“最近10年或15年经济一直是“相当惨淡”的。在IT和互联网的驱动创新下，投资和创新的速度‘已开始放缓’。但是，这将由物联网(IOT)技术改变，并带来‘巨大的’提高效率，迈克尔·波特说。一项分析预测显示，在2020年之前，全球在产业物联网方面的支出保守估计约为 5000亿美元，到2030年，产业物联网的全球生产总值更可能高达15万亿美元。

根据Gartner的数据，物联网(IOT)厂商在2020年将获得超过3090亿美元的盈利。而大部分的盈利将会来自于服务。Gartner还预计，到2020年，物联网将由260亿台设备组成。思科认为，到2018年，所有这些设备将会最终主宰互联网。

物联网愈加凸显出为工业企业创造巨大商机的能力，也因此越来越受到企业的重视。作为世界工厂，中国制造业正处于提升转型的关键点，企业要实现由“制造”向“智造”的转型，核心技术是信息技术，信息技术需要从仅仅以自动化为基础的成本节约时代，迈向一个智能化与价值创造的时代。如何找准物联网生态系统的关键节点并进行提前布局，是物联网未来重要的策略决策。

物联网地位逐渐被提升还体现在各国促进产业升级的战略中，德国的“工业4.0”、美国的“先进制造业国家战略计划”、日本的“科技工业联盟”、英国的“工业2050战略”以及中国上半年推出的制造业“中国制造2025”……显然物联网已成为各个国家的战略，都在探索未来工业发展的模式。其中，德国工业4.0显然领先一筹，目前正致力于标准制定，统一一个接口，即通向数据终端的“接口”。德国总理默克尔认为，德国可成为工业4.0标准的推动者，并在欧洲甚至全球推行这些标准。

这之前先普及下工业4.0的定义，它是指利用物联信息系统(Cyber—PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应，制造，销售信息数据化、智慧化，最后达到快速，有效，个人化的产品供应。工业4.0的表象是数据化与智慧化，其核心内容还是当前全互联网企业都在强调的连接。

工业4.0概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。其意义在于，在工业4.0模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。这使得企业创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。

工业4.0的演变(图来源于网络) 

工业4.0的演变(图来源于网络)

 

为什么德国会提出来?这与德国的精工作业有关系，在蒸汽时代，欧洲成为世界生产制造业的核心，将生产成本大量降低，德国也是那个时代的佼佼者。待二次世界大战期间，大量的军工制品需求让德国的生产制造实现了快速飞跃，设计、研发与生产高速上涨，至大战技术后基本完成第二次技术沉淀，至此德国也进入了工业3.0时代。

工业4.0是大数据革命、云计算、移动互联时代背景下，对企业进行智能化、工业化相结合的改进升级。这是中国企业更好的提升和发展的一条重要途径。“工业4.0”项目主要分为三大主题：一是“智能工厂”，重点研究智能化生产系统及过程，以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”，主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与，力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者，同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;三是“智能物流”，主要通过互联网、物联网、物联网，整合物流资源，充分发挥现有物流资源供应方的效率，而需求方，则能够快速获得服务匹配，得到物流支持。

智能化服务是被广泛看好的未来下一步。工业4.0的内容以智能化基础，智能化也是物联网的一部分，德国没有把工业靠拢向互联网，而是把物联网元素融进工业4.0。2014年11月李克强总理访问德国期间，中德双方发表了《中德合作行动纲要：共塑创新》，宣布两国将开展工业4.0合作，该领域的合作有望成为中德未来产业合作的新方向。而借鉴德国工业4.0计划，是“中国制造2025”的既定方略。那么，在“互联网+”战略推进中，中国的传统制造业将会如何转型?我们不禁思考，中国的生产制造企业都具备这个基础了吗?

这真是一个最好的时代，也是一个未知的时代。正如李克强总理谈到“互联网+”，未知远大于已知，未来空间无限。
冷却后的胎面经贮存槽进入裁断定长输送皮带上，在贮存槽上方装有超声波传感器，检测胎面贮存的程度，使运输带以不同的速度运行；传送带伺服电机启动运行，同时直接装在轴上的旋转编码器开始脉冲计数，电机拖动输送皮带向前行进，当胎面长度达到预设值时，运输带经减速后停止运行；此时压胶装置压刷在气缸带动向下压紧胎面，刀架伺服电机带动刀架从初始端快速沿直线导轨向另一端行进并裁切胎面；在裁切胎面的过程中，喷水电磁阀动作并向切刀喷水，切割完毕后，压胎面装置升起、切刀抬起，直线导轨上的裁断刀架退回到初始位置并停止运行、喷水电磁阀停止喷水，同时切刀放下，一切恢复到初始状态，以便再次启动。

电气控制部分组成

该控制系统采用Profibus现场总线传输效率最高的单主站线型网络拓朴结构，网络拓扑结构如图2所示。根据整条生产线的要求，选用了西门子s7-315-2dp为主控plc，其中plc作为dp主站。2台驱动电机的力士乐dkc伺服控制器和2个绝对位移编码器接入力士乐clm1.4-lap位置控制器，位置控制器本身带有dp接口，可以直接连接在profibus总线上，作为现场总线控制系统的从站，并且可通过主站完成远程参数配置。控制台上各种操作和显示要求较多，裁断长度的设定与实际值，刀架左右移动的行程及速度，手动控制信号，以及某些系统参数的修改通过tp270来完成，tp270是西门子公司的基于bs平台的功能强大的操作终端。



裁断系统的检测装置包括各类非接触式行程开关、超声波传感器和绝对位移编码器等，用于测量机械位移、运行速度，保证了裁度伺服控制系统有序、安全、可靠的运行。状态检测信号接入力士乐位置控制器clm开关量输入口（端子x3中的e1－e16），包括切刀、压刷的抬起与落下到位信号，刀架左右限位信号，刀架定位原点等。切刀、压刷、喷蒸汽阀的动作由开关量输出口（端子x4中的a1－a16）输出控制。超声波传感器安装于定长传送带前端与前级胎面运输带后端的贮存槽内，其检测到的胎面在贮存槽位置高低信号（0－10v）通过模拟量输入口输入到plc。分别检测传送皮带和刀架位置的两个位移编码器接入位置控制器clm（端子x1、x2）。

