工业控制中无线短程应用前景分析
工业控制中无线短程应用前景分析
一、概述
上图为成都亿佰特电子科技有限公司自主研发支持WPAN(IEEE.802.15)的数传电台，该电台设计拥有有防浪涌、防雷击、防静电的RS485接口，8V~28V宽输入电压，专门针对工控环境设计。
无线短程是指短距离、小型的无线网络来实现低功耗、低成本应用环境，可代替有线通信为工业、商业用户提供各种服务，最具代表性的是蓝牙(IEEE802.15.1)、
Zigbee(IEEE802.15.4)、UWB技术、NFC、红外技术，将无线短程网络应用于工业环境，
具有足够的自治能力和可靠性，依托各种生产系统的数据采集和分析处理，以此达到改善产品质量、减少劳动力、提高生产效率、降低成本等。
二、无线短程应用分析
将无线短程应用于工业控制，必须要考虑有没有必要将无线通信应用于目前正在运
行的有线系统中，无线通信在该工业环境中是否具备安全的、稳定可靠的操作性，兼容性
和可扩展性，如何为突然更改的无线方案进行合理的布局、供电，还需要选择好无线
频段，防止受到其他相同频段带来的干扰。
其优点也不言而喻，极大的降低了安装成本以及维护成本，减少不必要的劳动力和工作量，拆装自由无需繁杂的布线，无需考虑线损、老化、老鼠等等造成的危害。同时降低线
路传输中造成的非常大的能量损耗，达到节约能源的目的。
三、无线短程前景分析
工业环境相对比较复杂，由于工业温度、湿度变化，需要产品在-40℃---+85℃，湿度10%——90%(相对温度，无冷凝)依然可以稳定工作，为了产品生产的安全性，无线系统还需要具有一定的保护性措施，比如防反接、防爆、防雷击、防静电等要求。
同时还需要在一个WiFi、手机、对讲机等共存的无线网络中依然不受影响，某个或某几个节点故障不会造成整个无线网络瘫痪，同时对于多节点传输、节点休眠、节点隐蔽、低延迟、等等都有严苛的要求。
无线传输在工业应用中越来越广泛，虽然无线短程网具有相当牢靠和成熟的技术基础，但是将其应用于工业控制环境中，还需要专门的开发研究。
浅谈我国发展氢能的必要性
第35卷第6期2013年12月山东冶金 Shandong Metallurgy Vol.35No.6December 2013 摘要：介绍了氢能的性质、特点及应用；分析了几种成熟的制氢技术，生物制氢是未来发展的趋势；简要介绍了国内外氢 能源的发展情况，氢能是清洁能源，是我国未来新能源发展的必然选择。关键词：氢能；制氢技术；清洁能源；生物制氢图分类：TK91 文献标识码：A 文章编号：1004-4620（2013）06-0078-03 浅谈我国发展氢能的必要性 贺小平，高 辉，邓秀琴 （辽宁石油化工大学顺华能源学院，辽宁抚顺113001） 1氢能的性质、特点及应用 氢能是指以氢及同位素为主体的反应中或氢的状态变化过程中所释放出的能量，包括氢核能和氢化学能两部分。 氢能源是一种二次能源。在世界能源结构中，煤炭、石油和天然气等化石能源在自然界中的储量是有限的，随着耗量的日益增加，将日益减少，终有一天会枯竭。这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。氢正是人们期待的新的未来最理想的二次能源。 氢能具有以下特点： 1）质量小，标况下氢的密度为0.0899g/L，在-252.7℃时可成为液体，若将压力增大到几十兆帕，液氢可变为金属氢。2）导热性能好，比大多数气体的导热系数高出10倍，在能源工业中是极好的传热载体。3）氢在自然界中是普遍存在的元素，据估计它构成了宇宙质量的75%。4）除了核燃料外，氢的发热值为1.4×105kJ/kg，是汽油发热值的3倍，是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的。5）氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快。6）氢燃烧后的产物是水，无环境污染，而且燃烧生成的水还可以继续制氢，可反复循环使用。7）氢能利用形式多，储存方式多样，可以适应不同环境的不同需求［1］。 氢能作为一种清洁的新能源和可再生能源，其利用途径日益增加： 1）航天动力。早在20世纪，美国就研制成了以液氢为燃料的液氢发动机，并在航天飞机上成功使用；我国的长征2号、3号火箭也采用液氢作为燃料。目前科学家正研究一种“固态氢”宇宙飞船。固 态氢既作为飞船的结构材料，又作为飞船的动力燃料，在飞行期间，飞船上所有的非重要零部件都可作为能源消耗掉，飞船就能飞行更长的时间［2］。 2）交通运输。在超声速飞机和远程洲际客机上以氢作动力燃料的研究已进行多年，目前欧洲生产的飞机部分采用液氢为燃料。