摘要：文章設(shè)計(jì)了一個(gè)基于動(dòng)態(tài)哈希算法的分流控制器，利用Telnet組件，完成路由器的遠(yuǎn)程部署后，再通過SNMP組件及時(shí)獲取各路由器流量數(shù)據(jù)，并管理當(dāng)前的變量，通過TFTP服務(wù)器將命令文件反饋到各路由器中，從而實(shí)現(xiàn)路由器接口的流量均衡。由動(dòng)態(tài)更新和均衡模塊、預(yù)處理模塊和均衡分流控制模塊進(jìn)行分流控制，并利用動(dòng)態(tài)哈希算法，均衡系統(tǒng)流量，獲得均衡負(fù)載量最優(yōu)解。

關(guān)鍵詞：電子通信系統(tǒng)；分流控制器；設(shè)計(jì)；實(shí)現(xiàn)云計(jì)算等

現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，使軟件分流成為一種更為有效的方法，采用分流控制器控制電子通信系統(tǒng)中各路由器先完成自分流，再在自分流的情況下分流并處理IP報(bào)文數(shù)據(jù)，確保系統(tǒng)負(fù)載能夠始終處于均衡狀態(tài)。當(dāng)前使用的分流系統(tǒng)處理方法主要有輪轉(zhuǎn)法、最小連接法、最低缺失法的均衡部件、融合加權(quán)法與輪轉(zhuǎn)法相結(jié)合等方法構(gòu)建分流控制系統(tǒng)，但這些方法都有不同程度的局限性，分流效率也較低。采用動(dòng)態(tài)哈希算法架構(gòu)一個(gè)電子通信系統(tǒng)分流控制器，能夠計(jì)算出負(fù)載均衡的最優(yōu)解[1]。

