；
第18页，共50页。
设备描述语言（DDL）
DDL（Device Description Language)是使符合 HART协议的设备真正做到完全兼容的重要保证。
微调主变量零点； 微调DAC的零点和增益；
完成自检及主机复位；
第17页，共50页。
HART协议应用层
特殊命令(Transmitter-Specific Command)：
仅适用于某种具体的现场设备。这是各家公司的产品自己 所特有的命令，不互相兼容，如特征化，微调传感头校正等。
主要命令包括：
Bell202 MODEM
带通滤波器
WAVESHAPE
输出波形整形电路
{ CPU
电流环路
vcc
VDD
OTXA
OCD INRTS ORXDP(+) BANDPASS
VSS
第21页，共50页。
基于HART协议系列变送器 的
硬件设计
低功耗技术
HART数字通讯的要求 智能变送模块的功耗1.5mA
HART 层次 HART 命令层
未使用
HART 协议规则 Bell 202 FSK
某35kv电能计量方案设计
左右。直接接入式电能表的标定电流应按正常运行负荷电流的 30%左右
进行选择。
11. 执行功率因数调整电费的用户，应安装能计量有功电量、感性和容
性无功电量的电能计量装置；按最大需量计收基本电费的用户应装设具有
最大需量计量功能的电能表；实行分时电价的用户应装设复费率电能表或
某 35kv 用户电能计量方案
多功能电能表。
共 25 页 第 8 页
12. 带有数据通信接口的电能表，其通信规约应符合 DL/T 645 的要求。
13. 具有正、反向送电的计量点应装设计量正向和反向有功电量以及四
象限无功电量的电能表。
14. 中性点绝缘系统（如经消弧线圈接地）的电能计量点，应配置经互
感器接入的三相三线（3*57.7v）有功、无功电能表；但个别经过验证、
0.5 级 — —
0.5 或 0.5s 级 0.5 或 0.5s 级
0.5 级
注：0.2*级电流互感器仅用于发电机和厂用电回路。
1. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类贸易结算用电能计量装置应按计量点配置计量专用电压、
电流互感器或者专用二次绕组。电能计量专用电压、电流互感器或者专用
二次绕组及其二次回路不得接入与电能计量无关的设备。
存储器，采用多种硬件、软件抗干扰措施，保证在交流电源和内部备用电 源均失压的情况下不丢失任何数据。
3.汉字大画面，超扭曲，LED 显示。 4.管理软件界面友好，方便易学，安全可靠。 5.技术参数： 型 号 DSSD54(三相三线) 准确度等级 有功 0.5/1.0 级 无功 2.0 级 功 耗 ≤1W/6VA 参比电压(V) 3*57.7/100 3*220/380 基本电流(A) 1.5(6) 5(6) 5(20) 10(40) 20(80)
闭环控制系统干扰与反馈.pptx
例如： 空调的温控系统必须克服室外温度变化的干扰； 水箱注水系统要克服蒸发的干扰等。
第3页/共27页
P108马上行动：
在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于 影响其温度控制的干扰因素？
（1）开电冰箱门。
外面热气进入冰箱将会引起箱内温度变化，属于干扰因素。
（2）电冰箱所在房间的温度从20℃变到32℃
属于干扰因素。
（3）把热菜或热饭放入电冰箱中。
属于干扰因素。
（4）在冰箱外放一盆冷水。
严格说这也会引起环境温度的变化，
但这种变化一般有利于冰箱实现目标，
不属于干扰因素。
第4页/共27页
在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？
控制系统
干扰因素
自动扶梯的升降 扶梯承载的重力、电机输出电压的
控制系统
பைடு நூலகம்
波动、齿轮间的摩擦力等。
利用滑轮组提升 滑轮组的摩擦力、电机电源的波动等、 重物的控制系统 绳子和滑轮，重物的重力。
蔬菜大棚的温度
外部环境温度的变化、大棚保温材料 的保温性能产生变化等、植物排放的
控制
二氧化碳，温室效应。
第5页/共27页
P109案例分析：电视机的工作
电视机出现画面紊乱的现象往往是由于受到外 界磁场干扰。
+
给定温度
大脑
-
肌体 恒温箱 眼睛
实际温度
+
给定温度
比较
电路
-
电机
恒温箱
热电偶
第23页/共27页
实际温度
这种以功能和行为的相似性为基础，用“模型” 模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。
功能模拟方法是一种整体性研究方法，功能模拟 法为仿生学、人工智能、价值工程提供了科学方法。
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P108马上行动：
在电冰箱的温度控制系统中，下列情况是否属于 影响其温度控制的干扰因素？
