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飞思卡尔(Freescale)近日在北京举行媒体见面会,该公司中国区总经理董晔炜在演讲中不但阐述了“绿色”、“健康与安全”、“网络连接”三大半导体市场技术趋势,以及飞思卡尔在上述领域所具备的优势,还强调了嵌入式智能(EI)技术在未来10年中所拥有的巨大潜力。他表示,联网、汽车、无线市场、模拟电源管理以及消费类电子市场已经成为Freescale的盈利增长点。
“飞思卡尔在动力总成控制、车身电子、安全系统、防盗系统、底盘系统、通讯娱乐产品等方面拥有多项系统解决方案,”该公司称,“绿色和器件的高集成化将是未来发展的方向”。以传统两冲程发动机为例。董晔炜表示,如果没有电子燃油喷射系统,将有约30-40%的燃油没有燃烧就被直接排放到大气中。而如果借助该系统,则可以将发动机CO和碳氢化物的排放分别减少75%和90%。
再来关注车载信息娱乐系统。他认为,未来通讯娱乐系统的趋势是将家庭用的一切都“搬”到汽车上,包括车载通信、导航、视听娱乐、网络控制等功能。IC器件除了不断提高的集成度水平和总线速度外,还必须具备各种接口,比如CAN、LIN、MOST、FlexRay、SCI、IIC、USB、硬盘接口、液晶显示器接口等,还要能与各通讯系统连接。
为强化在网络通信市场的产品竞争力,飞思卡尔在FTF2008大会上推出了其全新的通信平台QorIQ。“联网新时代,要求新的思考方式,这就是我们推出QorIQ平台的初衷。”该公司副总裁兼联网和多媒体事业部总称,“多核是一项异常复杂的技术。对嵌入式系统而言,实现多核需要的不仅仅是硅,它还要求系统地了解内核、操作系统和软件是如何在一起工作的。QorIQ就是这样一款连贯的多核移植解决方案。”
据悉,QorIQ平台属于嵌入式多核心(bbbbbdedMulticore)架构,是FreescalePowerQUICC通讯处理器的下一代版本,适用范围涵盖网络化家庭、企业用户、移动网络等各个领域。QorIQ采用e500PowerArchitecture内核,频率范围从400MHz到1.5GHz不等,高端产品还包括每内核专属后端缓存、数据路径加速架构(DPAA)和CoreNet相干性构造。2015年时,该处理器将会采用22nm工艺,而处理能力也将是目前单核e500的36倍。
董晔炜强调说,新的QorIQ平台将DSP与CPU进行了清晰的域划分,2OS便于更简单的集成,能够解决传统平台架构所面临的共享资源冲突、不易扩展等缺点。而统一的内核、管脚、软件与45nm工艺则是确保达到“从单核向多核移植”这一目的的重要手段。
图1 QorIQ平台结构框图
事实上,当RichBeyer转投飞思卡尔的消息传出时,市场人士就纷纷猜测,该公司未来会逐步将发展重心转移至模拟芯片市场。美国科技研究公司(AmericanTechnologyRebbbbbbInc.)分析人士DougFreedman甚至还提出了飞思卡尔有可能采取的几种模拟业务增长模式:1.通过收购、开发高性能模拟产品来增加收入和拉动低利润业务。2.在其嵌入式微处理器系列中集成模拟功能和其它逻辑器件,以打造用于工业和汽车应用的更灵活的SoC。
对此,董晔炜表示,目前飞思卡尔还没有覆盖全部高效能模拟芯片市场的计划。这并非技术能力不足,而是必须服务于公司阶段性战略目标。目前来看,公司将优先考虑手机等便携式设备的电源管理,尤其是电池与电源管理芯片(PMIC)解决方案,包括电机控制(MotorControl)、内含防护及诊断功能的ExtremeSwitch系列产品,以及发光二极管驱动器(LEDDriver)都是非常重要的产品。
他以飞思卡尔针对手持装置所推出的锂离子电池充电IC为例表示,该款方案因为具备jingque电压与电流特性、可配置的数字控制能力、以及符合中国新的AC-DC适配器标准,非常受市场青睐。“飞思卡尔旗下还是有很多的模拟人才的。”董晔炜补充说。