1電子通信系統(tǒng)分流控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.1系統(tǒng)總體架構(gòu)。該分流控制器軟件調(diào)控基于動(dòng)態(tài)哈希算法實(shí)現(xiàn)，并對(duì)分流控制器進(jìn)行檢測與管理，有負(fù)載分流行為出現(xiàn)時(shí)，可利用動(dòng)態(tài)哈希算法采取分流，驅(qū)動(dòng)各個(gè)路由器于自身分流狀態(tài)下對(duì)IP報(bào)文進(jìn)行分流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡化。該分流系統(tǒng)采用Eelnet組件，完成遠(yuǎn)距離登錄并對(duì)路由器進(jìn)行配置，利用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SimpleNetworkManagementProtocol，SNMP）組件對(duì)路由器中的全部流組與接口中出現(xiàn)的流量進(jìn)行采集，根據(jù)采集結(jié)果調(diào)控本地的變量，接著根據(jù)變量調(diào)控所有接口流組，簡單文件傳送協(xié)議（TrivialFileTrasferProtocol，TFTP）服務(wù)器則會(huì)將這個(gè)命令文件反饋到路由器中，路由器就會(huì)在命令文件的調(diào)配下確保全部接口能夠均衡數(shù)據(jù)輸出流量，進(jìn)而使全部路由器接口都能在IP報(bào)文數(shù)據(jù)的輸出流量上實(shí)現(xiàn)均衡化，確保整個(gè)電子通信系統(tǒng)能夠均衡負(fù)載[2]。1.2分流控制器功能模塊。1.2.1動(dòng)態(tài)更新和均衡模塊。分流控制系統(tǒng)需要完成各個(gè)流組以及接口流量的實(shí)時(shí)采集，結(jié)合流量大小進(jìn)行由大到小的排序，各接口對(duì)其對(duì)應(yīng)的某條數(shù)據(jù)隊(duì)列進(jìn)行修復(fù)，并將流組信息暫時(shí)儲(chǔ)存到節(jié)點(diǎn)中，再對(duì)流組信息進(jìn)行策略分流，這一模塊的運(yùn)行包含3個(gè)步驟：（1）采集流量。該分流系統(tǒng)會(huì)先對(duì)SNMP客戶端模塊的需求進(jìn)行分析，并向路由器反饋SNMP中出現(xiàn)的GET申請(qǐng)，同時(shí)完成對(duì)接口流量、接口流組中的流量進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，確保所有接口都能夠有效完成對(duì)對(duì)應(yīng)流組隊(duì)列的修護(hù)任務(wù)，同時(shí)還需要調(diào)整本地流組隊(duì)列的全部節(jié)點(diǎn)，基于流量大小，將接口流量由大到小進(jìn)行排列，從而保證之后能夠按照分流策略完成分流。（2）分流策略的計(jì)算。分流方案的運(yùn)算基于動(dòng)態(tài)哈希算法，并計(jì)算各接口中的平均流量，再計(jì)算全部接口與平均流量的差值，根據(jù)這一差值完成有序分列，當(dāng)接口差值大于0時(shí)，需要對(duì)這個(gè)接口流組設(shè)計(jì)新規(guī)劃，根據(jù)差值由大到小重新劃分該接口流組，將流量最大與最小的兩個(gè)接口流組相銜接，具體銜接流組則由差值和全部接口流組大小決定。在完成這些計(jì)算與劃分后，即整理并完善了路由器設(shè)置工作，將這一設(shè)置記錄到相關(guān)的文檔中，保證之后的調(diào)配能夠有客觀的依據(jù)。（3）流量配置文件。根據(jù)流量數(shù)據(jù)制定分流策略，將策略分流設(shè)置信息儲(chǔ)存到對(duì)應(yīng)的文檔中，最后將這一文檔發(fā)送至各路由器即可完成文件配置工作[3]。1.2.2預(yù)處理模塊。部分用戶會(huì)有特定要求，分流控制器需要先對(duì)這些特定要求進(jìn)行處理，可通過對(duì)相應(yīng)路由器的IP報(bào)文數(shù)據(jù)先作預(yù)處理，及時(shí)發(fā)送有用信息，并將無用信息全部刪除，之后再通過動(dòng)態(tài)哈希算法均衡分流全部IP報(bào)文數(shù)據(jù)。用戶有獨(dú)立調(diào)試IP報(bào)文時(shí)，可將源端口或目標(biāo)端口與用戶端口一致的IP報(bào)文先向處理機(jī)反饋后，再實(shí)施有效操作，而其他處理機(jī)則不能均勻讀取到這些報(bào)文。只有先完成對(duì)部分用戶特定要求或自定義路由器流量方案的預(yù)處理與運(yùn)行，才能對(duì)其他全部的接口流組采取均衡負(fù)載運(yùn)算與配置[4]。1.2.3均衡分流控制模塊。分流系統(tǒng)會(huì)對(duì)路由器進(jìn)行操作，從而均衡控制電子通信系統(tǒng)分流工作。（1）新建路由器。一個(gè)用戶首次通過一個(gè)路由器的時(shí)候，首先構(gòu)建一個(gè)新路由器并不斷調(diào)試置好該路由器的地址、網(wǎng)絡(luò)類型、登錄密碼等參數(shù)，直至分流系統(tǒng)與路由器的其他參數(shù)能夠融合后，開始建立原始參數(shù)，在統(tǒng)計(jì)路由器接口對(duì)應(yīng)的IP地址、掩碼等各項(xiàng)參數(shù)后，用戶可自行決定使用哪類型的接口，分流系統(tǒng)會(huì)根據(jù)動(dòng)態(tài)哈希算法對(duì)均衡分流進(jìn)行運(yùn)算與設(shè)計(jì)，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果調(diào)控路由器初始化所需的流量。（2）啟動(dòng)初始化的路由器。如果用戶只有一個(gè)路由器配置文檔時(shí)，可以根據(jù)這個(gè)文檔，設(shè)置相應(yīng)的條件與路由器完成關(guān)聯(lián)，確保該路由器配置文檔能夠有效獲取到路由器接口對(duì)應(yīng)的IP地址、掩碼等參數(shù)，再分析接口類型，并提取后續(xù)啟動(dòng)的路由器所對(duì)應(yīng)的各IP地址，生成地址列表，完成初始化工作后，再利用動(dòng)態(tài)哈希算法對(duì)路由器流量進(jìn)行均衡操作。（3）獲取設(shè)備狀況。分流控制器能夠根據(jù)用戶建立路由器的時(shí)間間隔實(shí)時(shí)采集路由器的運(yùn)行情況與各類數(shù)據(jù)，路由器接口流量調(diào)控結(jié)果則可以動(dòng)態(tài)化的典型形式呈現(xiàn)出來，接口出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)，可采取相關(guān)操作進(jìn)行糾正。（4）動(dòng)態(tài)均衡。分流控制器實(shí)時(shí)采集到路由器接口的全部流量信息后，就要利用動(dòng)態(tài)哈希算法計(jì)算并調(diào)控流量，確保路由器接口流量能夠符合每個(gè)用戶的要求，當(dāng)某分流策略不符合用戶要求時(shí)，可繼續(xù)通過動(dòng)態(tài)哈希算法運(yùn)算，直至調(diào)控結(jié)果完全均衡化。（5）分流系統(tǒng)總線結(jié)構(gòu)。分流系統(tǒng)總線主要由一條總線、通信控制器、收發(fā)器及高速光電藕合器等組成[5]。

