刀具调度系统设计

刀具调度系统设计（精选七篇）

刀具调度系统设计 篇1

关键词：刀具,调度,数据库

刀具的分配调度就是要给所加工的工件配以相应的刀具,它的目标是以最小的成本换取最大的效益。具体的说,就是要使刀具贮存装置中的数量最小,刀具在加工单元与加工单元之间、加工单元与中央刀库之间的运动距离最短,并使各加工单元的负荷较为均衡[1]。

1 刀具调度系统的方案设计

系统开始运行时,进入登陆界面。在登陆界面下用户进行刀具管理、查询和调度等不同功能的操作。登陆系统的同时连接到ADO接口,通过ADO接口连接到Access数据库,对库中的刀具信息进行查询,修改,增加等功能,输入和输出库中的信息。

2 刀具数据库的设计

为了在刀具调度系统中,检索和调用数据库中数据,以避免人工查找,提高设计效率,系统还进行了数据库编程,建立系统设计应用程序和刀具数据库的连接,使得可以直接在设计系统中访问和操作数据,而无需登录数据库管理系统。

3 刀具调度系统的详细设计

刀具调度系统的主要功能包括系统管理模块、刀具管理模块、库存管理模块、刀具信息查询模块、刀具调度管理模块几个部分。

3.1 系统管理模块的设计

该模块主要实现对系统的保护措施,防止非法用户进入系统,确保系统数据和系统运行的安全。可以实现对用户的添加、删除及授权用户进入系统入可以根据需要随时进行密码的更改。

3.2 刀具管理模块的设计

该模块主要实现对刀库中刀具基本信息的管理,包括刀具编码、刀具名称、刀具类型、刀具用途等,并可以进行刀具基本信息的添加、删除、修改、查询等操作,实现库内刀具信息的更新,使本系统随时适用于不断发展的生产刀具需求。

3.3 库存管理模块的设计

该模块主要对各刀具库中的刀具根据具体需求进行调度管理。本模块又分为入库信息和出库信息两个基本模块,可以对刀具出入库信息进行添加和编辑工作。

3.4 刀具信息查询模块的设计

该模块分为刀具入库信息查询、刀具出库信息查询及刀库中剩余刀具信息查询三个基本模块。用户可以根据刀具编码、刀具名称、刀具类型及出入库日期等信息方便、快捷地对刀具库存管理及刀库中刀具剩余信息进行查询。

3.5 刀具调度管理模块的设计

刀具调度模块可以根据从上层计算机得到的生产计划单中所需刀具的类型,加工精度以及用途等信息查询出所有匹配刀具的具体状态,并进行优化调度,将刀具及时送到其相应的位置,以保持刀具使用效率的最大化,保证加工中心在正确的时间内得到正确的刀具。

综上所述,刀具调度系统框架结构图如图1所示。

4 刀具调度算法

刀具的调度是指将正确的刀具,在适当的时间内通过适当的输送工具和路径输送至适当的机床上来执行相应的加工任务[2]。在线刀具动态调度的主要任务就是在时间和空间上合理利用系统有限的刀具资源,以满足加工过程的性能指标要求。调度策略就是给各种刀具活动赋予不同的优先级的原则或方法。本文在以多台机床提出刀具申请服务前提下,研究了刀具运送小车的服务策略问题:当系统内有多把适用的刀具处于非工作状态时,分析了刀具的选择策略:当多台机床同时争用同一把刀具时,提出了刀具争用策略;当加工过程中刀具出现破损现象时,给出了紧急插入策略。在此基础之上,进一步研究了启发式算法在在线刀具动态调度策略中的应用,介绍了求解工序换刀集的一种高效算法;对同类刀具的选择提出了一种均值优化控制策略。图2为刀具调度系统算法示意图。

5 结论

本文只是起到了一个抛砖引玉的作用,简单介绍了刀具调度系统的设计思路,并对其中各模块功能做了一定的简述,还需要许多的后续工作才能真正实现刀具调度系统的运转。(如图2)

参考文献

[1]张浙亮.刀具调度与管理系统的研究和开发[D].西北工业大学硕士论文,1994.

操作系统课程设计-磁盘调度算法 篇2

磁盘调度算法。

建立相应的数据结构；

在屏幕上显示磁盘请求的服务状况；

将一批磁盘请求的情况存磁盘文件，以后可以读出并重放； 计算磁头移动的总距离及平均移动距离； 支持算法：FIFO、SSTF、SCAN、CSCAN;

2.设计目的:

调度磁盘I/O请求服务，采用好的方式能提高访问时间和带宽。本实验通过编程对磁盘调度算法的实现，加深对算法的理解，同时通过用C++语言编写程序实现这些算法，并在windos平台上实现，更好的掌握操作系统的原理以及实现方法，提高综合运用专业课知识的能力。

3.任务及要求

3.1 设计任务

编程实现下述磁盘调度算法，并求出每种算法的平均寻道长度：

1、先来先服务算法（FCFS）

2、最短寻道时间算法（SSTF）

3、扫描算法（SCAN）

4、循环扫描算法（CSCAN）

3.2 设计要求

对用户指定的磁盘调度请求序列，基于以上四种算法，实现各自的调度顺序并输出，同时计算出各种算法下的平均寻道长度。

4.算法及数据结构

4.1算法的总体思想

queue[n] 为请求调度序列，diskrode为磁盘磁道数，headstarts为正在调度的磁道

①先来先服务算法（FCFS）按queue[n]数组的顺序进行磁盘调度，将前一个调度磁道与下一个调度磁道的差值累加起来，得到总的寻道长度，再除以n得到平均寻道长度。

