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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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科羅拉多州和Opto 22合作在網(wǎng)上建立虛擬的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室

科羅拉多州和Opto 22合作在網(wǎng)上建立虛擬的發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室



世界各地的大學(xué)生和研究人員都已經(jīng)厭倦了仿真和模擬的機(jī)器設(shè)備,那樣似乎每個(gè)人都有一臺(tái)虛擬的機(jī)器。相反,學(xué)生們希望能夠在真正的機(jī)器上工作。因此位于科羅拉多州Fort Collins的科羅拉多大學(xué)的發(fā)動(dòng)機(jī)和能源轉(zhuǎn)換試驗(yàn)室建立了一個(gè)真正的發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,并且通過因特網(wǎng)使世界各地的人都能夠使用。

Opto 22公司提供了在線數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及全球發(fā)動(dòng)機(jī)工程的發(fā)動(dòng)機(jī)控制,Opto 22經(jīng)受住了大量殘酷的考驗(yàn):三年來無論研究生和本科生怎樣使用,設(shè)備從未發(fā)生過故障。

在線雙沖量發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用


在美國,由于所需要的專門設(shè)備的高額成本,擁有發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)項(xiàng)目和研究實(shí)驗(yàn)室的大學(xué)在逐漸地減少。同時(shí),對(duì)經(jīng)過發(fā)動(dòng)機(jī)檢測(cè)和開發(fā)培訓(xùn)的人員的要求卻在快速地增長。這種需求的增長是由于交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,當(dāng)然也是由于對(duì)分布式能源生產(chǎn)的新的關(guān)注。

建立在老的Fort Collins能源設(shè)備的基礎(chǔ)上,EECL是世界上最尖端的大學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)實(shí)驗(yàn)室之一。也許是由于著名的Methanol馬拉松競賽,美國能源部在資助一場競賽,各大學(xué)之間比賽究竟誰能夠制造以甲醇為原料的最好的交通工具。天然氣為能源的交通工具的制造比賽也同樣舉行,這造成了每年各方之間“激烈的交火”。

不參加比賽的時(shí)候,實(shí)驗(yàn)室就致力于關(guān)于應(yīng)用于天然氣工業(yè)的發(fā)動(dòng)機(jī)、混合式大孔徑的發(fā)動(dòng)機(jī)及雙沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的一些基礎(chǔ)和高級(jí)的研究。高壓燃料氣注射、空氣污染形成、參量發(fā)射監(jiān)控、內(nèi)燃機(jī)內(nèi)部的混合過程、濕度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的影響以及一些別的工程項(xiàng)目的都是研究的對(duì)象。EECL做所有的這些工作不僅因?yàn)樗鞘澜缟献詈玫膶?shí)驗(yàn)室之一,也因?yàn)樗莾H有的幾個(gè)能進(jìn)行這些研究的地方。

科羅拉多大學(xué)機(jī)械工程的副教授和EECL的主任Bryan Willson博士說,他們建立全球發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目是為了滿足日益增長的富有經(jīng)驗(yàn)的研究人員的需求。Willson說:“我們決定建立一個(gè)能夠被全美國和全世界的學(xué)生使用的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)裝置。”

由于建造和維護(hù)這些研究設(shè)備的高額費(fèi)用,全球發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目由美國科學(xué)基金會(huì)資助。實(shí)驗(yàn)室允許從研究生到博士生的各個(gè)層次的人都能夠撥號(hào)上網(wǎng)連接設(shè)備,開動(dòng)700-cc Briggs&Stratton Daihatsu雙沖量發(fā)動(dòng)機(jī),運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試并立即從因特網(wǎng)上下載測(cè)試數(shù)據(jù)。



利用Opto 22監(jiān)控硬件能夠使學(xué)生在線改變負(fù)載、速度、點(diǎn)燃時(shí)間和空氣-燃料比,然后監(jiān)控燃料消耗、能源和力矩輸出、消耗的化學(xué)能源、所做的功以及燃燒效率。學(xué)生們也根據(jù)熱平衡驗(yàn)證熱量都去了哪里。傳感器檢測(cè)熱消耗、熱夾套和水溫。