软件设计及分析

本系统软件设计主要包括三大部分：

l plc 控制程序和plc 和位置控制器clm的通信程序的设计，其中包括系统 profibus-dp网络组态、系统硬件组态、控制程序设计等；

l 力士乐位置控制器裁断伺服控制程序；

l 监控程序的设计，主要包括系统运行需要的监控主界面、裁断控制界面、报表生成和数据查询界面等人机界面的设计。
OFweek工控网讯：一个大时代的变革，都是由无数个小角色演绎而成。社会结构变换、区域经济转移、网络生态重塑、经济周期更替，中国制造业、尤其是沿海的出口加工型企业已到了生死存亡的时刻。

在产业升级的过程中，没有创新意识的小微企业和代工厂会被管理水平更高、技术更先进的大中型企业取代，这显然是毫无疑问的。在长三角和珠三角，这样的事例每天都在演绎着，而且会越来越多。同时我们也该看到整个产业对精益经营和互联网解决方案的需求越来越强烈和迫切。如何迅速响应市场的运维升级需求，提升运营效率，降低采购成本，是设备和自动化供应商的挑战，更是机会。

PLC远程监控系统（HDRS）的由来：

人力成本的增加，企业花在高质量技术工程师团队的成本极具增加，成本压力大；

随着业务增大，设备地域分布广大，技术服务时效性无法保障；

服务信息资源不足，技术服务需求方和供给方无法有效对接；

而对技术变革与更新，却没有数据做支撑，凭着经验反复碰壁与折腾；

传统的技术服务模式已无法满足日益膨胀和多样化的服务需求。

PLC远程监控系统能为设备企业主解决哪些方面的问题？

1、实现工业现场设备远程控制

2、实现设备固件远程升级

3、实现工业现场PLC远程编程、调试

4、实现工业现场触摸屏远程控制

5、实现工业现场组态画面远程映射

6、实现西门子、三菱等PLC等主流协议硬件解析

7、可灵活接入各自设备管理平台

8、可同时与多台PLC或触摸屏远程通讯

PLC远程监控系统的组成：
1、硬件：HiNet工业智能网关



2、软件：PLC云远程监控系统



我们秉承“专业、专注”的理念，只为让每个设备商解决设备过于分散不便集中管理,售后维护困难及工业设备联网等难题，致力于成为中国最具竞争力与影响力的物联网产品及方案提供商！愿与更多的志同道合都一起，促进我国工业自动化、智能化发展，助力中国制造2025规划。
 

 进入首页浏览更多精彩内容：2015年终盘点 致我们终将到来的智能制造外奔波劳累了一整天，每天风尘仆仆地回到家中，图的是那一丝心身的自由与舒适。让家居本身智能化，自动为屋主提供贴心的服务，是对每一个人来说的愿景。智能家居的概念并不是啥新鲜的事物，虽然智能家居行业被开拓了很多年，而且市场规模很大，消费覆盖面广，参与的公司也越来越多，但是却没有太多赚钱的公司，整个商业模式，包括产品、用户的需求方面，大家都在摸索着前行。

在12月3号广州东方宾馆，由QJ.Smart.Tech千家智客主办的“第十六届中国国际建筑智能化峰会(广州站)”中，深圳新和创的技术研发总监何家平，以行业里的从业经验和大家分享以及探讨智能行业应该怎么做。

据何家平总监介绍，新和创定位于系统级的智能家居整体体验，提供包括家居智能控制、感知、灯光、窗帘、空调、背景音乐等个性化产品与解决方案。同时专注于房地产前装整体精装修、全面提升新建住宅品质，与战略伙伴一起积极为智慧社区服务落地而践行。

智能家居为何物

智能家居市场虽大，但参与者众多，技术日新月异，对行业的把握稍有迷惘就被大浪淘沙成为历史。对此何家平总监认为，要把握好整体首先要有清晰的行业世界观，“一个是工业时代的世界观，一个是互联网时代的世界观。工业时代的世界观相对表层，强调在宏观层面的价值。”

“与之相对的互联网时代世界观，则更细致微观，更强调彼此连接的价值，对人心了解的价值。产品与产品之间有连接，人和人之间有连接，人和产品的连接，无论单品、小系统、产业链、生态、互联网+、智能硬件+，这些都是由个体形成的连接。”

“而智能家居的本质，就是为人与人之间，物与物之间，人与物之间创造出新的链接。安全的需求是每一个人都有的，追求进一步的舒适便捷是消费需求的升级，看清智能家居的本质，围绕安全、节约、健康、舒适、便捷、智能这些智能家居的卖点，用心做产品”

正如行业中这么多智能产品，为何大部分都没卖出去，而堆积在经销商的手上?原因在于对对行业对自己的不了解，没有把握好自己想要做什么产品，没有摸清现今互联网信息时代下，产品的价值在哪里。做产品需要换位思考，如果自己是消费者，会想要一种怎样的产品，付了钱后想获得一种怎样的价值。

怎么去做?