②最短寻道时间优先算法（SSTF）将queue[n]进行由小到大的排序，首先定位当前调度磁headstarts在queue[n]的位置，通过循环语句找出离起始磁头最短的位置。

③扫描算法（SCAN）

将queue[n]进行由小到大的排序，首先定位当前调度磁headstarts在queue[n]的位置，然后在此位置按给定的方向遍历queue[n]，当道端点（queue[0]或queue[n-1]）时，再在定位处反向遍历到另一端。当调度磁道不在queue端点时，总的寻道长度为为前一个磁道与后一个磁

道差值的累加，当到达端点且queue[n]未全调度时，总寻道长度加上端点值再加上下一个调度磁道的值，再按前面的算法进行，直到磁道全部都调度完毕，得到总的寻道长度，除以n得到平均寻道长度。

④循环扫描算法（CSCAN）将queue[n]进行由小到大的排序，首先定位当前调度磁headstarts在queue[n]的位置，然后在此位置按给定的方向遍历queue[n]，当道端点（queue[0]或queue[n-1]）时，反向到另一端点再以此方向进行遍历，直到queue[n]中所有都调度完。当调度磁道不在queue端点时，总的寻道长度为为前一个磁道与后一个磁道差值的累加，当到达端点且queue[n]未全调度时，总寻道长度加上端点值再加上磁盘磁道总长度，再加上下一个调度磁道的值，再按前面的算法进行，直到磁道全部都调度完毕，得到总的寻道长度，除以n得到平均寻道长度。

5、源代码：

#include #include #include void menu(){ cout<<“*********************菜单*********************”<

1、先来先服务算法（FCFS)**********”<

cout<<“******

2、最短寻道时间优先算法(SSTF)**********”<

cout<<“******

3、扫描算法(SCAN)**********”<

cout<<“******

4、循环扫描算法(CSCAN)**********”<

cout<<“******

5、退出 **********”<

/*======================初始化序列=======================*/ void init(int queue[],int queue_copy[],int n){ int i;for(i=0;i

//对当前正在执行的磁道号进行定位，返回磁道号小于当前磁道中最大的一个 int fix(int queue[], int n, int headstarts){ int i =0;while(iqueue[i]){ i++;} if(i>n-1)return n-1;//当前磁道号大于磁盘请求序列中的所有磁道 if(i==0)return-1;//当前磁道号小于磁盘请求序列中的所有磁道 else return i-1;//返回小于当前磁道号中最大的一个 } /*=================使用冒泡算法从小到大排序==============*/ int *bubble(int queue[],int m){ int i,j;int temp;for(i=0;i queue[j]){ temp=queue[i];queue[i]=queue[j];queue[j]=temp;} } cout<<“排序后的磁盘序列为：”;for(i=0;i

/* ====================以下是FCFS算法==================*/ void FCFS(int queue[],int n,int diskrode,int headstarts)//queue是请求调度序列，n为其个数，diskroad为磁盘磁道数，headstarts为正在调度的磁道 { cout<<“************以下为FCFS调度算法***********”<queue[0])count +=headstarts-queue[0];else count+=queue[0]-headstarts;cout<<“调度序列为: ”;cout<queue[i+1])count +=queue[i]-queue[i+1];else count +=queue[i+1]-queue[i];} cout<

/*=====================SSTF算法====================*/ void SSTF(int queue[], int n, int diskrode, int headstarts){ int k=1;int l,r;int i,j,count=0;queue =bubble(queue,n);cout<<“************以下为SSTF调度算法***********”<=0;i--)cout<=headstarts)//若当前磁道号小于请求序列中最小者，则直接由内向外依次给予各请求服务 { cout<<“磁盘扫描序列为： ”;cout<queue[0] && headstarts =0)&&(r

-headstarts)){ cout<=0;j--){ cout<

/*======================以下是SCAN算法====================*/ void SCAN(int queue[], int n, int diskrode, int headstarts){ int direction, i, fixi;cout<<“***********以下是SCAN调度算法*************”<>direction;double count=0;*bubble(queue,n);fixi = fix(queue,n,headstarts);cout<=0;i--){ cout<=0;i--)//从大到小 { cout<-1;i--){ cout<-1;i--)//从大到小 { cout<

/*======================以下是CSCAN算法====================*/ void CSCAN(int queue[],int n,int diskrode,int headstarts){ int direction,i,fixi;cout<<“***********以下是CSCAN调度算法*************”<>direction;int count=0;//count表示磁道移动的长度 *bubble(queue,n);fixi=fix(queue,n,headstarts);cout<<“调度序列为: ”<-1;--i){ cout<-1;--i){ cout<-1;i--){ cout<fixi;i--){ cout<

void main(){ int n, i, diskrode, headstarts;//n表示调度磁盘请求序列queue的长度，diskrode表示磁盘磁道的个数，headstarts表示目前正在调度的磁道； cout<<“请输入磁盘的总磁道数:”<> diskrode;cout<<“请输入磁盘调度请求序列个数:”<>n;int *queue;queue =(int*)malloc(n*sizeof(int));//给quneue数组分配空间...int *queue_copy;queue_copy =(int*)malloc(n*sizeof(int));cout<<“请依次输入该序列的值:”<>queue[i];for(i=0;i>headstarts;int menux;menu();cout<<“请按菜单选择，输入相应的数字: ”;cin>>menux;while(menux!=0){ if(menux ==1)FCFS(queue,n,diskrode,headstarts);

if(menux ==2)SSTF(queue,n,diskrode,headstarts);