研究生的設(shè)備耐受檢驗(yàn)
“所有的大學(xué)都有因特網(wǎng)能力,但實(shí)際上只有一部分將因特網(wǎng)用于教育,”Willson解釋說,“大多數(shù)學(xué)校的教授郵寄課堂講義和作業(yè),除此之外沒有其他的應(yīng)用了。我們希望能夠想出如何更好地在教育中利用因特網(wǎng)資源。”

Willson說一些大學(xué),包括CSU都建立了試驗(yàn)用的仿真器,但是學(xué)生們想控制真實(shí)的硬件設(shè)施,而不是虛擬的機(jī)器。因此CSU決定建立實(shí)際的設(shè)備,并提高它的魯棒性和可靠性,以使全世界都能在因特網(wǎng)上使用它。

“我們想建立這樣的設(shè)備以使我們能夠了解各種相關(guān)的問題,看學(xué)生們?nèi)绾螢g覽這些測(cè)試方法,并且找到所有使用因特網(wǎng)從事教育所出現(xiàn)的令人感興趣的方面,”Willson說,“在來自世界各地的學(xué)生都使用這項(xiàng)資源之后,我們希望能發(fā)現(xiàn)一些我們從未遇到過的關(guān)于因特網(wǎng)教育的事情。”

對(duì)可靠性的要求否定了通常的建立學(xué)院硬件的方法。“大多數(shù)學(xué)校通常采集數(shù)據(jù)的方法是把一個(gè)通用的模擬/數(shù)字板插入到PC機(jī)里面,”Willson 解釋說,“我們的經(jīng)驗(yàn)是我們花費(fèi)大量的時(shí)間來解決這些板子和個(gè)體通道的問題,假如我們丟失了整塊板,我們的整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)就癱瘓了。”


Colorado州立大學(xué)機(jī)械系副教授,EEC指導(dǎo),Bryan Willson博士

Willson用Opto 22工業(yè)I/O和調(diào)節(jié)器。“因?yàn)槲覀冏隽舜罅筷P(guān)于天然氣系統(tǒng)的工作,因此積累了許多關(guān)于Opto 22的經(jīng)驗(yàn),”Willson說,“許多天然氣設(shè)備都采用Opto 22硬件,因?yàn)樗貏e可靠。另外,即使Opto 22模塊確實(shí)存在問題,我們也只會(huì)丟失一個(gè)通道的數(shù)據(jù)而不是整塊板子的數(shù)據(jù)。”

全球發(fā)動(dòng)機(jī)工程是在Opto 22調(diào)節(jié)器下運(yùn)行的。用戶接口用Opto顯示軟件生成,模擬和數(shù)字I/O布線進(jìn)入Opto 22數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。控制邏輯是用Opto 22編程語言寫成的。

“Opto 22硬件很耐用,”Willson說,“我們的三屆研究生和本科生用各種不可預(yù)見的方式使用設(shè)備,都沒有出現(xiàn)任何設(shè)備故障。如果按照通常的大學(xué)方法去做,根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)現(xiàn)在我們應(yīng)該使用了許多塊板子了。”

Opto 22解決了另一個(gè)一直困擾大學(xué)的問題。“研究生都不得不寫文檔,”Willson說“在這個(gè)系統(tǒng)上工作的每組研究生都直接做控制上的改變,從來不做記錄。幸運(yùn)地是,Opto 22系統(tǒng)都能夠自動(dòng)記錄。”

全球測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅在世界上應(yīng)用了幾個(gè)星期,因此只有幾百人用過它。目前的抱怨是:“由于它太容易使用了,學(xué)生們認(rèn)為這是一個(gè)仿真。我們不得不加一個(gè)麥克風(fēng)和聲音,以使測(cè)試者知道我們使用的是真實(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī),不是仿真。”Willson說。

