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基于ARM的多传感器在工业控制中的应用

基于ARM的多传感器在工业控制中的应用

点击数:7409 次   录入时间:03-04 11:50:32   整理:http://www.55dianzi.com   电工技术
  1)传感器信息获取,包括多传感器系统、传感器信息预处理和软测量、人机接口。该部分包括硬件和有关软件,应尽可能地将反映对象运行状态和环境的信息直接或间接检测出来,包括对象的状态量,被控量以及环境信息。

  2)聚类融合控制,由一系列软件模块组成,是完成智能监测控制的核心部分。

  3)解释机构,包括硬件和有关软件,如图、文、声、光、多媒体输出设备等。对系统当前状态和聚类融合结果进行解释,并通过人机接口回答用户提出的问题。在不具有自动控制功能的智能监测系统中,例如故障诊断系统、生产操作指导系统等,解释机构完成了系统的全部输出功能:显示生产系统的当前工况、故障诊断结果、隐含故障和险情预报、生产操作的建议和指导等。

  4)执行机构,包括有关的功率放大和执行装置等硬件,根据聚类融合控制运算的结果实现自动反馈控制。

2.2 系统硬件设计

  系统主要由 ARM920T核的处理器SamsungS3C2410,外部RAM、Flash、D/A转换芯片、LCD和RS232接口组成,S3C2410芯片内部自带一个8路10位A/D转换器,所以不用外扩A/D转换芯片,

2.3 系统软件设计

  1)Linux操作系统移植

  Linux具有源代码开放的特点,Linux操作系统虽然不是微内核结构,但是其采用动态模块加载,使Linux的裁减极为方便,模块化的结构使得用户可对其方便地进行配置,去除用户系统不需要的模块,减小系统的开销。Linux系统包括Bootloader(引导程序)、内核(kernel)和根文件系统,在Linux系统下开发,步骤包括:(1)配置编译Bootloader和Linux kernel,并将其烧写到目标平台上;(2)烧写根文件系统;(3)建立交叉编译环境。

2)聚类融合子程序算法

  聚类融合子程序是整个系统的核心,包含了信息融合中的融合数据库和专家知识库,以及在监测、控制和运算、变换过程中所需要的数据和知识。

3)界面设计

  Qt/Embedded由挪威TrollTech公司出品,是一个完整的C++应用程序开发框架,故选用Qt进行设计。Qt包含一个类库和用于跨平台开发的工具。除C++库和丰富的API之外,QT将外部输入设备抽象为输入事件,可以支持多种硬件设备,使用户不仅可以进行图形界面程序的开发,而且能够对底层硬件进行控制。图5是模拟锅炉水位、流量、压力3个传感器输入的信息融合控制界面。

 3 总结

  多传感器信息能完善、精确、可靠地反映对象和环境的特征,将信息融合技术引入工业控制能更有效地利用信息资源。ARM作为32位RISC架构的微处理器,具有高集成度、高可靠性等特点,能解决传统工业生产过程由于设备和器件相对分散所导致可靠性不高、抗干扰能力差的问题。

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