刀具调度系统设计 篇3

【摘要】随着科学技术的不断更新和发展，光纤技术正在大力进行推广，目前来看，在电网调度中存在着图形化的“四遥”模式，这种模式对于电网调度自动化水平的提升具有十分重要的作用。文章以电网调度控制一体化以及视频监控为设计目标，针对电网当前的现状，以人员出入信息以及火灾报警信息为功能需求，将所采集到的信息传输到调控中心。该系统结合了当前最为先进的视频监控技术以及各种环境监测技术，实现了电网调度的高度信息化。

【关键词】智能化；电网调度系统；监控平台；设计

一、引言

随着电力市场化的发展，业务流程敏捷性的要求逐渐提高，同时随着智能电网战略的实施，电网一体化特征日益明显，电网调度控制复杂性大大增加，这些都对调度技术支持手段提出了更高的要求。各调度中心必须通过技术手段实现调度中心之间以及调控中心内部信息集成与共享，为电网调度运行人员提供全面细致的电网状态，并提供相应的辅助决策支持、控制方案和应急预案等，实现多维度全景监视、综合智能预警和大电网协调控制。

二、传统电网调度环节存在不足

智能电网调度自动化的出現可以有效的弥补传统电网调度工作存在的不足。传统电网调度主要存在下面四个方面的缺陷：①缺乏相关技术标准，还需要补充制定电力系统安全稳定分析和控制方面的标准，如大规模分布式电源接入和特高压运行特征方面的；②电网调度技术水平低下，无法满足今后电网运行发展的要求，还需要不断的完善并且提高电网在线分析和控制技术，并且还要提高保护装置的数字化、信息化和集成化；③还没有足够的能力对大容量的风电以及太阳能等间歇性电源的出力进行预测和调控，还需要不断的传统电网调度节能环保能力进行提高。

三、监控体系架构

变电站接入智能电网调度控制系统集中监控的体系架构主要包括两大部分，即调度控制系统基础平台、电网运行稳态监控系统，其中还包括AVC（自动电压控制）、WAMS（广域测量系统）和二次设备在线监视等模块。调度控制系统基础平台主要是以电网运行数据为基础，通过服务总线、消息总线提供公共服务与调控一体的警告服务、权限服务，它能实现数据采集、模型和权限管理、人机界面控等调控业务的一体化采集、处理和展示。

在调度控制系统基础平台变电站集中监控的过程中，调控一体模型管理是整个管理的基础，主要包括一次模型和二次模型，前者涉及电网参数、一次参数等内容，后者有保护、测控等二次装置的信息。同时，通过设置权限和责任区可以实现对不同用户的“隔离”，避免出现越限使用、操作的情况，而且还能够减轻监控人员的工作负担。

智能电网调度控制系统基础平台变电站集中监控的作用有以下几点：①通过对运行数据的遥测、实时接收，利用相关逻辑完成遥信、遥测数据的处理，以得到准确、可靠的实时信息；②完成电网设备的操作、控制，在保证电网运行安全的基础上，利用集中监控系统实现电网调度控制中心对电网断路器、档位等设备的远程遥控操作；③完成信息的分析、处理，根据得到的实时数据信息，准确判断一、二次设备的运行状态，并以此作为调度控制的依据，有效提高调度控制的可靠性。

四、电网调度集控一体化技术支持

（一）智能监控技术

当前电力系统中应用了多种监控技术，但是不同监控技术之间主要是独立完成系统监控，例如电网高级应用模块通过分析状态信息和数据信息，可以得出电网的故障点或者异常点；SCADA系统实现了对抖动、异常波动、跳变等异常情况的实时监测。这两个系统之间缺少关联性，并且运行效率较低。随着电网的快速发展，在未来应加大对PAS、SCADA、FES等模块的分析研究，例如，PAS用于分析电网系统的异常点状态，SCADA可以利用跨厂或者全厂分析和计算系统薄弱量，FES主要用于分析单个点异常量。通过全面综合的分析，向电网调度人员提供更加全面、准确的分析结果，便于运行维护人员有针对性地进行管理和处理。

（二）运行管理技术

电网调度集控一体化系统的应用，需要满足运行维护人员、集控人员、调度人员的工作需求。当前，我国电力系统中，不同专业工作人员对电力系统进行调度、操作、监视和维护，主要是利用责任分区技术，按照信号位置、间隔或者电厂将电力设备划分为不同责任区，实现对电力系统设备的控制和监视。

五、智能电网调度自动化系统建设面临的挑战

智能电网调度自动化系统在建设过程中，主要受到以下五个方面的业务方面的挑战：①需要提高调度资源优化配置能力，从而使用节能发电调度和资源优化配置的需要；②提高调度驾驭大电网的能力，从而满足电网快速发展和安全运行稳定的要求；③建设备用调度体系，从而可以从容面对自然灾害的巨大影响；④完善二次系统纵深安全防护体系，有效的应对日益严峻的网络信息安全威胁对电网运行的影响。

