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工业网络体系架构的演进、关键技术及未来展望 被引量:6
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作者 王健全 马彰超 +2 位作者 孙雷 张超一 李卫 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期1376-1389,共14页
基于工业互联网应具备的特征,结合现有工业互联网总体现状,分析总结传统工业自动化封闭式五层架构存在的问题.首先,提出支持数据高效流转的云、边端新型工业网络协同架构,架构的变革对现有技术提出挑战,同时也为传统自动化系统提供了新... 基于工业互联网应具备的特征,结合现有工业互联网总体现状,分析总结传统工业自动化封闭式五层架构存在的问题.首先,提出支持数据高效流转的云、边端新型工业网络协同架构,架构的变革对现有技术提出挑战,同时也为传统自动化系统提供了新的机遇.其次,在总体架构的基础上,提出适配新型工业网络基础架构的两项关键技术.5G–时间敏感网络(Time-sensitive networking,TSN)协同传输技术,包括5G–TSN异构网络融合架构、网络时钟适配机制以及基于软件定义网络(Software defined network,SDN)的融合管控和资源调度三部分技术内容;基于确定性网络的云化可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)技术包括工业控制虚拟化和5G云化工业控制技术两部分技术内容.基于此,提出自主设计面向实时运动控制的5G云化PLC与EtherCAT融合系统,以及面向实时运动控制的EtherCAT与TSN融合系统试验平台,并验证了新型工业网络架构的科学性和合理性.最后,对未来网络、控制、计算一体化工业自动化系统中的高效性、可靠性和安全性之间的融合问题及潜在解决方案进行了探讨. 展开更多
关键词 工业互联网 智能制造 时间敏感网络 5G 工业控制虚拟 自动控制 可编程逻辑控制器
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5G环境下基于深度学习的云化PLC物料识别与定位系统 被引量:5
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作者 付美霞 王健全 +5 位作者 王曲 孙雷 马彰超 张超一 管婉青 李卫 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期1666-1673,共8页
为了解决智能制造领域中云化控制与视觉分选应用相结合的问题,提出了基于深度学习的云化可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)物料识别与定位系统,并在端到端5G与时间敏感网络(Time sensitive networking,TSN)传输网络... 为了解决智能制造领域中云化控制与视觉分选应用相结合的问题,提出了基于深度学习的云化可编程逻辑控制器(Programmable logic controller,PLC)物料识别与定位系统,并在端到端5G与时间敏感网络(Time sensitive networking,TSN)传输网络环境下,实现了对云化PLC架构和控制功能有效性的验证.首先,将传统PLC系统控制功能容器虚拟化,实现PLC的本地和云端自由部署;其次,在云端设计人工智能学习平台,采用基于You only look once v5(YOLOv5)的目标检测算法实现物料的定位和分类,获取目标的像素坐标和类别信息;然后,利用相机标定方法把像素坐标转换成物理世界坐标,并将目标类别、坐标、时间戳信息传输到云化PLC;最后,在5G和TSN融合网络环境下,实现云化PLC对天车设备的实时控制与复杂计算功能整合.结果表明,该系统能够有效的对多天车进行协同控制,物料定位均值平均精度(Mean average precision,mAP)达到99.65%,分选准确率达到96.67%,平均消耗时间225.99 s,满足工业低时延、高精度的视觉分选需求. 展开更多
关键词 智能制造 视觉分选 深度学习 可编程逻辑控制器 5G 时间敏感网络
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基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构设计与应用 被引量:7
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作者 冯毅雄 杨晨 +5 位作者 胡炳涛 赖颢善 石莹 宋光敏 汪勇 谭建荣 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期33-46,共14页
随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述... 随着工业控制系统对柔性化、扁平化的要求不断提升,以PLC为构建基础的传统工业控制网络在大规模接入、算力提升和部署灵活性方面均受到限制.针对这些问题,融合5G网络和边缘计算技术,设计了基于5G多接入边缘计算的云化PLC系统架构,阐述了该架构的运行机制和所涉及的关键技术;在此基础上,进行PLC系统的云化部署和调试,实现了工业现场、企业数据中心、5G网络和边缘网络的集成;最后,通过在某汽车制造公司产线改造过程中的应用,验证了所提架构的有效性. 展开更多
关键词 5G 边缘计算 PLC(可编程逻辑控制器) 架构设计
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ARMS在船舶操纵性试验中的应用 被引量:2
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作者 高雷 李密 叶刘刚 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2008年第6期4-6,10,共4页
基于传统自由自航模,开发了可控船模研究系统(ARMS).该系统可以高效率完成传统自航模操纵性试验,并且有望开展新型操纵性试验.该系统以可编程逻辑化控制器(PLC)作为运动控制系统的核心装置,按照控制器内部编写的控制程序,通过控制舵角... 基于传统自由自航模,开发了可控船模研究系统(ARMS).该系统可以高效率完成传统自航模操纵性试验,并且有望开展新型操纵性试验.该系统以可编程逻辑化控制器(PLC)作为运动控制系统的核心装置,按照控制器内部编写的控制程序,通过控制舵角以及主机(电机)转速,开展操纵性试验.通过连续回转操纵性实验,验证了该系统的可靠与有效,并为进一步的研究开发奠定了很好的基础.由于国外相似系统,很少采用PLC控制器作为自动化控制的核心部件,因此,该系统在灵便性与技术可靠性上具有一定优势. 展开更多
关键词 船舶 可控船模 操纵性试验 可编程逻辑控制器
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