2利用動(dòng)態(tài)哈希算法設(shè)計(jì)路由器流量均衡分流策略

摘要：8位CMOS微控制器rfPIC12C509AF具有TISC中央處理器、1024×12bit可編程EPROM、41字節(jié)數(shù)據(jù)RAM、8位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器、看門狗定時(shí)器、5個(gè)通用I/O等電路，內(nèi)嵌UHFASK/FSK發(fā)射器的射頻頻率范圍為310～480MHz，輸出功率+2～-12dBm，ASK數(shù)據(jù)發(fā)射速率0～40Kbps，F(xiàn)SK數(shù)據(jù)發(fā)射速率0～20Kbps，PLL鎖相。本文簡要介紹rfPIC12C509AF的特性及應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：微控制器無線發(fā)射器無線數(shù)據(jù)傳輸

1概述

tfPIC12C509AF是Microchip公司推出的單片集成內(nèi)嵌射頻無線數(shù)據(jù)發(fā)射器的8位CMOS微控制器。芯片具有高性能的RISC中央處理器，33條12位字長的指令，8位字長的數(shù)據(jù)；內(nèi)置4MHzRC振蕩器，運(yùn)行速度1μs指令周期；7個(gè)特殊功能的硬件寄存器，2級(jí)硬件堆棧，直接、間接和相對(duì)尋址方式；1024×12bit可編程EPROM，41字節(jié)數(shù)據(jù)RAM；在線串行編程（In-CircuitSerialProgrammingTM,ICSPTM），內(nèi)部RC振蕩器的頻率可編程校準(zhǔn)（獨(dú)立于發(fā)射器的石英晶體振蕩器基準(zhǔn)），8位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；上電復(fù)位，看門狗定時(shí)器，低功耗睡眠模式，可編程編碼保護(hù)，5個(gè)通用I/O等功能；工作電壓2.5～5.5V，低拉耗睡眠模式電流0.2～4μA。內(nèi)嵌的UHFASK/FSK發(fā)射器，射頻頻率范圍為310～480MHz，可調(diào)節(jié)的輸出功率+2～12dbm，ASK數(shù)據(jù)發(fā)射速率0～40Kbps，F(xiàn)SK數(shù)據(jù)發(fā)射速率0～20Kbps，PLL鎖相，集成的晶體振蕩器和VCO電路僅需少量的外部元件。

可用于遙控?zé)o鍵入口（RKE）發(fā)射器、車庫門開門器、遙測（輪胎壓力，水、電、氣表、貴重物品跟蹤）、無線安防系統(tǒng)、無線電遙控等領(lǐng)域。

2引腳排列及功能

摘要：IR2520是自適應(yīng)鎮(zhèn)流器控制器與600V半橋驅(qū)動(dòng)器單片IC，可用來驅(qū)動(dòng)半橋配置中的熒光燈。文中介紹了IR2520的主要特點(diǎn)和基本原理，給出了它的典型應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)鎮(zhèn)流器；控制／半橋驅(qū)動(dòng)器；IR2520

1引言

國際整流器公司IR、飛利浦公司和意法半導(dǎo)體公司ST是生產(chǎn)熒光燈電子鎮(zhèn)流器控制芯片和功率器件的三大著名廠商。IR2520是IR公司繼IR2156、IR21571、IR21593、IR2166和IR2167之后推出的又一款自適應(yīng)零電壓開關(guān)ZVS鎮(zhèn)流器控制器。它采用8腳PDIP封裝（IR2520D)和8腳SOIC封裝（IR2520S)，由于IR公司已在該芯片內(nèi)集成了自適應(yīng)鎮(zhèn)流器控制器和600V半橋驅(qū)動(dòng)器。因而可方便地驅(qū)動(dòng)30W以下緊湊型熒光燈CFL（俗稱節(jié)能燈)。IR2520的主要特點(diǎn)如下：

●集成有600V的半橋驅(qū)動(dòng)器、高壓自舉二極管及15．6V的VCC齊納箝位二極管；

●內(nèi)置0～5VDC電壓控制振蕩器；

摘要：變壓器的冷卻裝置是將變壓器在運(yùn)行中由損耗所產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去，以保證變壓器可以安全正常的運(yùn)行。本文所進(jìn)行的主要核心部分就是對(duì)控制模塊進(jìn)行的設(shè)計(jì)，其中包括了可以對(duì)主變壓器風(fēng)扇投入與切除的溫度范圍進(jìn)行自行設(shè)定，也可以按照用戶的要求而變化。