六、结束语

综上所述，在电力系统中，电力电网的调度环节是非常重要的，对电力系统的安全可靠运行有着直接的影响。智能电网调度自动化是一个实时动态系统，能够对电力系统进行有效的分析和调控。一旦电力系统存在某些故障，那么智能电网调度自动化系统就能够及时并且准确地对发生的故障进行详细的分析和处理，保证事故处理的及时性，并且能够对电力电网的运行状况有着更加全面的了解。上文主要对智能电网调度自动化的内涵以及智能电网调度自动化技术进行了简单阐述，希望可以给其他电力工作者的对智能电网调度自动化的研究带来一定的参考，从而使得智能电网调度自动化系统变得更加完善，更好的发挥在电力系统中的作用。

参考文献

数控刀具选择与刀具系统的设计优化 篇4

1 刀具的选择

1.1 数控刀具的型号

ISO是国内外刀具厂商的统一标准, 通过一系列编号代表着不同的刀具参数, 应根据具体的几何参数选择。

1.2 刀片形状的选择

1) 数控车刀片形状, 它取决于加工部位的形状, 是选刀的最重要内容。它主要涉及刀具的主偏角, 刀尖角和有效刃数等。一般来讲刀尖角愈大刀尖强度愈高, 应尽量采用。但刀尖角小干涉现象少, 适用于复杂型面, 开挖沟槽及下坡的型面。选刀片形状概括见表1:

2) 刀片类型:指的是有无断屑槽及中心孔。在刀体选定后, 可适用的刀片就已确定为一种或几种类型。通常更倾向选择A, G, N等正反面都有刀刃的类型以利提高刀片的利用率。

3) 刀尖半径:刀尖圆弧半径不仅影响切削效率, 而且关系到被加工件表面粗糙度及精度。从刀尖圆弧半径与最大进给量关系来看, 最大进给量不应超过刀尖圆弧半径的80%, 否则将恶化切削条件, 甚至出现螺纹状和打刀问题。因此选择刀尖圆弧半径至少要等于最大进给量的1.25倍, 一般应为2倍。

4) 通常对于小余量:小进给量的车削采用小的刀尖圆弧半径, 反之用大的刀尖圆弧半径。通常, 我们在精加工中选刀尖圆弧半径为0.2, 0.4, 0.8;半精加工选0.4, 0.8, 1.2;粗加工选0.8, 1.2, 1.6, 2.4。

1.3 车刀类型的选择

1) 刀具的选择要求刀具要有较高的强度, 又不能与工件产生干涉。所以刀杆头部形式按主偏角和直头, 偏头分有十几种形式, 应用时必须结合工件形状与刀片类型相协调。

2) 车刀类型的选择着眼于刀具的主偏角。一般情况有直角台阶的工件可选择大于或等于90°主偏角的刀杆。一般粗车可选主偏角45°～90°, 精车可选45°～75°的。工艺系统刚度好时主偏角可选较小值, 反之选较大值。

3) 刀片卡紧方式的选择:刀片卡紧方式主要有C, D, M, P, S五种, 根据切削强度和刀片形状选择。

1.4 刀杆尺寸的选择

1) 刀杆的基本尺寸有刀尖高度, 刀杆宽度及长度。在标准尺寸系列中, 刀的高度宽度及长度都是对应的。选择时应按机床匹配。其中最重要的是刀尖高度, 因为车刀刀尖必须处于车床主轴中心线的等高位置, 因故不能匹配则由刀垫, 刀夹予以解决。

2) 刀杆长度由夹持长度及悬伸量确定的, 外圆刀杆悬伸量一般为刀尖高度的1.5倍, 内孔刀的悬伸量则决定于孔深或加工部位的位置。刀杆太长宁肯锯短也不要悬选择伸过长, 因过长易导制振颤和干涉。

1.5 刀片材料

国内厂家的数控刀片材料比较单一, 国外知名厂商将钢、不锈钢、铸铁.有色金属、耐热优质合金和淬硬材料分类, 采用不同的刀片材料, 而且每类加工材料又配有不只一种刀片材料供选择。各厂商都有自己的刀具材料牌号, 其中不乏厂商自己研制的。

1.6 刀具厂商的选择

做为用户, 选择经济适用、服务及时、能够提供技术支持的刀具厂商是最佳方案:

1) 价位:德国的最贵, 美、欧、以色列、日本次之。便宜的是韩国、台湾, 最便宜的是国货。

2) 知名度和服务:从销量上看, 国际上几大厂家首推瑞典山特维克可乐满, 其次为美国肯纳飞硕, 以色列依斯卡和日本三菱紧随其后。这些厂家销量大且刀具尤其是刀片品种齐全。

根据上述, 零件的加工, 必须根据刀具的参数和零件加工实际情况, 合理的选择刀具, 达到提高工作效率的目的。

2 多工位刀具系统的设计优化

1) 工位刀具系统时, 必须注意防止刀具与工件.卡具和机床之间的干涉和碰撞。主要有下面三种情况。

a.径向安装的刀具如果过长, 将引起刀位转换时刀具与机床内壁之间的碰撞。

b.邻刀位上的刀具对工件的干涉在加工大直径带小孔的工件时, 特别是孔加工刀具多的时侯容易出现, 加工小直径内孔也容易出现与卡具的干涉。当工件直径很大, 但加工部位不靠近中心, 无干涉区就会变大;

c.调装时, 若不能明确判断不发生干涉, 应绘制刀具干涉图。由于刀架工位数多, 刀夹相邻角度小所以无干涉区变小。要扩大无干涉区以加大工件直径, 可减小刀具长度或改变装刀的位置, 比如把孔加工刀具尽量间隔开等。

2) 制刀架允许的最大的转动惯量:当安装的刀夹过重, 镗杆过粗过长时需计算刀架的转动惯量, 不能超出允许值。

3 结语

总之, 在刀具选择及刀具系统设计时, 应考虑刀具的使用成本, 减少刀具的使用数量, 对产品加工要求高的难加工、高效率、高质量的工件可选较高层次的刀具等。反之可选较低层次的, 以降低成本。无论哪一层次, 非标、特殊订货的刀具价贵且供货期长, 都要尽量选标准产品。

参考文献

[1]孟少农.机械加工工艺手册.北京:机械工业出版社, 1998.