德国戴姆勒一奔驰航空航天公司以及俄罗斯航天公司从1996年开始试验，其进展证实，在配备有双发动机的喷气机中使用液态氢，其安全性有足够保证。美、德、法等国采用氢化金属贮氢；而日本则利用液氢代替柴油，用于铁路机车或一般汽车的研制也十分活跃；美国和加拿大计划从加拿大西部到东部的大铁路上采用液氢和液氧为燃料的机车。 3）燃烧氢气发电。氢能发电是利用氢气和氧气燃烧，组成氢氧发电机组。这种机组不需要复杂的蒸汽锅炉系统，结构简单，维修方便，具有启动快和比较灵活等特点，可以为大型电站调节峰荷。同时氢和氧还可直接改变常规火力发电机组的运行状况，提高电站的发电能力。 氢能发电还体现在燃料电池上，燃料电池是将燃料的化学能直接转换为电能，不需要进行燃烧，能源转换效率可达60%～80%，而且污染少，噪声小，装置可大可小，非常灵活。日本已建立万千瓦级燃料电池发电站；美国有30多家厂商在开发燃料电池；德、英、法、荷、丹、意和奥地利等国也有20多家公司投入了燃料电池的研究，这种新型的发电方式已引起世界的关注［3-4］。 4）氢能民用。氢能发电、氢介质储能与输送以及氢能空调、氢能冰箱等，有的已经实现，有的正在开发，有的尚在探索中。 5）化工原料。工业上氢用于生产化肥、染料、塑料、甲醇及油类和脂肪的氢化等。 时至今日，氢能的利用已有长足进步。目前，世界上有50多个实验室正在研究如何能大量而廉价地生产氢。 收稿日期：2013-12-04作者简介：贺小平，女，1967年生，1990年毕业于鞍山钢铁学院煤化工专业。现为辽宁石油化工大学顺华能源学院高级工程师，从事化学工程与工艺煤化工方向的教学与研究工作。 78
2019年TOF应用前景分析报告
2019年TOF应用前景分析报告
内容目录 一、3D sensing成趋势，ToF应用前景广阔 (4) 1.1 ToF为移动端搭载3D sensing的主要选择 (4) 1.2 ToF让3D建模“飞向寻常百姓家” (7) 二、下一波创新性革命，TOF市场空间巨大 (11) 三、BOM比较：TOF或更具成本优势 (13) 四、深度解析3D Sensing摄像头产业链 (15) 4.1 VCSEL：垂直发射光源，国内厂商逐步突破 (17) 4.2 Diffuser：将光调制成均匀的面光源 (19) 4.3 窄带滤光片：只允许通过特定波长 (19) 4.4 3D图像处理芯片：难度较高 (20) 4.5 成像镜头端：产业链较为成熟 (20) 风险提示 (24)
一、3D sensing成趋势，ToF应用前景广阔 1.1 ToF为移动端搭载3D sensing的主要选择 3D sensing是智能手机创新的趋势之一，当前正加速向中低端手机渗透。目前实现3D sensing共有三种技术，分别为双目立体成像、结构光和T oF，目前已经比较成熟的方案是结构光和TOF。其中结构光方案最为成熟，已经大规模应用于工业3D视觉，TOF则凭借自身优势成为在移动端较被看好的方案。 图表1：3D传感系统 3D结构光最早应用于苹果旗舰iPhone X，结构光原理为通过近红外激光器向物体投射具有一定结构特征的光线，再由专门的红外摄像头进行采集获取物体的三维结构，再通过运算对信息进行深入处理成像。该技术目前共有编码结构光和散斑结构光两种实现类别。结构光技术仅需一次成像就可得到深度信息，具备低能耗、高成像分辨率的优势，能够在安全性上实现较高保证，因此被广泛应用于人脸识别和人脸支付等场景。但结构光技术识别距离较短，大约在0.2米到1.2米之间，这将其应用局限在了手机前臵摄像，主要用于3D人脸识别屏幕解锁、人脸支付及3D建模等。
2020年氢能源产业市场现状及发展前景分析 行业风口将至
随着氢燃料电池汽车的推广，氢气市场需求递增，加氢站建设驶入快车道。截至2020 年2 月，我国加氢站共有66座。国家要在2年内对氢能立法，这是迄今为止氢燃料电池行业的最大利好，氢能源行业风口将至。此外，根据国家规划，规划2020/2025/2030年分别建成100/300/1500座，十年间年复合增速达31.1%。到2050年加氢站数量将达10000座，行业产值达12万亿元。 广东上海加氢站建设领先 截至2020 年 2 月，我国加氢站共有66座，仍有较大上升空间。广东省以17座的数量排在首位，其次是上海市，拥有10座加氢站。 固定式加氢站逐渐增多 能源综合站、站内制氢加氢站是2019年的新基调，加氢站类型逐渐由内部示范运营站向能服务于未来商业化运营的商业加氢站转变，加氢站类型将多元化。目前，国内固定式加氢站数量正在逐渐增加，其比例已从2019年上半年的占比59%已上升至2019年年底的63%。另外，站内制氢油氢合建也将成未来潜力“明星”