现在行业的智能产品体验对消费者很不友善，包括安装、设置、使用、工艺设计等方面，整个行业普遍处于早期的阶段。何家平总监指出，“做产品的核心点还是在聚焦，每个公司做自己擅长的东西，我们专注智能家居方面的解决方案，我们不去做更多的拓展，更多的拓展是和战略伙伴合作。产品本身是对人的研究，所有的东西都是因人而起，为人服务，都是以人为中心的。”

现在的智能家居发展迅速，几年前很先进的产品，现在可能就已经落伍了。我们要在这个行业中生存下去，就要以开放的方式，去看待这个行业的发展，持续去创新，持续去吸收新的技术，和光接物，共创共享。

实践架构案例

现在很多互联网企业，强调建设公有云。何家平总监强调，“我们的传感器等设备通过智能中控、网关传送数据通过私有云脱敏分享(脱敏指对某些敏感信息进行数据变形，实现敏感隐私保护)数据到公有云。移动端是跟着用户一起走的终端，无时无刻的产生数据链接，而我们的方案则是提供通路，强化内部私有云的管理。”

在新和创市场渠道精装方面，何家平总监表示“我们核心的部分，是智能主机，如通过我们me罐这个家庭服务器产品，把各个厂家的设备连接在一起，让他们的产品彼此产生互动。”

最后，何家平总监在演讲中提出，智能化行业需要很多的厂商去参与，面对庞大的需求市场，这些厂商需要相互合作。然而这个行业却很苦，苦在什么地方?大家都希望自己能够独霸天下，占领市场，包括大的互联网公司，现在做的是封闭式的系统，不需要大家和他玩，和它竞争，这个是错误的方向。在将来不会有专门的智能家居行业，大家的产品都将作智能化的升级，没有谁能够独霸。

信息来源：中国工控物联网资讯频道监控系统设计

系统以plc为第一主站和以工业pc为第二主站，其中工业pc作为上位机，提供良好的人机交互环境，实现对整条生产线的生产管理和监控，并实现连接到车间级intranet网络。第一主站（主控plc）是整个胎面生产线控制系统的核心，实现生产过程数据的采集和处理，以及控制信号的发送与工业pc的通讯，以便于操作人员监控现场的设备。整个系统的操作、工作状态及测量分析结果在工业pc上进行图形显示监控，通过现场总线由plc上传相关数据信息，处理系统报警，存储历史数据，生成各类报表，并进行图形显示及人机对话，向plc下传相关控制命令，从而实现监控计算机与现场设备之间的信息管理。

裁断控制人机界面采用tp270触摸屏，通过profibus总线与plc主机连接。对于触摸屏的编程，采用西门子公司提供的protool/procs组态软件进行编程组态。protool/procs完整的图形用户界面加上软件本身自带的项目组态向导允许用户方便地创建面向对象、基于符号的各种项目。在protool/procs中界面上的操作单元与执行器之间通过plc利用变量进行通讯，即在hmi可以直接读或写的plc上的存储地址。软件设计思想是在完成基本人机交互功能的基础上，设计了一套让操作者能够自学习操作规程的软件系统。通过人机界面，操作者即能设置一些基本的参数，如定长值、误差调整、裁断次数等，也可以监测系统的报警状态，学习系统的操作规范以及密码设置等。自动运行按照设备设计的动作流程进行自动运行控制时，一些需要调整的参数，如速度、位置等可以方便的在触摸屏上进行调整、修定。异常停止当定位模块、伺服驱动器、行程开关以及机器异常时伺服马达都应该立即停止运转，并产生异常码显示在触摸屏上，以便维修人员及时了解发生的问题。

结语

本控制系统充分利用了plc、profibus现场总线技术和伺服控制等先进技术，系统采用分布式开放结构，响应速度快，组态灵活，控制功能完善，操作简单规范。定长裁断系统设计完成后已在多家全钢子午轮胎生产线中投入使用，控制精度达到±1mm，实践证明该套基于profibus-dp现场总线的控制系统安全可靠，故障率低，产品完全满足下道工序的高标准要求，具有较高的生产和管理自动化水平，提高了生产效率，创造了较好的经济效益。


子午线轮胎生产过程中胎面定长裁断是其关键工序之一，胶料投入挤出机后压出并经牵引拉伸、冷却及定长裁断后得到轮胎胎坯。胎面裁断定长检测的控制过程是一个先裁断定长、后单条称重的控制过程。开发一套具有高切割精度（包括加工端面倾斜度和光洁度及定长剪切长度的精确度）、能够适应高裁断速度的胎面裁断装置，不管从提高产量、减少废品率还是从提高原料的利用率来说都显得极为重要。

本文主要阐述一种应用现场总线和伺服控制技术来实现较高定长裁断精度的控制系统。系统的运行指标如下：

l 高运行速度不低于30m/ min；

l 设定长度大于lm时，定长剪切误差小于2 ‰；

l 切割端面倾斜度和光洁度以满足下段工序的要求为标准。

裁断系统的设备组成及功能简介

图1 裁断系统机械部分示意图



机械部分组成

裁断系统由如图1所示几部分组成，下面分别介绍它们的组成和功能。

1-传送带伺服电机 2-裁刀电机

3-刀架伺服电机 4-刀架直线导轨

5-传送皮带 6 -超声波传感器

裁断装置由定长输送装置、裁刀装置、压胶装置、刀架转动装置等组成。定长输送装置的结构为低台式，传送带由交流伺服电动机驱动，可满足裁断定长精度高的要求，速度在一定的范围内可进行高精度无级调速。裁刀装置由裁刀刀架和刀架传动装置两部分组成，裁刀、微型气缸和电机安装在裁刀刀架上，裁刀刀片在电机带动下高速旋转，由微型气缸带动升降，裁胶时放下，回程时抬起，裁刀刀架在由伺服电机拖动的力士乐高精度直线运动导轨上来回移动以切割胎面。压胶装置为海绵滚筒和由气缸带动的能够抬起和压下的压刷，是为了在裁断过程中压住胎面以免打滑。整个裁刀传动装置可绕一垂直心轴转动，从而调整裁断角度。

 1  2  3  4  下一页>      　　赛普拉斯PSoC通用数字模块（UDB）

赛普拉斯通过使用通用数字模块或UDB，采用更先进的方法在上文介绍的其他三个厂商的方法和FPGA之间独树一帜。一个UDB由两个12C4PLD和一个数据通路构成。PLD可用于控制数据通路的操作和数据流，也可用作通用逻辑和状态机。数据通路是一种能提供8位功能（AND、OR、ADD、SUB、INC、DEC、XOR）、移位功能（左和右）以及供数据排队的两个4字节FIFO的定制模块。这些模块也可以结合在一起提供16位、24位或32位功能。