“嵌入式智能”是此次见面会上董晔炜提及次数很多的一个词。他指出,所谓“嵌入式智能”,是指通过嵌入式控制,实现系统的智能化、高集成度和提高能源效率。“2015年,每人每天接触到的嵌入式设备可能将超过1,000个,Freescale的愿望就是成为嵌入式解决方案的全球。”
以车用MCU为例,2007年平均MCU含量为每辆车64美元,且正在以每年8.3%的速度增长,安全性、绿色环保、连通性/信息娱乐正在成为主要驱动力。那么所谓的“嵌入式智能”可以帮助我们做什么呢?董晔炜以汽车安全气囊做比喻。“它的嵌入式控制单元通常放在驾驶室中,与气袋、连接电缆、传感器、引爆管等一起组成整个安全气囊系统。智能化嵌入式控制单元能够随时采集汽车的各种状态,经过MCU的处理确定其动作,如需要它会控制驱动引爆管打开安全气囊。”
嵌入式控制的迅猛增长也推动了传感器市场需求的增长。董晔炜表示,该领域是飞思卡尔目前增长快的细分市场之一,2008年市场增长预计将达到18%,公司正在全力展开传感器市场的布局。据了解,目前该公司传感器产品线包括惯性传感器(InertialSensor)、压力传感器以及趋近传感器(ProximitySensor)等三大解决方案,应用领域遍及游戏、移动通信、汽车、医疗、白色家电、打印机、以及远程控制
一. 行业概述
大面积真空镀膜在我国有极其重要的意义.涉及的行业也很广,如玻璃,太阳能,钢铁,印染等.特别是玻璃行业它,它是许多行业的基础.直接影响到的行业有建筑,彩电,液晶,电子,光学仪器等.特别现在流行的LOW-E幕墙玻璃,不仅和建筑的格局,室内的采光,更涉及其空调的安装的和节能。大面积真空镀膜工艺的解决具有其重大的实际意义.
二.系统配置
在可监控大面积真空镀膜工业控制系统中,其电气系统图如下:
在整个系统中:
1.监控系统采用工业PC及Wonderware 的intouch bbbbbbsviewer系统。具有数据采集和实时监控功能.
2.PLC控制部分采用AB公司的SLC 5/04。具有强大的组态功能。
3.传动部分必须用变频器驱动,这样能根据工艺的要求很方便的调节整个传动的速度.
4.通讯部分采用DH-485通讯模式。
整个系统的设计应该说很完善了.在实际环境中使用半年,效果完全不是预想的那样。监控系统的通讯时间特别长且经常无来由的通讯中断,不仅不能正常的采集数据,更谈不上实时监控。生产出来的废品很多,重做花费的时间更多。根本谈不上生产效率。
三.解决方案
在长期的实际观察中,发现出现通讯中断时,并不是因通讯器件的损坏引起的。慢慢发现一些规律:在启动溅射时引起的通讯中断的次数多;是在有溅射其间的通讯中断;其它一般是有器件损坏或通讯线连接不可靠。还有一开机通讯连不上的情况也有发生。
分析结果:
1.溅射镀膜设备的电磁干扰。在真空镀膜必须配备了溅射镀膜设备,溅射电源经过整流、斩波、逆变得到30K的高频高压电。溅射设备的电源对外形成特别强电磁干扰。
2.整个工业环境电磁污染严重。在整个控制系统中,存在大量的继电器和高速脉冲。这样一来使的通讯不能正常的工作,或者在通讯过程中串入的脉冲改写了通讯的数据。导致其系统的通讯性能差。
3. 通讯的传输速率慢。
解决方案:
重新采用加强型高速数据网络DH+模式。其通讯数据传输率达到230.4KBPS。它是广泛适应于工业环境下的一种网络通讯模式,具有很强的抗外界电磁干扰能力。适合电磁污染严重工业环境下使用。在使用DH+工业局域网通讯模式来实现整个网络的数据采集和实时控制.要求所有的连接入网的通讯器件必须按DH+的协议通讯和通讯接口。PLC是AB公司的SLC5/04,它本身就有内置DH+通讯接口。变频器没有通过PLC,而是直接连入该网络的器件。在了解几种不同品牌的变频器后,采用AB公司的1336PLUSII型号的变频器。
修改后的效果:
在实践使用中,效果很好。到目前已经使用4年,从数据采集到实时控制,通讯都很稳定可靠。变频器及各部件运行正常可靠。生产部操作技术人员使用很方便。从生产的效率来看,年生产量可达280万平方米。完全达到规模化连续生产的能力。
四.1336 PLUSII变频器特点:
1. 无速度传感器矢量控制。
2. 功率从0.37-448KW。
3.运行固件存储在新的技术水平的闪存中。用户可以通过INTERNET(互联网)或当地的销售处获得新的固件文件,使用计算机或固件下载模块(1336F-FDM)简单的升级变频器的固件。
4. 远程适配器。由不同的选件,有许多不同的适配器。1336 PLUSII变频器有专用与DH+通讯远程适配器。
从1336 PLUSII变频器特点来看, 无速度传感器矢量控制是当今变频器流行的控制技术;功率从0.37-448KW,当前使用的普通电机功率基本上都被包含,无特殊要求的场合下使用的电机,都可以在1336PLUSII变频器找到对应的型号;运用闪存技术,用户可以很方便升级其变频器的运行固件;远程适配器对应不同的选件,可以适应不同的通讯模式。
六.技术展望
1.工业控制和远程控制的结合
现在,许多工业控制和远程控制的结合取得了很好的成绩.有直接在互联网上解决公司的技术故障。工程师或其技术人员可以在外地通过互联网进入自己公司的网站,输入密码,点击其设备的运行情况。这样就可以做到对设备的运行情况了如指掌。
2.工业控制和无线通讯的结合。
直接利用移动电话来接受你的设备运行信息或报警信息。这是目前要开发的技术。我们可以通过短信的形式将设备的运行信息和报警信息直接发送工程师的移动电话。以便工程师能及时地了解到设备的运行情况。不出现任何延误地处理设备出现的故障。
3.工业控制和远程控制,无线通讯的结合
这是在第1点和的第2点的技术结合。它的实现可以让工程师,无论是在公司内,还是在出差中,都可以随时随地了解到公司的设备运行情况和报警信息,更重要的是又能在千里之外没有任何延误的解决设备出现的故障。这样,对正在使用的生产设备是一个特别及时的解决办法,也会给公司的损失减少到低,甚至能节约很大的人力和财力。设备工程师和技术人员不用天天看守设备。处理故障的特别及时。可以做到在家里工作就能维护设备。给公司带来很大的方便。这一点必将在以后的应用中产生巨大的影响,在工业控制领域创造一个前景广阔的市场。
中监控系统。该系统集无线通讯技术、自动化控制技术、传感器技术、监控系统组网技术、软件技术、数据库技术和地理信息技术于一体,为城市路灯照明系统的新建或改造升级提供稳定、可靠、低成本的实施方案。
关键词 : 路灯;无线监控;GPRS;指令;数据库
1 引言
在我国,大部分城市特别是中小城市的路灯系统自动化管理水平还不很高,仍采用早期的钟控、光控或人工控制技术,系统可靠性低,特别是当季节、气候变化时不能及时改变开关时间,当有些路灯坏掉时特别是电缆被盗也不容易及时发现,还无法对新型景观灯实行有效的控制(如节假日自动开关灯),从而对城市照明造成很大影响。
RLCS-1001型路灯无线监控系统是郑州大学与深圳蓝谱里克公司联合研制的、具有独立知识产权的一个比较完善的路灯的集中监控系统,如图1所示。该系统集无线通讯技术、自动化控制技术、传感器技术、监控系统组网技术、软件技术、数据库技术和地理信息技术于一体,是一个城市的路灯系统良好运行的可靠保障。
2.系统主要功能
2.1 控制功能
钟控和光控相结合,系统提供灵活、方便、可靠的开关灯控制功能,监控中心自动执行qunkong开关灯,也可全天候控制任一智能终端执行开关灯,可随意设置半夜灯(省电模式),可对一年中的各类节假日进行开关灯设置。
2.2 数据采集分析功能
每个智能终端的电压、电流、电度数、功率因数和功率等参数通过无线信道发送回监控中心,监控中心主机对这些数据加以分析、处理后,以直观的图形或表格形式提供管理人员,为决策提供准确的依据。
2.3 网络与数据查询功能