關(guān)鍵詞：變壓器；冷卻控制系統(tǒng)；硬件

1變壓器冷卻控制系統(tǒng)控制模塊的設(shè)計(jì)總體思想

本文所進(jìn)行的就是對(duì)變壓器冷卻控制系統(tǒng)控制器模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括了可以對(duì)主變壓器風(fēng)扇投入與切除的溫度范圍進(jìn)行自行設(shè)定，也可以按照用戶的要求而變化。在傳統(tǒng)控制方式中，風(fēng)扇投切的溫度限制值是不能改變的，此外，風(fēng)扇電機(jī)的啟動(dòng)和停止溫度有一余量，不像傳統(tǒng)的控制方式中是一個(gè)定值，避免了頻繁啟動(dòng)的缺陷，此外還有運(yùn)行、故障保護(hù)及報(bào)警等信號(hào)的顯示及其與控制中心或調(diào)度中心的通訊，上傳這些信息，如變壓器油溫、風(fēng)扇運(yùn)行狀態(tài)有無故障等。至于風(fēng)扇的分組投切設(shè)置是為了節(jié)約電能，具有一定的經(jīng)濟(jì)意義，但這個(gè)分組數(shù)不宜過多，以免控制復(fù)雜，且散熱效果不佳。

控制器主要由AT89CS1單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器、鍵盤控制芯片，輸出模塊、通訊模塊以及自動(dòng)復(fù)位電路等組成，其中單片機(jī)是控制器的核心，AID轉(zhuǎn)換器是把輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。

2變壓器風(fēng)扇控制系統(tǒng)的硬件接線

摘要：介紹了一種閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的智能控制器。該控制器采用MOTOROLA公司的8位微處理器作為控制單元，用電力電子器件作為電機(jī)驅(qū)動(dòng)單元，完成了一個(gè)集自動(dòng)控制、手動(dòng)調(diào)節(jié)、狀態(tài)檢測等功能于一體的智能系統(tǒng)。該系統(tǒng)適用于各類工業(yè)控制閥。

關(guān)鍵詞：閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)智能控制器MC68HC908SR12

0引言

水、汽、油等流體與工業(yè)發(fā)展有著密切聯(lián)系，而流體在工業(yè)上的應(yīng)用離不開管網(wǎng)系統(tǒng)，有管網(wǎng)必然有閥門。隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，傳統(tǒng)的手工機(jī)械調(diào)節(jié)方式在許多場合已不再適用。要實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)系統(tǒng)的工業(yè)自動(dòng)化管理，更是離不開電動(dòng)閥門這個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在某些應(yīng)用場合，對(duì)閥門的控制不僅僅是簡單的開關(guān)控制，還涉及到開度控制以及流量等各種關(guān)系控制，這對(duì)閥門電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器的智能性提出了更高的要求。文中應(yīng)用微處理器設(shè)計(jì)了一種閥門控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了閥門執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制的智能化。

1系統(tǒng)工作原理和功能

閥門的控制量為閥門開度，在應(yīng)用場合往往會(huì)根據(jù)實(shí)際需要將閥門開或關(guān)，或者開到一定程度，甚至動(dòng)態(tài)的以某種規(guī)律開關(guān)。在傳統(tǒng)的模擬控制方式中用時(shí)間、電流的大小來表示閥門的開啟角度。由于影響時(shí)間、電流（電壓）等參數(shù)的因素很多，因此顯示的開啟角度與閥門的實(shí)際位置不易達(dá)到同步，經(jīng)常出現(xiàn)明顯的誤差［3］。同時(shí)，簡單的模擬量控制提供的信息極為有限，不利于系統(tǒng)的調(diào)試和檢修。筆者設(shè)計(jì)的智能型控制系統(tǒng)采用數(shù)字化的方法來控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行。其智能控制器系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

摘要：根據(jù)IRDA紅外串行物理層規(guī)范IRDA-1.4設(shè)計(jì)基于PCI總線的甚高速VFIR紅外控制器，詳細(xì)分析了控制器的硬件和軟件設(shè)計(jì)方法及實(shí)現(xiàn)過程。設(shè)計(jì)中使用PCI總線主控接口芯片S5933，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的PCI總線接口到相對(duì)簡單的用戶接口功能轉(zhuǎn)換；使用FPGA實(shí)現(xiàn)紅外控制器的傳輸控制和時(shí)序邏輯。