加氢站类型，更加符合用户体验的固定站数量也将逐渐增多，超高压储氢和液氢加氢站将助力未来商业化运营。 氢气市场需求递增加氢站建设驶入快车道 整体而言，中国氢能市场发展初期(2020-2025年左右)，氢气年均需求约2200万吨;氢能市场发展中期(2030年左右)，氢气年均需求约3500万吨;氢能市场发展远期(2050年左右)，氢气年均需求约6000万吨。
政策重大利好 在《中国制造2025》、《节能与新能源汽车技术路线图》、《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》中提出了2020-2030年加氢站建设的规划。进入2019年，广东、山西等10个省份将发展氢能写入政府工作报告，山东、河北浙江等省份陆续发布本地氢能产业发展规划。2020年3月发改委、司法部印发《关于加快建立绿色生产和消费法规政策体系的意见》，要在2年内对氢能立法，氢能源行业将迎来前所未有的发展机遇。 氢能将成为中国能源体系的重要组成部分。预计到2050年氢能在中国能源体系中的占比约为10%，氢气需求量接近6000万吨，年经济产值超过10万亿元。全国加氢站达到10.000座以上，交通运输、工业等领域将实现氢能普及应用，燃料电池车产量达到520万辆/年，固定式发电装置2万台套/年，燃料电池系统产能550万台套/年。
工业控制的应用现状和发展趋势
现代工业控制总线的发展趋势 前言 随着计算机、通信、自动控制、微电子等技术的发展，大量智能控制芯片和智能传感器的不断出现，以及在传感器、通信和计算机领域所取得的巨大成就使人们对系统综合性能尤其是安全性能提出了越来越高的要求：希望能对系统设备的工作状况进行实时监测和控制，并在此基础上实现设备的智能维护。对企业自动化设备而言，对其工作状况进行远程监测和控制，不仅可方便设备管理者随时了解设备工作状态，设备出现异常时主动报警，便于及时维修，还可拓宽设备服务范围，提高工作性能，延长使用寿命。这一目标的实现对控制网络在开放性、互连性、分散性等方面提出了更高要求。 一分散控制系统(DCS) 当前工业控制计算机的应用范围仍以大系统、分散对象、连续生产过程(如冶金、石化、电力)为主，采用分布式系统结构的分散控制系统仍在发展。由于开放结构和集成技术的发展，进一步扩展了大型分散控制系统的应用。 1. 应用现状 DCS自1975年问世以来，大约有3次比较大的变革，70年代操作站的硬件、操作系统、监视软件都是专用的，由各DCS厂家自己开发并没有动态流程图，通信网络基本上是轮询方式；80年代通信网络较多使用令牌方式；90年代操作站出现了通用系统，90年代末通信网络有的部分遵循TCP/IP协议，有的开始采用以太网。20多年来，DCS已广泛应用于各工业领域并趋于成熟，成为工业控制系统的主流。 虽以现场总线为基础的FCS发展很快，最终将取代传统DCS，但其发展仍面临一些问题，如统一标准、仪表智能化等。而传统控制系统的维护和改造还需DCS，因此FCS完全取代传统DCS尚有较长过程。现DCS的新产品的特点为：系统开放、管控一体化及带有先进控制软件，DCS生产厂家也从事FCS的研发、生产和推广应用。
工业控制网络作业题
工业控制网络作业题
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工业控制网络作业题 一、现场总线技术 1.现场总线的定义。 安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。 2.现场总线网络的特点。 1)适应工业应用环境。 2)要求实时性强，可靠性高,安全性好。 3)多为短帧传送。 4)通信的传输速率相对较低。 3.现场总线系统的组成。 4.在现场总线控制系统中,总线设备主要分为6类。 1)输入设备（变送器/传感器)； 2)输出设备（执行器等); 3)控制器； 4)监控／监视计算机; 5)网络互联设备（网桥/网关／中继器/集线器/交换机／路由器）； 6)其他现场总线设备(ＨMI)。 5.现场总线上的数据输入设备有哪些?输出数据用于什么? ●总线上的数据输入设备：包括按钮、传感器、接触器、变送器、阀门等，传 输其位置状态、参数值等数据； ●总线上的输出数据用于:驱动信号灯、接触器、开关、阀门等。