（1）开电冰箱门。
外面热气进入冰箱将会引起箱内温度变化，属于干扰因素。
（2）电冰箱所在房间的温度从20℃变到32℃
属于干扰因素。
（3）把热菜或热饭放入电冰箱中。
属于干扰因素。
（4）在冰箱外放一盆冷水。
严格说这也会引起环境温度的变化，
但这种变化一般有利于冰箱实现目标，
不属于干扰因素。
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在下表所列控制系统中，可能存在哪些干扰因素？
控制系统
干扰因素
自动扶梯的升降 扶梯承载的重力、电机输出电压的
控制系统
பைடு நூலகம்
波动、齿轮间的摩擦力等。
利用滑轮组提升 滑轮组的摩擦力、电机电源的波动等、 重物的控制系统 绳子和滑轮，重物的重力。
蔬菜大棚的温度
外部环境温度的变化、大棚保温材料 的保温性能产生变化等、植物排放的
控制
二氧化碳，温室效应。
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P109案例分析：电视机的工作
电视机出现画面紊乱的现象往往是由于受到外 界磁场干扰。
+
给定温度
大脑
-
肌体 恒温箱 眼睛
实际温度
+
给定温度
比较
电路
-
电机
恒温箱
热电偶
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实际温度
这种以功能和行为的相似性为基础，用“模型” 模拟“原型”的功能和行为的方法，就是功能模拟法。
功能模拟方法是一种整体性研究方法，功能模拟 法为仿生学、人工智能、价值工程提供了科学方法。
CAN网络知识介绍
F2
升级请求
调试报文
F3
升级内容
F4
升级应答
FA
参数写入
FB
参数上传
FC
调试请求
FD
历史故障上传
第17页，共31页。
三、CAN网络ID规范
举例说明
0x18AA50A7
目标设备码 功能码 源设备码 优先级及页
18：表示优先级为6 AA：表示发送方是VCU 50：表示VCU发给目标设备的控制报文 A7：表示报文接收方是电机控制器
第6页，共31页。
一、CAN网络概念
CAN终端电阻
CAN总线终端电阻，顾名思义就是加在总线末端的电阻。此电阻虽小，但在CAN总线通信中 却有十分重要的作用。
CAN总线终端电阻的作用有两个：
1、提高抗干扰能力，确保总线快速进入隐性状态。 2、提高信号质量。
为什么选120Ω： 经过测量CAN总线采用的双绞线的特性阻抗约为120Ω，所以我们用120Ω终 端电阻来匹配阻抗，这也是CAN标准推荐的终端电阻值。
第11页，共31页。
目录
Contents
CAN网络概念
新、老车型CAN网络介绍
CAN网络ID规范 CAN网络规范 新协议使用范围及远程升级
第12页，共31页。
三、CAN网络ID规范
协议数据单元（PDU）
每个CAN数据帧包含一个单一的协议数据单元（PDU），协议数据单元由七部分 组成，分别是优先级，保留位，数据页，PF，PS，SA，数据段。
Time
周期报文的发送周期偏差不可超过±10%。当周期小于20ms时，周期偏差不 可超过±20%。
第23页，共31页。
2、事件发送
报文发送取决于事件是否发生
大学计算机信息技术市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件
5.3 数字声音及应用
5.3.1 波形声音获取和播放 5.3.2 声音表示与压缩编码 5.3.3 波形声音编辑 5.3.4 计算机合成声音
大学计算机信息技术
第1页
5.3.1 波形声音获取与播放
1.声音信息数字化 2.波形声音获取设备 3.声音播放
大学计算机信息技术
第2页
1.声音信号数字化
(1)基本概念 带宽: 组成声音不一样谐波频率范围称为声音带宽。 带宽是声音一项主要参数。 多媒体技术处理声音信号: 主要是人耳可听到20～20kHz音频信号(audio)
信号带宽和发射功率
大学计算机信息技术
第36页
2.视频信号数字化
(1)数字视频与模拟视频相比优点:
复制和传输时不会造成质量下降
轻易进行编辑修改
有利于传输(抗干扰能力强，易于加密)
可节约频率资源
(2)视BT频.60信1,号C数IF,字Q化CIF:和SQCIF视频图像格式
BT.601
行数/帧
像素/ 行
CIF
大学计算机信息技术
第13页
值
A/D转换（ 模拟信号->数字编码 ）
5 4 3 2 1 0 －1 －2 －3 －4 －5
时间间隔
第14页
1.波形声音主要参数
数字化波形声音是一个使用二进制表示串行比特流。 数据按时间次序进行组织 (1)主要参数 取样频率 量化位数 声道数目 (2)数码率: 指是每秒钟数据量，也称比特率、码率 数字声音未压缩前: 波形声音码率= 取样频率 * 量化位数 * 声道数 压缩编码后 波形声音码率 ＝ 压缩前码率 / 压缩倍数
MP3音乐
•
20 ～0
44.1
16
2 176.4kB/s 128~112kb/s