關(guān)鍵詞：PCI總線接口控制器S5933甚高速紅外控制器HHH（1,13）編解碼

PCI（PeripheralComponentInterconnect）局部總線[1]是一種高性能、32位或64位地址數(shù)據(jù)多路復(fù)用的同步總線。它的用途是在高度集成的外設(shè)控制器件、擴(kuò)展卡和處理器/存儲(chǔ)器系統(tǒng)之間提供一種內(nèi)部的連接機(jī)構(gòu)，它規(guī)定了互連機(jī)構(gòu)的協(xié)議、機(jī)械以及設(shè)備配置空間。PCI局部總線因具有極小延遲時(shí)間、支持線性突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸、兼容性能以及系統(tǒng)能進(jìn)行全自動(dòng)配置等特點(diǎn)受到業(yè)界青睞。PCI總線規(guī)范2.1版本還定義了由32位數(shù)據(jù)總線擴(kuò)充為64位總線的方法，使總線寬度擴(kuò)展，并對(duì)32位和64位PCI局部總線外設(shè)做到向前和向后兼容。

目前微機(jī)之間的紅外通信是基于IRDA-1.1標(biāo)準(zhǔn)的紅外無線串行SIR通信，參考文獻(xiàn)[2]給出了基于ISA總線的紅外無線串行通信卡的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，該通信卡的數(shù)據(jù)速率為9.6kbps～115.2kbps，工作距離0～3m。但由于RS-232端口的最高數(shù)據(jù)速率上限為115.2kbps，不能滿足IRDA-1.4規(guī)范甚高速紅外VFIR16Mbps速率要求，所以使用了PCI同步總線擴(kuò)展外設(shè)的方法設(shè)計(jì)甚高速紅外控制器。雖然ISA總線的傳輸速率能滿足甚高速紅外控制器設(shè)計(jì)要求，但目前許多微機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)逐漸淘汰ISA/EISA標(biāo)準(zhǔn)總線。原因是高速微處理器和低速ISA總線之間不同步，造成擴(kuò)展外設(shè)只能通過一個(gè)慢速且狹窄的瓶頸發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，使CPU高性能受到嚴(yán)重影響。

1HHH（1,13）編解碼

2001年5月，紅外無線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)IRDA了紅外串行物理層規(guī)范IRDA-1.4[4]；它與前期的物理層規(guī)范的主要區(qū)別在于增加甚高速紅外VFIR16Mbps數(shù)據(jù)速率的編解碼技術(shù)和幀結(jié)構(gòu)，而其它如視角范圍、發(fā)射器最?。ù螅┕夤β屎徒邮掌黛`敏度等規(guī)范基于相同。紅外串行物理層規(guī)范IRDA-1.4規(guī)定數(shù)據(jù)速率小于4Mbps采用RZI（歸零反轉(zhuǎn)）調(diào)制，最大脈沖寬度是位周期的3/16或1/4；數(shù)據(jù)速率4Mbps采用4PPM（脈沖位置調(diào)制）；數(shù)據(jù)速率16Mbps采用HHH（1,13）碼。

摘要：天然氣是人們?nèi)粘Ｉ町?dāng)中的一個(gè)重要組成部分，它是一種氣體形態(tài)的物質(zhì)，為了可以實(shí)現(xiàn)天然氣長距離的運(yùn)輸，一般會(huì)應(yīng)用管道運(yùn)輸?shù)姆绞健Ｋ?，在全國范圍之?nèi)對(duì)運(yùn)輸管道進(jìn)行鋪設(shè)，便能夠使其安全有效地流通到各個(gè)區(qū)域，不僅能夠節(jié)約時(shí)間成本，還十分方便快捷。隨著不斷發(fā)展的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)水平，其在長距離的運(yùn)輸方面，也逐步實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的運(yùn)輸。而PLC作為一項(xiàng)重要的自動(dòng)化技術(shù)，其在管道運(yùn)輸當(dāng)中的應(yīng)用，逐漸得到快速地普及與發(fā)展。為此，文章具體分析了在天然氣管道運(yùn)輸中PLC控制器的應(yīng)用，并詳細(xì)地說明其在天然氣管道運(yùn)輸中的具體運(yùn)用，以此來表明其對(duì)天然氣管道運(yùn)輸發(fā)揮的重要作用與價(jià)值。