6.几种有影响的现场总线 基金会现场总线(FＦ总线)、ＣＡN、PRＯＦIBUS、LｏnＷｏｒks、 ContrｏｌＮeｔ、DevｉceNet、Hart 7.请给出现场总线的技术特点。 1)现场通信网络 2)数字通信网络 3)系统的开放性 4)现场设备互连网络 5)系统结构和功能的高度分散性 6)互操作性与互换性网络 8.请给出５个现场总线的优点。 1)导线和连接附件大量减少 2)仪表和输入／输出转换器（卡件）大量减少 3)设计、安装和调试费用大大降低 4)维护开销大幅度下降 5)提高了系统的可靠性 6)提高了系统的测量与控制精度 7)系统具有优异的远程监控功能 8)系统具有强大的(远程）故障诊断功能 9)用户具有高度的系统集成主动权 10)现场设备更换和系统扩展更为方便 11)为企业信息系统的构建创造了重要条件 9.请列举现场总线的一些应用领域。 ●连续、离散制造业，如电力、石化、冶金、纺织、造纸,过程自动化仪表;火 车、汽车、轮船、机器人、数控机床;智能传感器 ●楼宇自控、仓储； ●智能交通、环境监测（大气、水污染监测网络) ●农、林、水利、养殖等 二、数据通信基础 10.工业数据通信系统的基本组成:发送设备、接收设备、传输介质、传输报文、 通信协议 有效性指标:数据传输速率；比特率；波特率;频带利用率;协议效率；通信效率 可靠性指标: 误码率 11.数据传输方式: 根据代码的传输顺序可分为串行传输、并行传输 根据数据信号传输时的同步方式可分为同步传输、异步传输 12.请说明数据通信方式（通信线路的工作方式）都有哪几种,并简单说明其不 同之处。 数据通信方式有单工、半双工、全双工3种。 1)单工通信：指所传送的信息始终朝着一个方向，而不进行与此相反方向的传 送
数字媒体技术专业应用及前景分析
前言数字媒体技术主要包含场景设计、角色形象设计、游戏程序设计、多媒体后期处理、人机 交互技术。主要针对游戏开发和网站美工还有创意设计这类工作设计的专业。 该专业的主干课程为：数字媒体导论、计算机图形学、数字图像处理、网络游戏设计技术、程序设计基础、数据结构、计算机网络、计算机组成与结构、视频特技与非线性编辑、计算机辅助几何设计、动画设计与制作等。 该专业培养德智体美全面发展的、面向当今信息化时代的、从事数字媒体开发与数字传播的专业人才。毕业生将兼具信息传播理论、数字媒体技术和设计管理能力，可在党政机关、新闻媒体、出版、商贸、教育、信息咨询及IT相关等领域，从事数字媒体开发、音视频数字化、网页设计与网站维护、多媒体设计制作、信息服务及数字媒体管理等工作，因此，数字媒体技术专业前景将会随着信息化时代的进程加速更加辽阔。 关于数字媒体技术核心课程应用分析 程序语言的社会应用 C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出，1978年后，C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上，它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。 Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的总称。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。在全球云计算和移动互联网的产业环境下，Java更具备了显著优势和广阔前景。 分析 在如今信息技术书飞速发展，移动多媒体和电脑多媒体充斥着人们生活的各个角落，而c语言在电脑上的应用以及java在多平台上的应用越来越广泛，加之课程中开设的数据结构和其它辅助计算机课程让数字媒体技术的学生们拥有了扎实的编程技术，在社会中电子应用、网络安全、软件开发等领域中站稳跟脚，并为企业做出贡献。 图形图像处理的社会应用 Photoshop的应用领域很广泛的，在图像处理、绘制、视频、出版各方面都有涉及。Photoshop 的专长在于图像处理，而不是图形创作；有必要区分一下这两个概念；图像处理是对已有的位图图像进行编辑加工处理以及运用一些特殊效果，其重点在于对图像的处理加工；图形创作软件是按照自己的构思创意，使用矢量图形来设计图形。 平面设计
氢能源的应用及其发展
氢能源的应用及其发展 一、什么是氢能源 1.氢能源介绍 当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然气、煤，石油气均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源。随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源、能源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源。 氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源。氢位于元素周期表之首，原子序数为1，常温常压下为气态，超低温高压下为液态。