UDB的输入和输出可路由到任何GPIO、外设/组件IO、中断等。UDB、固定功能模拟和数字模块以及GPIO之间的互联都使用数字信号接口（DSI）处理。UDB经编程可实现为任何功能，包括从简单的逻辑门到计数器和PWM以及UART和I2C外设等通用串行接口。

就利用UDB实现设计而言，用户可以选择多种选项。既可把简单的逻辑门布局在原理图中，也可在Verilog中实现设计。还可提供定制图形界面，无需使用Verilog即可实现设计。PSoC3、PSoC4和PSoC5系列微控制器可包含4个到24个此类逻辑模块（UDB）。



图5赛普拉斯PSoC通用数字模块（UDB）

定制接口实例

最近我注意到Worldsemi生产的一些RGBLED很有意思。部件编号分别为WS2811、WS2812和WS2812B，但它们工作方式一致。只需要一个GPIO引脚，您就可以驱动1，000个或者更多的此类部件。这相当令人感兴趣，因为我能够用一个GPIO引脚控制如此大数量的RGBLED。连接这些LED的接口不是SPI、UART或I2C，而是定制接口。通信信号采用异步信号，每一位开始于上升沿。数据为1或0由下图所示的高脉冲长度决定。



图6WS2811/12数据0/1时序

每个部件需要24位数据，每一种颜色（红、绿、蓝）为下列格式的8位。



图7WS2811/12数据格式

WS2811/12部件采用DIN（数据输入）和DOUT（数据输出）信号，以便简单地进行串行连接。每个部件都保留其看到的头24位数据，然后把剩余数据从DOUT引脚输出。参见下面的图8。



图8连接多个WS2811/12部件

当数据流启动后，每个部件将看到持续的数据流。如果数据信号的上升沿不超过50微秒，部件会锁存数据，将紧邻的24位数据视为自己的数据，并将其余数据重新发送出去。



图9数据流闲置时间超过50微秒时器件复位
12月14日至15日，由中国通信工业协会发起的“互联网+物联网智慧城市百强企业万里行”活动走进烟台。15日上午，“互联网+物联网”智慧城市高峰论坛在烟台高新区举行，活动旨在进一步加强地域间智慧城市业务交流，宣传推广智慧城市建设经验，构建合作交流平台，促进智慧城市建设步伐。中国通信工业协会副秘书长、物联网应用分会秘书长王学德，中科院物联网研究发展中心副主任张民，烟台市委常委、副市长王霄汉，区领导季善亭、李传强，市经信委、科技局等有关部门140余人参加会议。

烟台市委常委、副市长王霄汉在致辞中说，烟台是一座“颜值高”、“物产丰”、“底蕴厚”的城市，连续四届获得全国文明城市称号，是最文明和最有安全感的城市之一。智慧城市建设要坚持“以人为本”，用科技的力量惠及百姓生活，重点解决“扶不扶”等一系列社会难题，让老百姓切实感受到智慧城市的便利。希望“互联网+物联网”智慧城市百强企业与烟台进一步加强业务交流，搭建政企合作平台，共同推动烟台智慧城市建设进程。

作为烟台市着力打造的创新高地和科技引擎，近年来，烟台高新区秉承“智慧城市建设产业先行”的理念，在推进智慧城市建设方面进行有益尝试，陆续引进培育了一批本土互联网商业模式重点企业，载体和平台功能不断提升，智慧城市应用和示范取得突破，智慧高新区建设的影响力、集聚力有效增强。

“‘互联网+物联网’智慧城市百强企业万里行——走进烟台”活动，对于帮助高新区加快智慧城市建设具有重要意义，高新区将广泛寻求与相关专业企业在技术、产品、资金、设施等领域的深度合作，为更好更快的推进信息化建设奠定坚实的基础。

会上，聚光科技，中山达华、烟台德尔、星网锐捷等企业分别围绕智慧城市建设做了主题发言。会议期间，与会企业到高新区规划展示中心、蓝色智谷、山东国际生物科技园、中集海工院、正元地理信息产业园、航天五一三所和华鼎伟业进行了实地参观。
冷却后的胎面经贮存槽进入裁断定长输送皮带上，在贮存槽上方装有超声波传感器，检测胎面贮存的程度，使运输带以不同的速度运行；传送带伺服电机启动运行，同时直接装在轴上的旋转编码器开始脉冲计数，电机拖动输送皮带向前行进，当胎面长度达到预设值时，运输带经减速后停止运行；此时压胶装置压刷在气缸带动向下压紧胎面，刀架伺服电机带动刀架从初始端快速沿直线导轨向另一端行进并裁切胎面；在裁切胎面的过程中，喷水电磁阀动作并向切刀喷水，切割完毕后，压胎面装置升起、切刀抬起，直线导轨上的裁断刀架退回到初始位置并停止运行、喷水电磁阀停止喷水，同时切刀放下，一切恢复到初始状态，以便再次启动。

电气控制部分组成

该控制系统采用Profibus现场总线传输效率最高的单主站线型网络拓朴结构，网络拓扑结构如图2所示。根据整条生产线的要求，选用了西门子s7-315-2dp为主控plc，其中plc作为dp主站。2台驱动电机的力士乐dkc伺服控制器和2个绝对位移编码器接入力士乐clm1.4-lap位置控制器，位置控制器本身带有dp接口，可以直接连接在profibus总线上，作为现场总线控制系统的从站，并且可通过主站完成远程参数配置。控制台上各种操作和显示要求较多，裁断长度的设定与实际值，刀架左右移动的行程及速度，手动控制信号，以及某些系统参数的修改通过tp270来完成，tp270是西门子公司的基于bs平台的功能强大的操作终端。



裁断系统的检测装置包括各类非接触式行程开关、超声波传感器和绝对位移编码器等，用于测量机械位移、运行速度，保证了裁度伺服控制系统有序、安全、可靠的运行。状态检测信号接入力士乐位置控制器clm开关量输入口（端子x3中的e1－e16），包括切刀、压刷的抬起与落下到位信号，刀架左右限位信号，刀架定位原点等。切刀、压刷、喷蒸汽阀的动作由开关量输出口（端子x4中的a1－a16）输出控制。超声波传感器安装于定长传送带前端与前级胎面运输带后端的贮存槽内，其检测到的胎面在贮存槽位置高低信号（0－10v）通过模拟量输入口输入到plc。分别检测传送皮带和刀架位置的两个位移编码器接入位置控制器clm（端子x1、x2）。