5.3.1 波形声音获取和播放 5.3.2 声音表示与压缩编码 5.3.3 波形声音编辑 5.3.4 计算机合成声音
大学计算机信息技术
第1页
5.3.1 波形声音获取与播放
1.声音信息数字化 2.波形声音获取设备 3.声音播放
大学计算机信息技术
第2页
1.声音信号数字化
(1)基本概念 带宽: 组成声音不一样谐波频率范围称为声音带宽。 带宽是声音一项主要参数。 多媒体技术处理声音信号: 主要是人耳可听到20～20kHz音频信号(audio)
信号带宽和发射功率
大学计算机信息技术
第36页
2.视频信号数字化
(1)数字视频与模拟视频相比优点:
复制和传输时不会造成质量下降
轻易进行编辑修改
有利于传输(抗干扰能力强，易于加密)
可节约频率资源
(2)视BT频.60信1,号C数IF,字Q化CIF:和SQCIF视频图像格式
BT.601
行数/帧
像素/ 行
CIF
大学计算机信息技术
第13页
值
A/D转换（ 模拟信号->数字编码 ）
5 4 3 2 1 0 －1 －2 －3 －4 －5
时间间隔
第14页
1.波形声音主要参数
数字化波形声音是一个使用二进制表示串行比特流。 数据按时间次序进行组织 (1)主要参数 取样频率 量化位数 声道数目 (2)数码率: 指是每秒钟数据量，也称比特率、码率 数字声音未压缩前: 波形声音码率= 取样频率 * 量化位数 * 声道数 压缩编码后 波形声音码率 ＝ 压缩前码率 / 压缩倍数
MP3音乐
•
20 ～0
44.1
16
2 176.4kB/s 128~112kb/s
ARINC429通信技术(共26张)
ARINC429数据总线上传输的数据字，使用BNR码和BCD码两种类型， 这两种类型的数据字结构相似。
• 每个数据字含有五个部分：
1、标号（Label） 2、源/目的识别符（source/destination identifier,记作SDI）
3、数据组（Data）
4、符号/状态标志（symbol/status matrix,记作SSM）
1个数据字传输1个参数（如速度、温度等）。 利用BCD格式进行传输的数据有：偏流角、测距机测出的 距离、真空速、升降速率、无线电高度表测量的高度、选 定的决断高度、全温、格林威治时间等。
第9页，共26页。
P A SSM R.
ARINC 429 BCD基本(jīběn)格式
DATA
SDI
LABEL
3 2
如图所示。
第6页，共26页。
4.调制方式 • 数据字以双极回零脉冲形式发送。 • 双极回零脉冲调制：发送出去的脉冲串有三个电平 • 高电平Hi，其典型值：＋10V，表示数据的逻辑“1”。 • 中电平NULL，典型值：0V，表示自身时钟(shízhōng)，维持自身同步
。
• 低电平Lo，典型值：－10V，表示数据的逻辑“0”。
• ARINC429总线结构简单、性能稳定，抗干扰性强。最大 的优势在于可靠性高。飞机上的ARINC429数据总线，用 于在系统和设备之间传送上千种不同类型的参数，如航向、 真空速、马赫数等。
第3页，共26页。
二.ARINC429总线(zǒnɡ 的特点 xiàn)
• 1.传输方式 单向方式。信息只能从通信设备的发送口输出，经传
验。
• 数据发送器根据当前1—31位的逻辑“1”来决定第32位的逻辑值； 使整个32位的逻辑“1”的个数始终是奇数。
• 每个数据字含有五个部分：
1、标号（Label） 2、源/目的识别符（source/destination identifier,记作SDI）
3、数据组（Data）
4、符号/状态标志（symbol/status matrix,记作SSM）
1个数据字传输1个参数（如速度、温度等）。 利用BCD格式进行传输的数据有：偏流角、测距机测出的 距离、真空速、升降速率、无线电高度表测量的高度、选 定的决断高度、全温、格林威治时间等。
第9页，共26页。
P A SSM R.
ARINC 429 BCD基本(jīběn)格式
DATA
SDI
LABEL
3 2
如图所示。
第6页，共26页。
4.调制方式 • 数据字以双极回零脉冲形式发送。 • 双极回零脉冲调制：发送出去的脉冲串有三个电平 • 高电平Hi，其典型值：＋10V，表示数据的逻辑“1”。 • 中电平NULL，典型值：0V，表示自身时钟(shízhōng)，维持自身同步
。
• 低电平Lo，典型值：－10V，表示数据的逻辑“0”。
• ARINC429总线结构简单、性能稳定，抗干扰性强。最大 的优势在于可靠性高。飞机上的ARINC429数据总线，用 于在系统和设备之间传送上千种不同类型的参数，如航向、 真空速、马赫数等。
第3页，共26页。
二.ARINC429总线(zǒnɡ 的特点 xiàn)
• 1.传输方式 单向方式。信息只能从通信设备的发送口输出，经传
验。
• 数据发送器根据当前1—31位的逻辑“1”来决定第32位的逻辑值； 使整个32位的逻辑“1”的个数始终是奇数。