關(guān)鍵詞：PLC控制器；天然氣；管道運(yùn)輸

近些年以來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，人們對(duì)于能源需求量在顯著增加，導(dǎo)致煤炭、石油等燃料資源消耗量加劇，總量也在不斷地縮減。因?yàn)槲覈娜丝诨鶖?shù)較大，為此一般每日平均需要消耗上百噸的燃料，有時(shí)甚至?xí)纳锨嵉娜剂?，繼而導(dǎo)致燃料資源變得愈發(fā)緊缺。當(dāng)前，各類燃料在開采、運(yùn)輸及深加工方面，都會(huì)消耗大量時(shí)間，在不同程度上都不能夠更好地滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展所需[1]。在這樣的情況下，天然氣燃料的出現(xiàn)，有效地解決了當(dāng)前面臨的資源短缺問題。現(xiàn)階段，天然氣已經(jīng)成為我國最主要的一種燃料資源，其開采與運(yùn)輸，已經(jīng)成為人們非常關(guān)注的一個(gè)問題。為了充分保障天然氣管道具有安全且穩(wěn)定的運(yùn)輸條件與環(huán)境，應(yīng)該加大自動(dòng)化管理力度，充分運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)手段及措施。PLC技術(shù)是一種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，能夠在天然氣管道運(yùn)輸當(dāng)中，將監(jiān)控的作用發(fā)揮出來，并完成程序控制與邏輯運(yùn)算等諸多內(nèi)容，以將運(yùn)輸?shù)陌踩匀嫣岣摺?/p>

1PLC控制器概述

PLC(可編程邏輯控制器)，它是擁有微處理機(jī)的一種數(shù)字化電子設(shè)備，用來進(jìn)行自動(dòng)控制的一種邏輯控制器，能夠把控制指令隨時(shí)地進(jìn)行內(nèi)存的加載儲(chǔ)存并執(zhí)行。其由控制器內(nèi)部的CPU發(fā)出相應(yīng)的指令，包括資料的內(nèi)存、輸入/輸出單元、數(shù)字模擬等諸多單元模塊組成，并在工業(yè)控制領(lǐng)域中，有著較為廣泛的應(yīng)用。該控制器的系統(tǒng)程序通常是在出廠之前，便已經(jīng)完成初始化的狀態(tài)，用戶可以按照自身的實(shí)際需求，自行編輯出相應(yīng)的用戶程序，以對(duì)不同的自動(dòng)化生產(chǎn)需求進(jìn)行滿足[2]。最初的PLC的功能，只是進(jìn)行電路邏輯控制。因此，便將其稱之為可編程邏輯控制器，之后隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，這些在最初階段，有著簡單功能的計(jì)算機(jī)模塊，又延伸出諸多功能，包括邏輯控制、時(shí)序控制，以及多機(jī)通信等，其命名也開始改成可圖1PLC控制器編程控制器，但因?yàn)槠浜喎Q縮寫與個(gè)人電腦(personalcomputer)存在一定的沖突，加之長期以來的使用習(xí)慣，使得人們還是習(xí)慣性地應(yīng)用其原來的稱呼，并在專業(yè)的術(shù)語當(dāng)中，依然使用PLC的縮寫方式。PLC控制器如圖1所示。

2PLC控制器在天然氣管道運(yùn)輸中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

摘要：調(diào)節(jié)多點(diǎn)控制器的控制參數(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，以CAN_BUS通信協(xié)議為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一種連接多個(gè)CAN端點(diǎn)的調(diào)試系統(tǒng)，通過創(chuàng)建通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)與控制器的CAN端點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交流。闡述了控制器與上位機(jī)的通信流程。

關(guān)鍵詞：CAN_BUS調(diào)試系統(tǒng)通信協(xié)議

磁懸浮轉(zhuǎn)向架的懸浮由四組電磁鐵實(shí)現(xiàn)，每組電磁鐵都有獨(dú)立的懸浮控制器，控制該點(diǎn)的懸浮與下落。為了獲得最優(yōu)的控制參數(shù)，需要在整個(gè)轉(zhuǎn)向架的懸浮過程中通過上位機(jī)監(jiān)視軌道與電磁鐵之間的間隙、電磁鐵工作電流等狀態(tài)參數(shù)以及懸浮控制器的控制參數(shù)，動(dòng)態(tài)地修改控制參數(shù)以觀察控制效果。