刀具调度系统设计 篇5

基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统设计与实现

作者：张霞 段炜

来源：《电子世界》2011年第24期

【摘要】随着电力系统运行管理的系统化、智能化、自动化和网络化，对电网的实行实时调度与运行管理是电力系统发展的必然趋势。本文首先探讨了LabVIEW的特点，然后具体分析了基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统的功能要求与设计思想，论述了基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统的设计实现流程与主要措施。

【关键词】LabVIEW；调度；运行管理

电网调度与运行管理信息系统是指电网调度管理和运行管理的计算机信息系统，它是为电网运行管理服务的特殊的信息系统，是电力系统中一个功能比较专一的系统，同时也是一个不可或缺的现代化手段[1]。由于科学技术的发展，我国电网调度自动化工作取得了突飞猛进的发展，目前我国所有的网调、省调、绝大部分地调和大部分县调已经建立了电网调度系统并且通过了实用化验收[2]。在各级的电网建立和发展电网调度系统期间，其他计算机应用系统也大量涌现。同时，我国在电网调度系统领域的应用技术也日趋成熟，已经达到了实用化水平

[3]。本文为此具体探讨了基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统设计与实现。

1.LabVIEW的特点

LabVIEW采用图形化编程语言-G语言产生的程序是框图的形式，易学易用。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是LabVIEW的程序模块。LabVIEW广泛应用于包括第二产业之中，含盖了产品生产过程中从研发测试生产到后期服务的整个周期，LabVIEW的应用大致可分为以下几个方面[4]。当前LabVIEW最新升级版的LabVIEWRT实时模块软件将LabVIEW的应用范围扩展到了实时测量和控制领域，利用该工具模块工程师可先在主机上利用LabVIEW开发出应用程序，然后再将其下载到运行着实时操作系统的独立目标硬件中，运行工程师根据他们的应用要求来选择实时运载硬件，只需对软件程序稍加修改，就可将其轻松地集成到附加I/O接口中。同时所有

LabVIEWRT目标平台都包含一个实时操作系统，它是按抢先式和时间片循环式对执行任务进行排序，优化了确定性性能。使用抢先式排列，高优先级线程抢先于低优先级线程执行，在低优先级线程执行时，如果高优先级线程需要处理器时间，则低优先级线程将立刻停止运行，以保证高优先级线程运行，当同等优先级被执行时，时间片循环排序为每个线程分配了同等的处理器时间，在一个线程用完可用的时间片，OS系统自动地停止处理。

2.基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统的功能要求与设计思想

2.1 基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统的功能要求

基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统包括了远动数据处理部分与调度树诊断模块两部分。处理过程如下：读取调度中心实时数据库，获得运行过程需要的原始信息列表。该信息列表元素经简单的数值运算和布尔运算得到基本计算点列表。检查每个基本计算点的结果，包括数值型结果的上限，下限，是否跃变；布尔型结果是否为真等。将满足运行条件的项列入基本运行点列表。基本运行点列表经调度树诊断得到调度输出。为此要求系统具备以下功能：提供数据维护功能。包括数据文件的读取，诊断结果的保存，历史记录的查询等。提供计算点配置信息和诊断调度树配置信息的维护接口。提供直观，完备，易操作的用户操作界面。提供可以在各种简单和复杂事故情况下进行调度的快速、准确识别定位的后台计算方法，包括计算点公式的解析，调度点定位等功能。

2.2 基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统的设计思想-三层式LabVIEW设计基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统的三层式LabVIEW设计由上而下依次为：Main Level、Test Level和Driver Level。Driver Level包含了程序与所有硬件或其它应用软件的沟通、控制等较低阶的事情，使其可完成某一项基本的动作，例如参数预设定等。所说的driver，并不像一般在别处所称驱动程序的那种driver那么低阶，真正最低阶的工作还是要有现成的VI来帮忙才行。在Test Level中，则是如何连接各个Driver VI的基本动作，使可做完出一套连续、有意义的流程，来执行某项测试。Main Level则包含了使用者接口或称人机接口，目的是整合各项测试和例外处理等，将它们以适当的顺序及流程组合，很容易地让使用者操作。

3.基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统的设计实现

基于LabVIEW的电网调度与运行管理信息系统由数据采集模块、数据分析模块、调度模块和运行监控模块四个主模块组成。为了实现对供电系统中调度线路的监控，现场监测计算机首先要通过数据采集模块对所调度线路的信号进行采集，并能够利用数据分析模块进行分析，如对电压电流稳态/瞬态参数进行分析，并能够实现对电网进行谐波分析、畸变分析和功率因数分析等，然后将根据分析结果自动判断是否存在运行故障，若有运行故障，通过运行监控模块将故障信息上传给管理计算机，同时保存相数据；若没有故障，则放弃保存该部分数据。为了监测方便，该软件也可以先记录数据，然后进行特性参数分析，或直接进人单个模块直接分析参数。调度模块同步实时采集多个通道的波形，并能通过网络把现场监测结果发送给管理计算机，以供用户在远程终端监测。数据采集模块、数据分析模块和本地波形监控模块都包含数据存储、回放和生成报表及打印等功能。