為了使用這個(gè)系統(tǒng),測(cè)試者首先要訪問網(wǎng)站,預(yù)約測(cè)試時(shí)間,然后得到測(cè)試時(shí)間和密碼。在被分配的時(shí)間內(nèi),他或她登錄網(wǎng)站,輸入密碼,得到一個(gè)和Opto 22調(diào)節(jié)器屏幕相似的顯示界面。測(cè)試者移動(dòng)鼠標(biāo),輸入數(shù)據(jù),按動(dòng)按鈕以調(diào)節(jié)測(cè)試參數(shù)。
聰明的編程能使實(shí)際的控制系統(tǒng)受到愚弄,在他們看來,他們所接收的數(shù)據(jù)像是直接來自主操作臺(tái),而不是因特網(wǎng)。“我們所送給用戶的都是屏幕顯示,而我們收到的是鼠標(biāo)和鍵盤的移動(dòng),”Willson說,“我們不想讓我們的用戶應(yīng)用 特殊的軟件。它應(yīng)該在世界上任何地方的任何瀏覽器上都能使用。”

目前,實(shí)驗(yàn)室一直被美國、南美、尼泊爾、印度、韓國和歐洲的學(xué)生和研究人員使用。大學(xué)、高校和研究實(shí)驗(yàn)室都在使用。明年,它也回進(jìn)入初中。Opto 22相信它的硬件甚至能夠吸引初中生的注意。

 

 

 

 

 

 

 

選擇OPTO 22公司
SNAP PAC系統(tǒng)的
六大理由

 
 
1       簡單易操作
SNAP PAC系統(tǒng)由四個(gè)部分統(tǒng)一整合而成:軟件、控制器、智能處理器和I/O。系統(tǒng)建立、調(diào)試程序,以及故障維護(hù)都更簡便,大大減少了系統(tǒng)開發(fā)及投入運(yùn)行的時(shí)間。
 
2       更低的長期成本
SNAP PAC系統(tǒng)的成本低于許多PLC系統(tǒng),并且由于軟件是免費(fèi)的,您不需要投入高昂的費(fèi)用,便可投入使用該系統(tǒng)。我們?yōu)槟峁┟赓M(fèi)的培訓(xùn)以及技術(shù)支持,因此對(duì)于設(shè)備的整個(gè)使用期來測(cè)試,系統(tǒng)成本會(huì)大幅降低。
 
3       適用于多類自動(dòng)應(yīng)用的SNAP PAC系統(tǒng)
SNAP PAC系統(tǒng)功能強(qiáng)大。一套系統(tǒng),便可用于多個(gè)自動(dòng)化項(xiàng)目中,幫助您完成過程控制、離散自動(dòng)化、能耗管理、數(shù)據(jù)采集,甚至遠(yuǎn)程集中監(jiān)控。
分布式智能,幫助您隨時(shí)隨地方便地添加I/O。擁有了有線/無線控制器及I/O,您就可根據(jù)實(shí)際所需,將有線網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換到無線網(wǎng)絡(luò),或者立即實(shí)現(xiàn)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的通訊。
靈活的硬件讓您無需浪費(fèi)更多的投資,節(jié)省了金錢及時(shí)間。
 
4       高級(jí)編程工具
SNAP PAC系統(tǒng)的編程方式采用直觀的流程圖,也可運(yùn)用更高級(jí)的腳本語言,或者結(jié)合兩者一起使用。這兩種方法所包括的指令,用于標(biāo)準(zhǔn)的過程控制以及離散自動(dòng)化的功能塊、浮點(diǎn)型數(shù)字、串行處理、排列、子程序、指針變量等,其他的高級(jí)工具用于復(fù)雜的應(yīng)用。
5       連接到第三方軟件及設(shè)備
SNAP PAC控制器及智能處理器,支持OPC、Modbus/TCP、EtherNet/IP??珊喴椎貙?shù)據(jù)導(dǎo)入到SQL數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并直接從硬件發(fā)送郵件。該系統(tǒng)也可以簡單地使用ModbusDNP、BACnet、CAN或任意基于串口的設(shè)備、儀器,進(jìn)行通訊。
 