懸浮控制器之間是相互獨(dú)立的，上位機(jī)無法同時(shí)監(jiān)控多個(gè)懸浮控制器，因此需要找到合理的通信方式使上位機(jī)同時(shí)與所有的控制器連接，使它們之間能夠?qū)崟r(shí)傳遞數(shù)據(jù)。CAN總線是一種有效支持分布式控制和實(shí)時(shí)控制的多主的異步串行通信網(wǎng)絡(luò)。由于CAN總線具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，支持差分收發(fā)，適合高噪聲環(huán)境，具有較遠(yuǎn)的傳輸距離，在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。CAN通信協(xié)議規(guī)定通信波特率、每個(gè)位周期的取樣位置和個(gè)數(shù)都可以自行設(shè)定，這保證了用戶在使用過程中的靈活性。選用CAN總線，無論是在抗電磁干擾方面還是在實(shí)時(shí)性方面都能夠滿足實(shí)驗(yàn)要求。

圖1

1調(diào)試系統(tǒng)硬件端口的設(shè)計(jì)

摘要：通過對(duì)電動(dòng)汽車整車控制器、電機(jī)控制器及電池管理系統(tǒng)三大核心控制器進(jìn)行簡要介紹，闡述了目前國內(nèi)外電動(dòng)汽車核心控制器的發(fā)展現(xiàn)狀，并對(duì)其發(fā)展趨勢進(jìn)行相關(guān)分析。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車；控制器；現(xiàn)狀；趨勢

大力發(fā)展新能源汽車、加快交通能源轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。如今，中國已經(jīng)成為全球最大的新能源汽車市場，我國新能源車企如何乘著政策東風(fēng)在市場上站穩(wěn)腳跟是決定我國汽車行業(yè)成敗的關(guān)鍵。其中，在電動(dòng)汽車核心控制器技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破是重要環(huán)節(jié)。

1電動(dòng)汽車核心控制器發(fā)展現(xiàn)狀

（1）整車控制器。整車控制器（VehicleControlUnit，簡稱VCU）是實(shí)現(xiàn)整車控制決策的核心控制單元，對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、安全性及舒適性有很大影響。VCU通過采集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號(hào)來判斷當(dāng)前需要的整車工作模式（充電模式或行駛模式），采取閉環(huán)控制從而計(jì)算出當(dāng)前車輛所需的實(shí)際轉(zhuǎn)矩[1]；負(fù)責(zé)整車網(wǎng)絡(luò)中信息的組織與傳輸、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的管理、信息優(yōu)先權(quán)的動(dòng)態(tài)分配以及網(wǎng)絡(luò)故障的診斷與處理；對(duì)制動(dòng)能量回饋進(jìn)行控制。目前整車控制器技術(shù)在國外已趨于成熟，各汽車電子零部件巨頭如博世、法雷奧都紛紛進(jìn)行整車控制器研發(fā)和生產(chǎn)。部分汽車設(shè)計(jì)公司，如AVL、RICARDO，也為整車廠商提供整車控制技術(shù)方案，在電動(dòng)汽車整車控制器領(lǐng)域也有不少成功案例。國產(chǎn)廠商大多已具備自主研發(fā)生產(chǎn)整車控制器并進(jìn)行整車控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力，如比亞迪、北汽等企業(yè)均為自己配套。（2）電機(jī)控制器。電機(jī)控制器（MotorControlUnit，簡稱MCU），MCU是控制主牽引電源與電機(jī)之間能量傳輸?shù)难b置。主要作用是控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)三相輸入交流電的電壓、電流、相序及頻率來調(diào)校整車各項(xiàng)性能，完成對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向及能量回收的控制，保障車輛的基本安全及精準(zhǔn)操控。我國驅(qū)動(dòng)電機(jī)已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但電機(jī)控制器在功率密度、芯片集成設(shè)計(jì)、熱管理設(shè)計(jì)等方面與國外差距較大。我國電力電子技術(shù)起步相對(duì)較晚，部分電機(jī)電控核心組件如IGBT芯片仍不具備完全自主生產(chǎn)能力，這使得國內(nèi)電機(jī)控制器的功率密度水平和國外量產(chǎn)產(chǎn)品存在較大差距。以IGBT模塊為例，作為新能源汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，其成本占新能源整車成本的10%，占充電樁成本的20%。中國作為世界上最大的功率半導(dǎo)體市場，占世界市場份額達(dá)50%以上，但中高端IGBT功率半導(dǎo)體主流器件，基本被歐美與日本等國外廠商壟斷，如英飛凌、三菱、日立、東芝等。（3）電池管理系統(tǒng)。電池管理系統(tǒng)（BatteryManagementSystem，簡稱BMS），是銜接電池組、整車控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器的重要紐帶，是動(dòng)力電池組的核心技術(shù)，也是整車企業(yè)最為關(guān)注的核心技術(shù)。電池管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是監(jiān)測動(dòng)力電池組的單體電壓、溫度、總電壓和總電流的狀態(tài)，與整車進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，預(yù)測電池的荷電狀態(tài)，管控電池循環(huán)壽命，進(jìn)行電池?zé)峁芾砑半娦揪夤芾恚瑢?duì)電池出現(xiàn)的故障進(jìn)行診斷和報(bào)警，延長其使用壽命等功能[2]。國外比較早就開始研究電動(dòng)汽車，且研究初期就比較重視BMS的研究。經(jīng)過政府和各大企業(yè)幾十年的努力，來自美、日、韓、德的諸多汽車行業(yè)巨頭，如SK、DENSO、LGChem等，已經(jīng)占據(jù)電池管理系統(tǒng)領(lǐng)域的半壁江山。我國開始研究BMS起步較晚，在市場占有率上落后于國外產(chǎn)品。但在政府的大力支持、高校的努力推動(dòng)下和企業(yè)的積極進(jìn)取下，一大批像比亞迪、寧德時(shí)代、派司德科等優(yōu)質(zhì)企業(yè)已經(jīng)在全球嶄露頭角。