总之，当前我国电网正处在“西电东送、南北互供、全国联网”和电力市场化的特殊历史时期，随着电网规模的逐渐扩大，调度与运行问题越来越突出。本文提出的基于LabVIEW的电

网调度与运行管理信息系统不但能够完成供电系统的合理调度，而且能够实现用户在远程终端对现场进行监测和控制。通过实验发现，该系统具有运行稳定、测量精度高、实时性好、操作简单、便于维护等特点，系统能够满足调度与运行的要求。

参考文献

[1]文福拴,钱源平,韩祯祥等.利用保护和断路器信息的电力系统故障诊断与小可观测的保护的状态识别的模型与Tabu搜索方法[J].电工技术学报,2008,5(8):14-16．

[2]汪敏生.LabVIEW基础教程第[M].北京:电子工业出版社,2010,10:24-26.[3]刘豹.现代控制理论[M].北京:机械工业出版社,2010:33-34．

[4]韩祯祥,钱源平,文福拴.基于模糊外展推理和Tabu搜索方法的电力系统故障诊断[J].清华大学学报(自然科学版),2008,3(15):85-87.作者简介：

张霞（1983—），女，宁夏固原人，大学本科，现供职于宁夏吴忠供电局电网调度控制中心调控班，研究方向：电力系统自动化及电力调度。

刀具调度系统设计 篇6

关键词：数字调度业务接口；设计；铁路光纤通信系统

中图分类号： U285.16 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）25-187-2

0 引言

铁路各相关业务的应用系统都需要通过通信系统来进行信息交换，因此通信系统是主要的承载平台和通道。铁路各业务系统的应用本身就具有一定的特殊性，各供应商提供的接口类型多样，技术发展过程复杂，导致通信系统的各个接口都存在比较复杂的配合，数字调度业务接口也是如此。为了维护和使用的便利性，必须对铁路光纤通信系统的数字调度业务结构进行科学地设计。

1 铁路光纤通信系统

从20世纪90年代末开始，我国铁路系统开始将大规模集成电路芯片作为主要元器件，积极运用计算机通信技术和数字程控交换技术，当前我国的传输线路已经基本实现了光纤通信。光纤通信的优点在于具有较强的抗干扰能力、中继距离长、重量轻、衰减小、通信容量大，而且具有良好的耐腐蚀性，原材料来源丰富，因此在铁路专用通信中得到了广泛的应用[1]。铁路区间数字调度通信隶属于铁路区段通信，其主要任务是对指挥区间内车站值班员的列车调度业务进行指挥，包括无线列车调度、列车牵引调度、货运调度和行车调度等。铁路区间光纤通信系统的组网采取单向环形形式，使用一对光纤来连接两个站段，单光纤通信主要通过T型光纤链路连接。

2 铁路光纤通信系统的数字调度业务接口设计

2.1 数字调度业务接口的整体方案

以协议分层结构、ISDN用户-网络接口参考配置为依据，对ISDN用户-网络接口参考配置中的网络终端部分进行设计，终端和网络的分界点为U参考点，从而使ISDN U接口得到实现。如果使用终端设备对调度电话进行呼叫，那么通过485总线，MCU就会向数字调度业务接口板发送控制信令，再由接口板向D通道发送控制信令。区间通话柱的终端设备数据主要由CPLD接收，并向接口板发送，组成B通路。两组通路会通过接口板进行复用，从而组成2B+D数据，区间数字调度通信系统的交换设备会通过双绞线来接收2B+D数据。以接口类型为依据，对数字调度业务的接口板基本功能进行划分，可以将其分为U接口模块、B通路语音信号收发模块、D通路信息收发模块3个部分[2]。

2.2 硬件设计

2.2.1 D通路信息收发模块的硬件设计

D通路信息收发模块主要包括外围电路、HDLC协议控制器、单片机3个部分，单片机的作用在于产生和接收网络层的消息，协议控制器的作用在于对消息进行打包和解包。

本设计中的程序量并不大，因此只需实现基本的呼叫控制程序，主要使用89S52单片机来实现，其具有对网络层进行消息组装的功能，并能够控制其他芯片，具有较低的能耗和良好的性能。该芯片内具有时钟电路、片内晶振、看门狗定时器、全双工串口通信、数据指针、I/O线、定时器/计数器、中断源、数据存储器等。在选择HDLC协议控制器时要对成本和芯片的专业性能进行考虑，因此本文选择了HDLC协议控制器MT8952，其具有面向比特位的协议结构，能够对数据进行连续的发送和接收。能够对自调度业务接口板的第二层数据链路层功能进行实现[3]。