位于路灯处领导办公室的电脑和路灯运行、调度等管理科室的电脑,均可作为管理中心与监控中心主机通过互连网组成监控网络系统,形成一个统计、查询、决策系统。必要时可以由管理人员直接通过自己的手机对智能终端进行控制和查询。
2.4 报警功能
智能终端处出现停电、交流接触器损毁甚至电缆被盗等故障时,均在监控中心或值班室实时发出声光告警信号,并在电脑显示器上显示故障位置(某智能终端的某一支线)、故障的状况与类型,如情况紧急还可直接显示在主管领导的手机上。管理人员根据对运行状态的统计分析,及时诊断故障的地点及类型,并可对可能发生故障的状态进行预测。
2.5 丰富的显示功能
监控中心的显示器选用工作站使用的大屏幕显示器,除了操作界面与测控参数外,还可以现场模拟显示全市路灯状况以及各智能终端处的测控参数与状态,可局部放大显示。
2.6 掉电保护功能
智能终端设计有备用电池,以确保交流供电中断后,系统仍能正常运行,智能终端的数据保存在EEPROM中,yongbu丢失,24小时内保障同监控中心的通讯。监控中心配备UPS不间断电源, 保证主机的正常运行和与智能终端的通讯联系。
2.7 保密功能
监控中心可以设定自己的系统命令密码,在本系统中,只有符合密码的命令被接收执行,不符合密码的命令一律抛弃。这样可以提高系统的稳定性,以防被其他无关人员的干扰。
图1 系统组网原理图
3.系统主要技术指标
a) 遥控命令响应时间 < 60 秒
b) 遥控正确率 ≥ 99.99%
c) 报警响应时间 <1秒
d) 系统MTBF ≥ 20000 h
e) 测量量精度 0.5 级
f) 电能测量精度 1 级
g) 系统容量 >65536
h) 独立控制能力 4路/终端
i) 可接变压器数 2个/终端
j) 控制距离 2公里/终端
k) 工作温度范围 -20℃——65℃
l) 应用条件 GSM覆盖区域
4.智能终端的主要特点
图2 智能终端的控制原理
智能终端的控制原理如图2所示,它以微处理器为核心,采用微信号处理技术,通过传感器进行全隔离采样,完成现场电流、电压及功率、功率因数等数据的采集;并根据调度端的命令,完成数据的传送和对各路路灯的控制;当现场发生故障时可以一边发出本地声光告警,一边把告警信息传送到监控中心,保证系统安全正常运行;当与调度端通信中断时,可根据存储的开关灯时间和光照强度自动独立运行,保证路灯运行的可靠性。其主要特点如下:
① 硬件设计模块化,每路有一个单独的控制模块,多可接4路;
② 智能终端内有电池,掉电后24小时内仍能正常运行;
③ 工作电源与控制电源各自独立,提高了系统的可靠性;
④ 可以显示现场的工作时间;
⑤ 智能终端设定参数后可以脱离系统使用,具有本地智能开关灯的独立运行功能。
5.软件主要功能
系统采用局域网方式,可根据用户要求扩展为相应的客户机/服务器(C/S)模式,并与SQL数据库实现连接共享。操作系统为中文bbbbbbs2000,采用视窗化语言设计,中文人机界面,鼠标操作,所有命令、查询和打印均非常直观简便。
主要功能如下:
① 与光控系统控制所有智能终端开关路灯;
② 给所有智能终端校时或设置开关灯时间;
③ 接收所有智能终端发来的自动开关灯信息;
④ 在电子地图上进行操作,显示当前城市中所控制部分的所有路灯状态:亮、灭或故障;
⑤ 接收并显示所有智能终端发来的告警信息,如门开、灯坏、电缆被盗、停电等;
⑥ 显示某个智能终端的状态信息:电压、电流和用电度数等;
⑦ 日报表的汇总和打印;
⑧ 历史控制信息和告警信息查询、统计、打印等。
6.应用实例
2005年8月,我们应用本系统对广东省某市原有控制系统进行了改造,在现场施工过程中发现各个控制点所控制的路数是不同的,有的简单,仅控制一路,但复杂的则需要控制十几路,为此我们采取一个控制模块用并联的方式去控制多个接触器的方法,很好地解决了这个问题。在近一年的运行期间,智能终端经受了南方多雨潮湿、闷热气候的严峻考验,始终处于稳定运行状态,实现了各项设计指标。