软件设计及分析

本系统软件设计主要包括三大部分：

l plc 控制程序和plc 和位置控制器clm的通信程序的设计，其中包括系统 profibus-dp网络组态、系统硬件组态、控制程序设计等；

l 力士乐位置控制器裁断伺服控制程序；

l 监控程序的设计，主要包括系统运行需要的监控主界面、裁断控制界面、报表生成和数据查询界面等人机界面的设计。

信息来源：中国工控物联网资讯频道正如您所看到的，其原理并不复杂，但它并不能轻松地适配到标准的微控制器硬件上。我确实发现有人使用SPI接口来维持时序，但这要求每个真实的数据位使用至少三个SPI数据位，对于通过位拆裂获得CPU性能而言优势不大。由于时序并不严格，如果您在固件中实现接口（位拆裂），CPU将专门用于翻转驱动信号直至LED全部更新。这意味着您需要禁用所有中断，在整个过程中不对任何其它输入做出响应。如果您有1，000个LED，则更新时间为（0.40微秒+0.85）*24位*1，000个LED=30，000微秒或30毫秒。这可能并不是什么问题，但如果您要以30Hz的频率更新LED，将几乎占用100%的CPU！

在编写代码时，我习惯于在不得不较长时间禁用中断的地方避免阻塞代码或条件，特别在系统中有用户接口或是需要与其它处理器通信的情况下尤为如此。我的目的是尽量减轻CPU的负担，让硬件完成大部分工作，就如同今天常见的内部UART或SPI模块所做的工作一样。赛普拉斯PSoCUDB有几项特性能让这项工作变得非常简便。每个UDB在数据通路中有两个4字节FIFO和一个移位器。在实现UART时，您可将一个FIFO用作TX缓存，另一个用作RX缓存。对于WS2811/12，我只需要一个输出FIFO和移位器。我决定配置硬件，为每个器件每次生成一次中断。中断处理器将加载24位（3字节）数据，直到FIFO为空时返回。采用这种方法，可以每30微秒中断一次，而不必以150毫微秒或更短间隔禁用全部中断和位拆裂。我决定使用的微控制器是赛普拉斯PSoCCY8C4245AXI。该微控制器大批量采购价格约为一美元，有四个UDB，运行频率为48MHz，足以满足此项工作所需的速度和硬件要求。

设计使用了PSoC提供的四个UDB中的两个。一个用于使用FIFO缓冲数据和移位数据，这样每个器件的全部24位（3字节）可一次性写入。第二个UDB可使用两个比较输出创建PWM。一个比较输出用于创建逻辑0，另一个用于创建逻辑1。该串行数据可用于控制数字多路复用器，选择波形1或0。敬请参见下图10的方框图。



图10WS2811/12接口使用PSoCUDB的方框图　OFweek工控网讯：在过去25年里，微控制器的内部外设发生了巨大的变化。最初许多微控制器只包含RAM、ROM，也许还有基本的定时器。随着微控制器的发展，更多的外设被基础到这种单价不超过一美元的器件中。定时器/计数器、PWM和包括UART、SPI和I2C在内的标准串行接口常用于这些廉价的微控制器。另一个重大变化是32位CPU正在取代同一价格范围的8位器件。

但是即便有如此丰富的特性，对于廉价微控制器而言，随时都存在微控制器厂商不能迅速支持的项目专用硬件接口或新的第三方接口。往往这要求设计人员使用外部硬件或是通过位拆裂在固件中实现接口。位拆裂使用固件触发IO端口，一般可用于实现串行接口。如果要监测端口以解码串行数据的时候，也可以使用这种方法。无论是使用外部硬件还是位拆裂来实现接口，都会产生额外的设计成本。虽然增加外部硬件带来的成本是明显的，但使用软件实现串行接口可能也会要求使用速度更快因而也更加昂贵的CPU。

大多数通用微控制器今天都支持SPI、UART和I2C接口，但仍然有很多时候，某些内部用户可编程逻辑会非常有用。Atmel、赛普拉斯、Microchip和NXP等多家公司已经把部分用户可定义逻辑添加到自己的部件上，用于修复部分此类问题。这些器件主要是带附加逻辑的微控制器。CPU仍然是主要的处理器件，附加逻辑的作用是提高CPU的工作效率。这类器件常见于成本敏感性产品中，但也在低级任务中用作小型协处理器，以减轻主处理器的负担，从而提升效率。

另一方面FPGA也正在朝着类似的目标前进，虽然是从另一个方向。赛灵思和Altera多年来一直在添加软硬核处理器以创建片上系统。FPGA方法一般成本较高，但如果项目需要大量定制逻辑，这就是一种高成本效益的方法。这些器件对于构建ASIC、小批量产品的原型而言极具价值。这类应用的上市时间至关重要，而较大型产品需要持续的硬件灵活性。

微控制器搭配逻辑与FPGA搭配CPU，这两种器件类型都能为现场提供硬件灵活性。一旦基于闪存的器件成为常规，现场升级就会成为标准。最早设计人员只能够升级固件，但现在硬件（逻辑）和固件都能够在现场轻松实现升级。从计算机鼠标到高速网络路由器等设备均能够重新编写设备的固件和硬件，从而进行现场升级。
在"互联网+"的风潮下，智能家居再次成为业界的聚焦点：互联网公司意将其打造为互联网新的入口，传统家电厂商将其作为自己开打互联网大门的敲门砖，电信运营商希望由此开展新的业务。这三股力量通过复杂的竞争合作关系聚集在一起，力求构建智能家居生态系统。

中国科学院物联网研究发展中心的研究数据显示，2018年全球智能家居市场将达到710亿美元规模，预测中国市场规模也将达到1396亿元人民币，占全球市场的32%，预测2020年智能家居总产值将突破万亿元水平。