2.2.2 B通路语音信号收发模块的硬件设计

两路数据信息的接收和发送主要通过B通路语音信号发送接收模块来实现，并在语音编解码芯片中完成语音信号的编解码。该模块中主要包括语音编解码芯片、CPLD与外围芯片电路两个主要部分。在本次设计中，语音编解码芯片选择的是MC145481，其能够支持多种时钟模式，本设计中选择的是IDL操作模式。MC14548的优点在于功率低、价格低廉，而且能够满足设计需求。通过语音编码芯片，对于语音信号进行抽样编码，再向CPLD芯片发送，再由CPLD芯片向ST-BUS的指定时隙按位发送语音数据。

2.2.3 CPLD与外围芯片电路设计

在本次设计中CPLD主要包括两部分功能，第一部分功能是要在ST-BUS总线指定时隙中对两路语音信号的插入和分离进行实现，第二部分功能是将同步信号FOi提供给MT8952，并且对U接口芯片MC145572的控制功能进行实现。因此本文选择了EPM240T100C5N作为外围芯片电路。

2.2.4 U接口模块的硬件设计

该模块包括外围电路和U接口芯片，其主要作用是对U接口上的2B1Q编码数据进行接收和译码解顿，并将其发送至ST-BUS。该模块还要负责组装串行总线上的2B+D数据，再将其转换为U接口上的2B1Q码，向ISDN交换机发送。本着实用和节约的原则，本文选择的U接口模块的主要芯片是MC145572，其具有热启动能力，能够支持从属和主控两种时序模式，并对2B+D时隙插入的时隙分配器进行改变。

2.3 软件设计

铁路光纤通信系统的数字调度业务接口板的软件设计共有4个主要流程，首先要对各协议层的功能实现进行软件设计，其次要设计TEI管理控制软件，再次要设计电路交换呼叫控制协议软件，最后对发送和接收B信道信息的功能进行设计。通过MCU的控制来实现电路呼叫控制协议和各协议层的功能，其与接收和发送B信道信息的功能相互独立。

软件设计中为了保障系统软件的可维护性、可移植性和可靠性，在设计之初就应该对其功能进行合理的划分，尽可能减小各模块之间的关联。同时尽量详细地设置常量变量、子程序参数和各模块的功能，提高软件的可维护性。可以使用数字调度业务接口对ISDN数字程控交换机进行模拟，而且准备好接口板改装，提高软件的可扩充性。

2.3.1 设计各协议层软件

各协议层软件的设计应该使物理层、网络层、数据链路层的功能得以实现。物理层的功能包括，传输功能、激活功能和去激活功能，其应该保障U接口的全双工通信，并具有状态指示和维护功能。物理层的软件设计可以使用U接口芯片MC145572，并使用AT89S52对MC145572寄存器操作，主要有以下几个程序：芯片初始化程序、激活和去激活操作程序、中断程序。网络层功能和数据链路层功能都是对D通路信息进行处理，因此二者的协议可以统称为D通路协议。可以设置缓冲区来促进第三层网络层和第二层数据链路层之间的信息交互，系统中没有设计外接RAM，因此可以在MCU的ROM中存储需要发送的信息。将部分必需的信息单元和公共部分信息，按照相应的格式组装成为数据段，然后在ROM中进行存储，发送到数据链路层，再由数据链路层，将其打包并继续发送。本系统中主要是在处理器MCU、HDLC协议控制器MT8952中实现，网络层和数据链路层的基本功能。

2.3.2 数据链路层TEI分配管理进程软件设计

网络终端和线路终端先要进行TEI分配管理进程，使用户能够获得TEI值，当TEI没有分配时，则不能对第三层信息进行传送。智能网络终端KMNT1+需要通过网络来对TEI值进行分配，因此先要进行TEI分配管理进程才能进行呼叫。在本系统中使用智能网络终端KMNT1+作为用户侧网络终端，先激活U接口收发器，然后再对管理进程进行分配。

2.3.3 设计电路呼叫控制软件

电路呼叫控制中不包括ISDN交换机，主要是通过线路终端来的交换机进行模拟。先由LT发起呼叫，发送SETUP消息请求呼叫，再由NT对信息进行接收并回复。

3 结语

本文从铁路光纤通信系统的数字调度业务接口的整体软件开发入手，对其硬件和软件设计进行了简要地介绍，针对铁路光纤通信系统和铁路数字调度通信系统，对二者之间的通信进行了实现。在硬件和软件的选择方面主要选择符合本，设计实际需求、成本相对低廉的硬件产品，保障接口电路性能稳定、结构简单。在软件设计中立足于D通路和2B通路的区别，并进行了分别设计。

参 考 文 献

[1] 陈家斌.当前铁路通信如何适应高速发展铁路的要求[J].科技资讯，2010（06）.

[2] 袁媛.铁路通信系统移动通信应用模块的优化[J].科技创新与应用，2013（35）.

刀具调度系统设计 篇7

关键词：全球定位系统(GPS)高斯滤波最小频移键控(GMSK)无线通信

0引言

GPS车辆监控调度系统中，需要将车辆的定位数据通过无线数据通信平台回传到监控调度中心。常用的无线数据通信平台可以分为两大类公网和专网。采用公网的GPS系统具有投资小、覆盖面大、系统维护量小等优点，但它的实时性比较差，不能进行GPS差分定位。要用专网的GPS系统对监控目标可采用时分复用方式进行数据传输，充分利用无线频率资源，传输快、实时性好，可进行GPS差分定位，定位精度高。因此专网的GPS车辆监控调度系统尤其适合于公安、消防、公交、金融运钞等对实时性要求高的应用。专网用GPS数传终端在系统中的作用主要是实现GPS差分定位与无线通信。本文介绍用于专网的低成本、高数据率、实时性好、可靠传话音的GPS数传终端的设计方法及其性能、特点。