它是通过一定的方法利用其它能源制取的，而不像煤、石油、天然气可以直接开采，今下几乎完全依靠化石燃料制取得到，如果能回收利用工程废氢，每年大约可以回收到大约1亿立方米。 2.氢能源的特点 作为一种理想的新的合能体能源，它具有以下特点： -能量高。除核燃料外，氢的发热值是目前所有燃料中最高的，是汽油的3倍。氢的高能，使氢成为推进航天器的重要燃料之一； -氢本身无毒，燃烧产物是水，无污染，且能循环使用； -氢燃烧性能好，点燃快，与空气混合时有广泛的可燃范围，而且燃点高，燃烧速度快； -利用形式多，可以气态、液态或固态金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。 -耗损少：可以取消远距离高压输电，代以远近距离管道输氢，安全性相对提高，能源无效损耗减小； -利用率高：氢取消了内燃机噪声源和能源污染隐患，利用率高； -运输方便：氢可以减轻燃料自重，可以增加运载工具有效载荷，这样可以降低运输成本从全程效益考虑社会总效益优于其他能源。 因此，可以说氢能是最理想的、完美的能源。氢能作为一种高效、清洁、可持续的“无碳”能源已得到世界各国的普遍关注。发展氢经济是人类摆脱对化石能源的依赖、保
数字媒体技术专业应用及前景分析
前言 数字媒体技术主要包含场景设计、角色形象设计、游戏程序设计、多媒体后期处理、人机交互技术。主要针对游戏开发和网站美工还有创意设计这类工作设计的专业。 该专业的主干课程为：数字媒体导论、计算机图形学、数字图像处理、网络游戏设计技术、程序设计基础、数据结构、计算机网络、计算机组成与结构、视频特技与非线性编辑、计算机辅助几何设计、动画设计与制作等。 该专业培养德智体美全面发展的、面向当今信息化时代的、从事数字媒体开发与数字传播的专业人才。毕业生将兼具信息传播理论、数字媒体技术和设计管理能力，可在党政机关、新闻媒体、出版、商贸、教育、信息咨询及IT相关等领域，从事数字媒体开发、音视频数字化、网页设计与网站维护、多媒体设计制作、信息服务及数字媒体管理等工作，因此，数字媒体技术专业前景将会随着信息化时代的进程加速更加辽阔。 关于数字媒体技术核心课程应用分析 程序语言的社会应用 C语言是一种计算机程序设计语言，它既具有高级语言的特点，又具有汇编语言的特点。它由美国贝尔研究所的D.M.Ritchie于1972年推出，1978年后，C语言已先后被移植到大、中、小及微型机上，它可以作为工作系统设计语言，编写系统应用程序，也可以作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件的应用程序。它的应用范围广泛，具备很强的数据处理能力，不仅仅是在软件开发上，而且各类科研都需要用到C语言，适于编写系统软件，三维，二维图形和动画，具体应用比如单片机以及嵌入式系统开发。 Java是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言，是由Sun Microsystems公司于1995年5月推出的Java程序设计语言和Java平台（即JavaSE, JavaEE, JavaME）的总称。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性，广泛应用于个人PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网，同时拥有全球最大的开发者专业社群。在全球云计算和移动互联网的产业环境下，Java更具备了显著优势和广阔前景。 分析 在如今信息技术书飞速发展，移动多媒体和电脑多媒体充斥着人们生活的各个角落，而c语言在电脑上的应用以及java在多平台上的应用越来越广泛，加之课程中开设的数据结构和其它辅助计算机课程让数字媒体技术的学生们拥有了扎实的编程技术，在社会中电子应用、网络安全、软件开发等领域中站稳跟脚，并为企业做出贡献。 图形图像处理的社会应用 Photoshop的应用领域很广泛的，在图像处理、绘制、视频、出版各方面都有涉及。Photoshop的专长在于图像处理，而不是图形创作；有必要区分一下这两个概念；图像处理是对已有的位图图像进行编辑加工处理以及运用一些特殊效果，其重点在于对图像的处理加工；图形创作软件是按照自己的构思创意，使用矢量图形来设计图形。 平面设计 平面设计是Photoshop应用最为广泛的领域，无论是我们正在阅读的图书封面，还是大
西南科技大学新年《工业控制网络与现场总线技术》期末复习题