6       業(yè)界最好的I/O
憑借著業(yè)內(nèi)最佳的保障:多數(shù)SNAP I/O模塊終身保用。每個(gè)模塊出廠前都經(jīng)過獨(dú)立測(cè)試,而不是抽樣測(cè)試。SNAP PAC系統(tǒng)可以配置從幾個(gè)I/O點(diǎn)到數(shù)千個(gè)I/O點(diǎn)。您可按需,根據(jù)信號(hào)類型,選擇高可靠性的模擬量、數(shù)字量、串口模塊。電壓、電流、交流、直流、熱電偶、RTD、電源檢測(cè)器、RS-232、RS-485、Profibus運(yùn)動(dòng)控制、應(yīng)變測(cè)試等等,都可與SNAP PAC系統(tǒng)一同連接。
 
 
 
 
關(guān)于SNAP PAC系統(tǒng)
SNAP PAC系統(tǒng)是Opto 22公司出品,軟硬件集成的系統(tǒng),用于工業(yè)控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。簡化了對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)了解、選擇和采購的復(fù)雜過程,SNAP PAC系統(tǒng)由以下四部分組成:
 
PAC Project 軟件套件----簡單易用的基于流程圖的編程方式、HMI人機(jī)界面)、可選的OPC客戶端以及數(shù)據(jù)庫連接軟件。
 
SNAP PAC控制器----獨(dú)立式和基于機(jī)架式的工業(yè)控制器;有線/無線模塊可選。
 
SNAP PAC智能處理器----智能I/O處理器,用于分布式控制。也可選擇有線/無線模塊。
 
SNAP I/O----模擬量、數(shù)字量、串口量、特殊功能I/O模塊,可與現(xiàn)場設(shè)備、儀器、傳感器相連接。所有I/O模塊可交替與標(biāo)準(zhǔn)的以及有線/無線智能處理器一同工作。
 
這四個(gè)簡單,又具有很大靈活性的系統(tǒng)組成部件,可處理任何情況,從最基本的設(shè)備監(jiān)控到完整的工廠自動(dòng)化。
 
 
 
 
通訊網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議
SNAP PAC系統(tǒng)自帶Ethernet網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,因此您無需擔(dān)心成本,以及額外添加網(wǎng)絡(luò)通訊卡的麻煩。系統(tǒng)中的分布式I/O可運(yùn)行在以太網(wǎng)或串行網(wǎng)絡(luò),也可同時(shí)運(yùn)行于兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)。另外,您可以與大量的串行設(shè)備通訊,例如條形碼閱讀器、RFID閱讀器、串口顯示器、modem等。
 
由于SNAP PAC系統(tǒng)運(yùn)行于標(biāo)準(zhǔn)的Ethernet網(wǎng)絡(luò),可直接與計(jì)算機(jī)、基于Ethernet的設(shè)備相互通訊,使用標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議包括TCP/IP、UDP/IP、郵件傳輸協(xié)議SMTP、網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP、Modbus/TCP、及用于Allen-Bradley PLC系統(tǒng)的EtherNet/IP等。
 
 
 
 
關(guān)于OPTO 22
Opto 22公司研發(fā)并制造應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、能耗管理、遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集的軟硬件設(shè)備。Opto 22的產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)化的,用于商業(yè)網(wǎng)絡(luò)及計(jì)算機(jī)技術(shù)中,以簡單易用、創(chuàng)新、高品質(zhì)、高可靠性而聞名世界。Opto 22的輸入/輸出以及控制系統(tǒng),允許客戶從所有的設(shè)備、電子儀器儀表監(jiān)測(cè)、控制、采集數(shù)據(jù),這些都是項(xiàng)目運(yùn)行的關(guān)鍵。Opto 22產(chǎn)品適用于自動(dòng)化終端用戶、OEM,信息技術(shù)及操作人員已經(jīng)為全球10,000套設(shè)備安裝了該產(chǎn)品。公司始建與1974年,總部位于美國加州的Temecula。Opto 22的產(chǎn)品通過全球網(wǎng)絡(luò)的分銷商及系統(tǒng)集成商出售。預(yù)知更多信息,請(qǐng)聯(lián)系Opto 22上海代表處,電話:021-58358249,郵箱:optochina@opto22.com。網(wǎng)址:www.opto22.com.cn。
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