1数传终端设计中频率资源的充分利用

在车辆监控调度系统中，频率资源有限，不能为每个终端分配一个频段，通常是所有终端共用一个数据频道。因此，如何复用这一频率资源，使它得到充分利用，增大系统数据通信容量是数传端和系统设计中值得探讨的问题。考虑到GPS接收模块在进行GPS定位时，同时会得到一个非常准确的全球同步时钟，用它来作为时分通信的时间基准，就可以实现时分复用，而不增加成本和设备复杂度。在时分通信的GPS车辆监控调度系统中，移动终端发送和接收数据的时候不多，终端常处于空闲状态。而在车辆监控调度系统中，采用数据传输定位信息、话音实现调度功能将大大提高系统性能。因此如果能在半双工的传输平台上，实现既传输数据又传输话音而不相互干扰，将会使整个系统性能在不增加成本的情况下，得到极大的提高。我们采取以下办法，实现数据与话音的同时传输：①采用两个25kHz带宽的频道，一个用于话音通信，一个用于数据通信；②大部分时间里移动终端处于话音频道，接收或发送话音，在收发数据的时隙，无论是否收、发话音，都强制切换到数据道收发数据，数据通信完成后，回到话音频道，继续收发话音。这样数据收发只会引起话音通信的不到100毫秒的中断，因而对话音通信的影响可忽略。③在监控调度中心安装两个基站终端，一个专用于话音通信，一个专用于数据通信；每个监控目标安装一个移动终端，在给定的时隙收发数据，其它时间收发话音，基站终端与移动终端只在软件上略有不同。这样，就可以在半双工的平台上，同时实现数据和话音的半双工传输。

2GPS数传终端的硬件设计

2.1数字调制方式的选择时分通信系统中决定系统容量的主要因素有三个：无线数据传输率、不同终端之间数据传输的保护时间以及每个终端的数据量。增加数据传输速率，可直接加大通信系统容量。在车辆监控调度系统中，带宽资源是非常有限的，要提高通信数据率，必须采用效率比较高的调制方式。

2.2频率调制和解调的设计为了保证数据传输的稳定可靠，发射电路采用两个振荡器：一个中频振荡器和一个本地振荡器，数据和话音分别调制这两个振荡器。数话分开调制的好处是避免了两路的相互影响，并且数据信号直接调制中频晶体振荡电路，提高了数据调制的稳定度，有利于实现MSK调制和接收电路的解调。中频振荡器采用高精度晶振构成的振荡器；本振采用可编程吞脉冲PLL(锁相环)频率综合器，通过PLL将本振VCO(压控振荡器)锁定于高精度晶体振荡器，使本振既具有很高的频率稳定度，又可以通过编程改变频率。从天线接收来的射频信号放大后，经过两次下变频、滤波得到基带信号，基带信号放大后，可以推动喇叭发声或往高斯逆滤波器解调出数字信号。由于PLL频率综合器的成本比较高，考虑到实际使用时频率资源的限制，数传终端采用半双TT作方式，频率调制和解调共用一个PLL频率综合器(本振)。PLL的转换时间是一个重要的指标，转换时间的大小直接影响终端的性能。转换时间长使终端数字／话音通信频道转换时间也长，不同终端发送数据保护时间加长，会大大减小整个系统的数字通信容量，降低系统性能；而且PLL的转换时间长，数据通信就会使话音通信中断较长的时间，严重影响话音通信的质量。因此设计时应尽量减少PLL的转换时间，提高PLL的锁定速度。采用变宽法加速PLL的锁定，系统性能有了较大提高。

2.3高斯低通滤波和逆滤波电路高斯低能滤波器指的是滤波器的频率响应为高斯函数，高斯滤波器的冲击响应也为高斯函数，采用模拟方法是不可能实现这种滤波器的，通常采用数字存储的方法实现高斯滤波器。这里采用一款由CML公司设计生产的GMSK调制解调器FX589。为了达到无线通信要求的信道带宽为25kHz，带外干扰＜－60dB，选择数据率为9600bps，BT=0.5。根据FX589的工作特性，采取了以下措施，提高数据通信的性能：①精心设计FX589的外围电路，配合FX589工作；②将发／收的数据进行加／解扰，去除信号中的直流和低频成分以适合FX589的要求；⑧给数据加上合适的头码，利用FX589恢复接收时钟，保护接收数据完整性；④软件上采取数据检错重发机制，消除误码对系统性能的影响。

2.4数传终端的整体设计整个数传终端的设计以MCU为中心，并采用FPGA来整合周边器件，提高系统的稳定性，降低测试维修的复杂度。串行EEPROM用于存储车辆的重要信息，如编号、车牌号等。FLASH用于记录车辆运行信息，以供调度中心查询。SRAM存储器主要用于存储临时数据，如GPS定位信息、差分定位信息等。GPS接收模块用于接收GPS信号，实现GPS差分定位功能。显示与控制面板采用带背光液晶显示，由电源音量旋钮、静噪调整旋钮与四个轻触按键控制。RS－232测试设置口用来与PC机或其它设备通信。FPGA将所有器件联系成一个整体，由微控制器通过串行通信口、地址数据接口及通用I／O口控制各模块协调工作，完成整个数传终端的显示、通信与数据处理等功能。

3GPS数传终端控制软件的设计