西南科技大学2014-2015年《工业控制网络与现场总线技术》期末复习题 一、填空题 1. 按照地理分布距离和覆盖范围来看，计算机网络可以分为广域网、城域网和局域网。 2. 光纤分为单模和多模两种类型，其传输原理都是基于光的全反射。 3. 工业自动化网络控制系统不单单是一个完成数据传输的通信系统，还是一个借助网络完成控制功能的自控系统。 4.工厂自动化网络的分层结构为_现场设备层、车间监控层和工厂管理层三个层次。 5. 参照ISO/OSI标准模型，CAN通信模型包括物理层和数据链路层两层。 6. CAN的报文帧有以下四种类型：数据帧、远程帧、出错帧和超载帧。 7. 同步是数据传输中必须要解决的重要问题，在报文帧的传送过程中有三种同步方式：位同步、字同步和帧同步。 8.工业控制系统经历了基地式仪表控制系统、集中式数字控制系统、集散控制系统、现场总线控制系统等主要阶段。 9.CAN总线是有效支持分布式实时控制的串行通信网络，从定位时的同步方式考虑，它属于异步通信。 10.现场总线是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互连的通信网络，是现
场通信网络与控制系统的集成。 11.CAN总线支持位仲裁的介质访问方式，是多主工作方式。 12.CAN通信协议规定了4种不同类型的帧：数据帧，远程帧，错误帧，过载帧。 13.CAN总线上用显性和隐性两个互不的逻辑值表示0和1。 14.CAN协议可以检测到位错误，填充错误，CRC错误，格式错误，应答错误。 15. CAN总线是多主工作方式，任意节点可以主动发送信息。通过非破坏性总线仲裁机制解决多节点同时发送时的冲突问题。 16.CAN的ISO/OSI参考模型包括两层：数据链路层、物理层。 17.CAN空闲时网络电平保持隐性1位。 18.现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络。 19.RS-422接口通信需要4根线，它是全双工的，RS-485接口通信需要2根线，它是半双工的。 20.Modbus基于串行链路的通信方式有ASCII和RTU。 21.PROFIBUS-DP协议的两个主要部分是用户接口层和直接数据链接映射层。 22.目前的PROFIBUS标准IEC61158提供了三种传输方式：双绞线、同轴电缆、光纤。 23.基于PROFIBUS的远程监控系统由三层组成：底层控制层、SCADA层（现场监控层）、远程监控层。 24.CAN的直接通信距离最远达10km ，通信速率最高可达1Mbps。
氢能源的开发与应用前景展望
学号： 学院化学化工学院 专业化学工程与工艺 年级 姓名 论文（设计）题目氢能源的开发与应用前景展望指导教师职称副教授 成绩 2010年6月4日
目录 摘要 (1) ABSTRACT (1) 1 氢能源简介 (1) 2 新制备方法的研究 (2) 2.1电解法制氢 (2) 2.1.1 固态聚合物电解 (2) 2.1.2 高温电解水蒸气制氢 (2) 2.2分解法制氢 (2) 2.2.1 硫化氢制氢 (2) 2.2.2 热化学循环分解水 (3) 2.2.3 生物分解水制氢 (3) 2.2.4 从海水中制氢 (3) 2.3其他新方法制氢 (4) 2.3.1 固体生物质制氢 (4) 2.3.2 硼氢化钠水解制氢 (4) 2.3.3 生物制氢 (4) 2.3.4 其他新方法 (4) 3 新应用领域的开发 (5) 3.1电力方面的应用 (5) 3.1.1 863燃料电池城市客车 (5) 3.1.2 氢气发电 (5) 3.1.3 氢燃料电池 (6) 3.2其他方面的应用 (6) 3.2.1 良好的载能体 (6) 3.2.2 家用氢能 (6) 3.2.3 污水综合治理利用 (6)
3.2.4 原子氢焰 (6) 4 新储氢材料的研制 (7) 4.1高压气态储存 (7) 4.2低温液氢储存 (7) 4.3金属氢化物储存 (7) 5 结束语 (8) 参考文献 (8)
氢能源的开发与应用前景展望 摘要：当前,氢能源的研究、开发和利用正受到越来越广泛的重视。到21世纪中叶，氢能有可能将取代石油，成为最广泛使用的燃料之一。随着人类社会能源开发的日益迫切，氢能源将成为一种人类所期待的清洁的二次能源。本文将详细介绍目前氢能源的一些新的制备方法、新的应用领域以及新的储氢材料。 