智能家居得到各界青睐的一部分原因来自物联网、云技术、大数据等高端技术的蓬勃发展，更重要的原因是国家政策层面上的支持与引导。最近两年，政府大力度扶持智慧城市的建设与提高信息消费能力，智能家居作为智慧城市的核心组成部分之一，如沐春风般地迅速发展起来。

2013年8月14日，国务院发表了《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》，大力推进宽带普及、宽带提速，加快推动信息消费持续增长，这些都为智能家居的发展打下了坚实的基础。2013年9月，国家发改委联合工信部、科技部、财政部等10余部门联合发布的《物联网发展专项行动计划》明确指出，将智能家居列入9大重点领域应用示范工程中。智能家居行业迎来了前所未有的发展机遇。

今年两会的《政府工作报告》明确提出了"互联网+"概念，更是把智能家居推向风口中心。政策主要对智能家居行业起到了两大作用：1、加速传统家电厂商迅速走向智能化、网络化的步伐；2、推进互联网公司与传统家电厂商合作转型共同升级。

无论是创维的智能化转型，还是华为携手海尔、德诺迈斯等40家智能家居生产商的合作模式，其核心是互联网化、智能化，力求打破传统家电、电信通讯业等传统产业的壁垒，实现"终端+数据+内容+服务"的新型商业模式。在"互联网+"的推动下，家电智能化、互联网实体化，跨界合作会越来越频繁。

作为新兴智能家居生产厂商，德诺迈斯总裁蔡剑斌表示，这两年身边突然多了很多像自己一样"不按套路出牌"的友商，他明确告诉小编，这种局面让他感到措手不及。因为智能家居的建立涉及物联网、云技术、大数据等多项高端技术，在智能家居生态系统搭建上，传统家电厂商与互联网企业的合作会越来越频繁。

除去传统家电厂商和互联网企业之外，电信运营商也是积极参与智能家居建设的"一角"。随着智能手机、穿戴设备的普及，移动互联网的发展，电信运营商对智能家居行业的影响在加深。

要让智能家居产品真正地打开市场的大门、打动消费者的心，必须先出现一款"门面担当"的产品。目前，我国智能家居行业野蛮扩张造成大部分产品出现了"为了智能而智能"的误区，消费者对"鸡肋"的功能兴趣不大，就算少数消费者抱着尝鲜的心态购买了"鸡肋"的产品，最终也会在热情退却后成为家里的摆设。

蔡剑斌告诉小编，除了产品之外，智能家居的控制中心也一直是业界讨论的重点，虽然目前还未有一个定论，但德诺迈斯坚持自己"智能网关+智能手机"的控制模式，智能手机作为目前最为广泛的智能终端，其技术已经稳定，适合充当控制器的角色，而智能网关可以联动家庭全部的电器，使家居实现真正的智能。

蔡还认为：目前智能家居市场未引爆的另外一个原因是时机未成熟，在我国，目前传统家电还有大量的存货堆积，这些产品销售出去并实现智能家居的更新换代还需要一定的时间成本。

2014年以来，智能家居行业内上演了一幕幕由"单挑BOSS"向"组团刷怪"的大戏。最近比较轰动的业界新闻就是上周六"华为"高调进军智能家居领域，宣传不触动智能家居厂商利益，只做智能家居行业标准，联合了包括海尔、德诺迈斯在内等40多家智能家居生产商，树立与众不同的"抱团"新风貌。无论是何种合作模式，关键是生产符合市场，注重用户体验的产品，加速UDB中四个PLD（每个UDB有2个）的大多数乘积项可用于控制数据通路，生成中断，提供状态和控制功能，但这也使用了这种低成本微控制器中一半的UDB资源。

接下来的工作是明确这一附加硬件能为设计节省多少CPU开销。以1，000个LED组成的阵列为例，其刷新频率为30Hz。如果设计使用固件对接口进行位拆裂操作，会差不多占用100%的CPU资源。使用PSoC器件中的可编程硬件仍然可以做到每30微秒中断一次，虽然这也是较重的负荷，但运行在48MHz的ARMCortex-M0足以应付。为测试CPU开销，我创建了一个简单的环路，以大约30Hz的频率刷新显示器。在主环路中，我触发了一个引脚，然后使用示波器计算40毫秒内的触发数量。然后我禁用中断，再次运行项目，并比较结果。与使用固件中的位拆裂造成的几乎100%的CPU占用相比，持续显示刷新只占用大约12%的CPU资源。这样另外88%的CPU周期可用于外部通信和用户界面。如果为设计添加DMA，该开销可能会从12%下降到2%或更低。我使用的最廉价PSoC（约1美元）只包含UDB但未包含DMA，不过一些较大型的部件确实内置有DMA。

随后我实际制作了一个由60x16个LED（960个LED）网格组成的真正RGBLED板，用于测试该组件。该组件的运行符合预期，可用作显示基本的直线、矩形、圆圈以及文本的图形界面。



图11使用960个RGBLED制作的广告牌

无论是大型LED板还是简单的定制界面，部分内部可编程硬件会给设计性能造成重大影响。不是每一种定制界面都需要多字节FIFO或全硬件状态机，但拥有这种灵活性能为您提供更多设计选择、提高性能，或是让现有设计迅速适合产品需求。
因此有必要了解这些厂家各自是如何实现内部可编程逻辑的，以便为选择最适合自己项目的解决方案做出最佳决策。只要一个简单的内部AND或者OR门控就足以避免使用外部组件，或是改善CPU性能。所有四种方法都支持用定制逻辑门控输入和输出信号。这类方法可借助时钟门控输入，以便使用计数器测量外部时钟频率。这四类逻辑模块均支持的一个简单例子是一种调制UART输出，使之用于IR通信的方法。在此例中，不仅有图1所示的内部AND门控，还能够将来自时钟或计数器的信号及UARTTX输出路由到AND门控。