2電動(dòng)汽車核心控制器發(fā)展趨勢

摘要:隨著飛機(jī)的任務(wù)要求更多，航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器性能更高，功耗不斷增加，外部環(huán)境條件更加惡劣，其散熱面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。針對(duì)電子控制器3D打印燃油冷板開展了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真優(yōu)化、3D打印制造、實(shí)驗(yàn)測試研究，3D打印燃油冷板通過了350℃高溫試驗(yàn)測試，具備高換熱、低流阻、重量輕、高可靠的性能，為發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器燃油冷板設(shè)計(jì)提供借鑒。

關(guān)鍵詞:電子控制器;冷板;3D打印;散熱

隨著飛機(jī)任務(wù)要求增多，航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，可調(diào)節(jié)的部位越來越多，發(fā)動(dòng)機(jī)輸入和輸出參數(shù)的數(shù)量不斷增加，控制變量從10～12個(gè)增至20多個(gè)，要求發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器具有更強(qiáng)的計(jì)算能力、邏輯功能和更高的控制精度。發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器在航空發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中占有非常重要的地位，其性能優(yōu)劣直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)及飛機(jī)的性能，為了不斷滿足發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的需求，未來電子控制器的發(fā)展目標(biāo)是提高性能、減輕質(zhì)量，耐惡劣環(huán)境、提高可靠性和維護(hù)性［1］。筆者針對(duì)電子控制器設(shè)計(jì)了一種3D打印燃油液冷板，對(duì)燃油冷板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、仿真優(yōu)化、3D打印制造、實(shí)驗(yàn)測試進(jìn)行了介紹，結(jié)果表明3D打印燃油冷板換熱性能更高、減重效果更加明顯、可靠性更高，為今后發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器燃油液冷結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1電子控制器燃油冷板結(jié)構(gòu)需求

發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)從20世紀(jì)40年代簡單的機(jī)械液壓燃油控制系統(tǒng)發(fā)展到全權(quán)限數(shù)字電子控制系統(tǒng)(FADEC)，其主要是利用計(jì)算機(jī)數(shù)字運(yùn)算能力實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的控制。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)剖面更多，結(jié)構(gòu)愈發(fā)復(fù)雜，電子控制器控制信號(hào)增加，性能提升，功耗不斷增加。同時(shí)在繁多與復(fù)雜飛行任務(wù)要求下，電子控制器的工作環(huán)境日漸惡化，特別是在持續(xù)、高超聲速飛行條件下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度可能達(dá)到650℃［2］。電子控制功耗增加、外部環(huán)境條件更加惡劣，其散熱面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，使用液冷散熱成了更加有效的方式。飛機(jī)燃油熱管理系統(tǒng)［3］如圖1所示，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的FADEC采用飛機(jī)燃油進(jìn)行冷卻，燃油將電子控制器中的熱量帶出，達(dá)到控制電子控制器溫度的目的發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器的質(zhì)量大約占發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的15%～20%左右，因此，要減輕發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)推重比，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制器的重量是重要的途徑之一。燃油冷卻相比傳統(tǒng)液冷對(duì)液冷冷板的可靠性和安全性要求更高，如果冷板發(fā)生開裂，燃油泄漏將造成災(zāi)難性的后果。綜上所述，需要研制一種散熱性能更高、重量更輕、可靠性更高的電子控制器燃油冷板，提高電子控制器耐惡劣環(huán)境能力。

2電子控制器燃油冷板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)