关键词：氢能源；开发与应用前景；氢能源的制备方法；氢能源的应用领域；储氢材料的研制 Abstract:At present, the hydrogen energy research, development and utilization is being more and more extensive attention. To 21 centuries middle period, hydrogen could be replaced oil, become one of the most widely used of fuel. With the development of human society increasingly urgent energy, hydrogen will become a human to clean secondary energy. This will be detailed introduction of hydrogen at some new preparation methods, new applications and new hydrogen storage material. Key words: Hydrogen energy; The development and application prospect; The preparation methods of hydrogen energy; Hydrogen application fields; Hydrogen storage material 按现在的开采速度估计，世界上的煤、石油、天燃气等化石能源将在几十年内逐渐枯竭，并带来严重的环境污染问题，从而造成冰雪消融，冰川退缩，全球气候变暖。能源短缺和环境保护是21世纪经济发展和能源领域最重要的课题。氢气燃烧性能好，热值高，应用广泛，适合于一切需要燃气的地方。氢能源在二十一世纪很有可能在世界能源舞台上成为一种举足轻重的二次能源。它是一种极为优越的新能源。 1 氢能源简介 用氢能作燃料已有多年，氢焊、火箭发动机等大量应用氢燃料，但把氢能作为新能源则是指把氢作为像煤油、天然气那样的通用能源使用]1[。 从常规能源的角度看，氢能源是作为燃料或能量的载体与别的物质发生化学反应或物理作用过程中(不包括原子核的变化)所交换的能量。如果把氢的同位素氘、氚的聚变反应释放的能量也包括在内，氢能源的含义就更广了]2[。
工业控制网络课程教学大纲
《工业控制网络》课程教学大纲 课程编码：T1060260 课程中文名称：工业控制网络 课程英文名称：INDUSTRIAL CONTROL NETWORK 总学时：40讲课学时：28 实验学时：12学分: 2.5 授课对象：电气工程及其自动化专业 先修课程：电路集成电子技术嵌入式系统原理及应用 一、课程教学目的 工业控制网络即现场总线是3C（Computer,Communication and Control）技术发展汇集成的结合点，是信息技术、数字化智能化网络发展到现场的结果。现场总线是自动化及电气工程领域当前和今后的发展热点。现场总线已在国民经济各个领域和国防领域中获得了广泛应用，而且应用得越来越普遍。例如，对于电气工程领域，在现代电机驱动与控制装置（如变频器）中、在数字化变电站、配电系统/继电保护装置中、在智能电器中、在楼宇自动化装置中，几乎均要求配置现场总线通信接口；对于国防领域，在航空航天设备、舰船、装甲车辆中均使用了现场总线系统。 本课程以现场总线基本技术及其节点设计为主要内容，目的是使学生掌握现场总线通信与网络基本知识，学会阅读并理解现场总线协议/规范，能够设计一般设备的现场总线通信接口，掌握典型现场总线系统的基本应用技术，并为学生进行现场总线系统设计和现场总线分析奠定一定的基础。 二、教学内容及基本要求 本课程的主要内容包括计算机网络与现场总线的基础知识、国际标准现场总线及其它主流现场总线协议/规范、现场总线节点设计以及现场总线系统应用技术基础。 第1章绪论 现场总线的发展历程、概念、组成、技术特点与优点，标准及应用领域。 第2章数据通信与计算机网络基础 数据编码方式、信号传输方式、通信方式等数据通信基础知识；网络拓扑结构、传输介质、硬件组成与介质访问控制方式等计算机网络基础知识；协议分层、接口和服务、服务原语等计算机网络基本理论；OSI参考模型和TCP/IP参考模型及其优缺点，OSI参考模型与TCP/IP参考模型的比较。 第3章控制器局域网——CAN CAN总线的产生及其发展历程，CAN总线的技术特点，CAN节点的分层结构，CAN的一些基本概念，报文传送及其帧类型，错误类型及其界定，位定时要求，CAN总线基本技术阐释与分析，CAN控制器及接口芯片：SJA1000、82C250，CAN节点设计，CAN系统应用实例。 第4章DeviceNet DeviceNet简介，DeviceNet的连接（CAN标识符区的DeviceNet使用、连接建立概述、预定义主/从连接组、客户机和服务器的连接终点），DeviceNet信息协议（显式信息、输入/输出信息、分段/ 重组、重复MAC ID检测协议），DeviceNet通信对象类，网络访问状态机制，预定义主/从连接组，构建DeviceNet网络的步骤及所需的硬件和软件，DeviceNet节点设计、DeviceNet系统应用实例。 第5章ControlNet