图1简单调制的UART

AtmelXMEGA定制逻辑（XCL）

AtmelXCL模块内置两个LUT（查找表）模块，配套两个8位定时器/计数器模块。这两个LUT不必连接到定时器/计数器模块，而是与UART、EVENT模块或IO引脚互联。这两个LUT可用作两个独立的2输入单元或一个单独的3输入单元。该逻辑模块可配置为组合逻辑，如AND、NAND、OR、NOR、XOR、XNOR、NOT或MUX功能。它们也可配置为顺序逻辑功能，例如D触发器、D锁存器或RS锁存器。由于能够与其它逻辑模块和IO引脚互联，这些简单的LUT模块能够方便地让设计人员避免使用某些外部逻辑，或者节省CPU周期。例如AtmelXCL模块应用手册（AT01084）解释了如何配置XCL模块，以避免在产生额外CPU开销或使用外部逻辑的情况下，为UART输出提供曼彻斯特编码。AVRXMEGAE器件内置一个XCL模块。



图2Atmel的XMEGA定制逻辑（XCL）

Microchip可配置逻辑单元（CLC）

MicrochipCLC允许用户从八路输入中选择最多四个信号。这些输入可以是两个IO引脚、内部时钟、外设或寄存器位的组合。这四个信号随后路由到可编程逻辑模块中。该逻辑模块可编程为AND-OR、OR-XOR、4输入AND、S-R锁存器的8种组合之一，也可配置为4种其它触发器组合之一。Microchip在其《可配置逻辑单元提示与技巧》应用手册中给出了部分实例。其中的实例之一演示了如何配置这些模块以解码正交信号。在不使用这些额外的逻辑模块情况下，CPU需要以高得多的速率采样信号，才能避免正处于转换阶段的信号发生伪旋转，让CPU只被有效转换中断。MicrochipPIC10（L）F320/322器件每个都包含一个CLC模块，而每个CLC模块都包含四个图3所示的模块。



图3Microchip的可配置逻辑单元（4个中的一个）

NXP模式匹配引擎

NXP提供的用户可配置逻辑被称为模式匹配引擎。该逻辑模块的输入可选择最大八个GPIO输入。这八个输入可为复杂的布尔表达生成乘积项。这些输出可用于触发中断，驱动特殊IO引脚，或是路由到下一个逻辑模块或slice。其它特性则支持上升或下降信号以及反相信号的边缘检测。该附加硬件经配置后，只有发生复杂（或简单）事件组合时才中断CPU。NXPLPC81x器件内置一个模式匹配引擎。




plc控制程序设计

系统中以西门子s7-315-2dp作为profibus现场总线主站提供与力士乐位置控制器clm直接而便利的高速循环通信服务，通讯速率高、控制适时性好、抗干扰能力强且编程简单。在plc编程软件step7中导入位置控制器clm设备数据库文件（in2_04eb.gsd），完成硬件网络组态，为位置控制器分配网络地址，该地址必须与控制器参数中设置的相同，在组织块ob中选用sfc14“dprd_dat”，sfc15“dpwr_ dat”系统功能块向位置控制器接收/发送过程数据。

在位置控制器参数b007中设置与主站的总线通讯率，参数b008中设置从站网络地址，并选择参数过程数据对象（ppo）类型，这样系统的现场设备与plc之间通过profibus-dp总线可以完成数据的读写和控制数据的传输，如控制字、状态字、给定值和实际值等。除过程数据外，profibus-dp也传输传动系统的参数设置和诊断信号。

plc根据联动线的运行速度、操作指令及裁断装置的状态对皮带、刀架进行协调控制。胎面在两条运输带之间的贮存量使传感器产生相应模拟量输出信号，并与前段运输带的速度综合起来按照一定的算法决定裁断皮带的运行速度，从而通过plc相应地改变速度使运输带协调平稳运行。用户根据产品生产需要相应设置胎面裁断长度等参数，通过总线完成plc与位置控制器之间的数据传输。

位置控制器clm的伺服程序设计

力士乐位置控制器clm是一种紧凑型、模块化二/四轴数控系统，直接驱动力士乐dkc伺服驱动器完成交流伺服电机的精确定位运行，本系统中二套力士乐dkc伺服驱动器分别完成传送带定长传送和裁断刀架横移的控制。位置控制器带有丰富的指令集，可在其操作面板或装有编程软件（motionmanger）的计算机上完成控制程序的编写。

裁断伺服控制程序框图如图3所示，程序主要由总线通讯、传送皮带控制和裁断刀架控制三部分组成。控制器与plc之间控制和状态信息的传送由总线通讯程序完成，控制器接收plc传送的控制信息如速度值、长度值和操作指令等，同时将运行状态信息传送给plc进行分析、显示；传送带控制程序完成传送带伺服电机运行的速度和位置控制，进行胎面裁断的精确定长和平稳快速运行；裁断刀架控制程序完成裁断刀架横向移动切割和其辅助装置的控制，保证裁刀动作的正常执行，得到较好的切割端面。

开放的生态系统平台助力小企业发展

物联网(IoT)虽然已为当下全球关注的热点，但在中国因起步较晚，目前行业内大企业寥寥无几，还普遍以小规模的创业型企业为主。那么NI在面对中国如此的市场环境将扮演怎样的角色?Jamie Smith先生向记者介绍，NI这个平台也非常适合小企业。调研发现，使用NI平台的嵌入式领域的研发平均人数比传统的C语言的人数有一个明显的差距。对于小企业平台来说，NI是一个更合适的选择，它致力于打造开放的生态系统平台，为合作伙伴提供了可用的硬件、软件，不需要再从底层开发，可以现成灵活运用。

他还表示，对于一些中小企业而言，大家应该把自己的关注点放在自己更了解和擅长的领域上，深入的拓展各行业细化的场景应用。如果某些领域上能用到NI提供的平台他们可以发展的非常快，而不要把精力重心放在底层上。这样达到他们自己的专长，在细分领域里面的优势，能够得到很好的体现。

最后，当谈到时下火热的“可穿戴设备”时，Jamie Smith先生讲到传统意义上，大多可穿戴设备都是为消费者使用的，用于监测人体的各种指标数据。实际上，在工业领域，也有很大的一个运用前景，我们在“未来工厂”的项目里面，把穿戴式的设备不是放在是普通消费者身上，而是放在工程师或者工人身上，让它在整个生产过程中能够提供辅助的信息，帮工厂实现生产的标准化、流程化、以及提供生产质量的监测等多种功能。未来的物联网时代，我们不单单看到可穿戴的东西，它们都是工具，把独立的工具变得更加智能，这将是发展趋势，必将为众多的创业型企业提供广阔的发展机遇。

信息来源：中国工控物联网资讯频道OFweek工控网讯：在过去25年里，微控制器的内部外设发生了巨大的变化。最初许多微控制器只包含RAM、ROM，也许还有基本的定时器。随着微控制器的发展，更多的外设被基础到这种单价不超过一美元的器件中。定时器/计数器、PWM和包括UART、SPI和I2C在内的标准串行接口常用于这些廉价的微控制器。另一个重大变化是32位CPU正在取代同一价格范围的8位器件。

但是即便有如此丰富的特性，对于廉价微控制器而言，随时都存在微控制器厂商不能迅速支持的项目专用硬件接口或新的第三方接口。往往这要求设计人员使用外部硬件或是通过位拆裂在固件中实现接口。位拆裂使用固件触发IO端口，一般可用于实现串行接口。如果要监测端口以解码串行数据的时候，也可以使用这种方法。无论是使用外部硬件还是位拆裂来实现接口，都会产生额外的设计成本。虽然增加外部硬件带来的成本是明显的，但使用软件实现串行接口可能也会要求使用速度更快因而也更加昂贵的CPU。

大多数通用微控制器今天都支持SPI、UART和I2C接口，但仍然有很多时候，某些内部用户可编程逻辑会非常有用。Atmel、赛普拉斯、Microchip和NXP等多家公司已经把部分用户可定义逻辑添加到自己的部件上，用于修复部分此类问题。这些器件主要是带附加逻辑的微控制器。CPU仍然是主要的处理器件，附加逻辑的作用是提高CPU的工作效率。这类器件常见于成本敏感性产品中，但也在低级任务中用作小型协处理器，以减轻主处理器的负担，从而提升效率。

另一方面FPGA也正在朝着类似的目标前进，虽然是从另一个方向。赛灵思和Altera多年来一直在添加软硬核处理器以创建片上系统。FPGA方法一般成本较高，但如果项目需要大量定制逻辑，这就是一种高成本效益的方法。这些器件对于构建ASIC、小批量产品的原型而言极具价值。这类应用的上市时间至关重要，而较大型产品需要持续的硬件灵活性。

微控制器搭配逻辑与FPGA搭配CPU，这两种器件类型都能为现场提供硬件灵活性。一旦基于闪存的器件成为常规，现场升级就会成为标准。最早设计人员只能够升级固件，但现在硬件（逻辑）和固件都能够在现场轻松实现升级。从计算机鼠标到高速网络路由器等设备均能够重新编写设备的固件和硬
一． 产品主要特点 高清显示 分辨率最高可达1280*800，完美视觉，极致享受； 超高主频 精简LINUX内核，800MHz CPU，通讯速度更快，画面运行更流畅； 扩展无忧 USB主口，可下载工程、连接打印机、鼠标、键盘、免驱摄像头等； 抗震防水 整机IP65，抗震防水，完美适应对防水场合有苛刻需求的地方，如食品机械、喷涂设备、洗车行业等； 支架安装 兼容VESA标准支架规范，契合应用，360°旋转无死角。 二． 产品主要参数 型 号 F7 F10 性能规格 液晶尺寸 7″TFT 10.1″TFT 分辨率 800*480像素 1280*800像素 显示色彩 65536彩色 65536彩色 亮度 300 cd/m2 250cd/m2 CPU 800MHz RISC 800MHz RISC 存储器 128M FLASH+64M DDR2 128M FLASH+64M DDR2 RTC&配方存储器 实时时钟 + 512KB 实时时钟 + 512KB 可扩展存储器 USB USB 通讯端口 COM0: RS485-2,COM2:RS232 COM0: RS485-2,COM2:RS232 电气规格 额定功率 5W 8W 额度电压 DC24V(内建隔离) DC24V(内建隔离) 输入范围 DC18～DC28V DC18～DC28V 结构规格 安装方式 支架安装方式，兼容 VESA 标准支架规范　主开关采用ZN28A～1 2系列分装式真空断路器，(配用CD10电磁操作机构或CT8、CTl9A(B)弹簧操作机构。也可采用ZNl8～1 2系列整体式真空断路器(配用CDl 7电磁操作机构或CTl7、CTl9弹簧操作机构)。还可采用ZNl 2~12、ZN63~12(VS1)断路器，隔离开关采用GN30～10型旋转式和GN22～10大电流隔离开关。
柜体为箱式封闭结构，骨架由角钢焊接而成，柜内分断路器室、母线室、电缆室，室与室之间用钢板隔开。 柜内设有压力释放通道。
开关柜为双面维护，前面检修断路器及传动机构，后面给个主母线及电缆终端。

xgn高压开关柜箱适用范围
xgn高压开关柜箱，主要用于3.6、7.2、1 2KV三相交流50Hz户内系统中作为接受与分配电能之用，特别适合用于频繁操作的场合，有城市居民区配电、小型二次变电站、开闭所、工矿企业、商场、机场、地铁、风力发电、医院、体育场、铁路、隧道等。。该开关柜符合国家标准GB3906及国际标准lEC298，并具有严密的“五防”闭锁功能。

xgn高压开关柜箱使用条件
1. 海拔高度≤1000m; (如有特殊要求可在订货时注明)
2. 环境温度：一25℃ ~ +40℃;
3. 日相对湿度平均值不超过95%;月相对湿度平均值不超过90%;
4. 抗震能力：8度;
5. 无剧烈震动和冲击以及有火灾、化学腐蚀、爆炸危险的场所