工业控制网络
1、工业控制网络技术的特点：（1）具有实时性和时间确定性（2）、信息多为短帧结构且交换频繁 3可靠性和安全性较高 4网络协议简单实用 5网络结构具有分散性 6易于实现与信息网络的集成 1、工业控制网络技术包括：1.现场总线技术：一种应用于生产现场，在现场设备之间，现场设备与控制装置之间实行双向串行多节点数字通信的技术 2.工业以太网技术：采用与商用以太网兼容的技术，选择适应工业现场环境的产品构建的工业网络 2、自动控制系统的发展主要经历了那几个阶段：1 气动信号控制阶段 2 模拟信号控制阶段3 集中式数字控制 4 集散式数字控制 5网络控制 3、网络控制系统的优点；1结构简单、安装维护方便 2 信息集成度高3 现场设备测控功能强 4 易于实现远程控制 4、控制网络与信息网络的区别：1 控制网络具有较高的数据传输实时性和系统响应实时性2控制网络具有较强的环境适应性和较高的可靠性 3 控制网络必须解决多家公司产品和系统在同一网络中的相互兼容问题 5、控制网络和信息网络集成的实现方式：1 采用硬件实现 2采用DDE实现 3采用统一的协议标准实现 4采用数据库访问技术实现 5采用OPC实现 第二章CAN （控制器局域网） 1、CAN总线特点：1.AN为多主方式工作 2.AN网络上的节点信息分成不同的优先级3.CAN 采用非破坏性总线仲裁技术 4.采用报文滤波 5.直接通信距离可达10km 6结点取决于总线驱动电路 7.采用短帧结构传输时间段抗干扰能力强，有较好的检错结果 8.每次信息都有CRC检验及其他检错措施 9.通信介质可为双绞线，同轴电缆或光线选择灵活 10.CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能 2、CAN通信模型：遵循ISO/OSI标准模型，分为数据链路层和物理层。数据链路层包括逻辑链路控制子层和媒体访问控制子层 3、报文传送类型：数据帧、远程帧、错误帧和超载帧 4、报文结构：1.帧的组成：由7个不同位场组成：帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC 场、应答场、帧结束 5、错误类型：位错误、填充类型、CRC错误、格式错误、应答错误 6、正常位时间组成：分为几个互不重叠的时间段，包括：同步段、传播段、相位缓冲段1、相位缓冲段2 7、显性隐性类：显性“0”状态以大于最小阀值的差分电压表示隐形“1” 8、CAN通信控制器：（1）sja1000通信控制器实现了can总线物理层和数据链路成的所有功能。其功能组成：接口管理逻辑（iml）、发送缓冲器（txb）、接受缓冲器（rxb、rxfifo，b字节） 工作模式：basiccan模式、elican模式。 （2）tn82527can通信控制器。（3）内嵌can控制器的p8xc591。 10，CAN总线io器件：82c150 主要功能：can接口功能io功能。 11，节点设计 CAN总线系统有两类节点：不带微处理器的非智能节点和带微处理器的智能节点，1.硬件电路设计：采用898c51作为节点的微处理器，在can总线通信接口中，can 通信控制器采用sja1000，can总线收发器采用82c250 2.软件设计：三部分 can节点初始化，报文发送和报文接收。 第三章 Profibus(国际现场总线标准） 1.profibus分为哪三部分，个部分结构主要用途是什么？ 答：profibus--FMS：用于解决车间一级通用性通信任务。 Profibus--DP：用于解决设备一级的告诉数据通信。
蓝宝石应用前景分析
由于技术的成熟，人工蓝宝石的合成越来越便宜，因此其也成为了下一代智能手机屏幕材质最有力的竞争者。这也意味着未来你的手机具有更强大的扛磨防划特性，手机的坚固程度将上好几个台阶。 人造蓝宝石的化学成分主要是三氧化二铝，具有耐腐蚀，高硬度等物理特性。不过在之前，想用人造蓝宝石替代目前被广泛使用在iPhone、GALAXY S4上面的康宁Gorilla玻璃简直是一件不可能的事情，因为两者的差价巨大。一块康宁Gorilla玻璃的成本价在3美元（折合人民币18元）左右，而同样大小的人造蓝宝石售价要高达30美元（折合人民币180元）。 正是由于价格的原因，之前人造蓝宝石只能出现在一些高级定制手机当中，比如Vertu或者摩托罗拉的Aura。不过市场研究公司Tole 发展署分析师Eric Virey表示，近两年随着技术的改进和市场竞争的加剧，人造蓝宝石的成本价已经跌破20美元（折合人民币120元），同时由于蓝宝石的性能比玻璃强大很多，因此也让其成为了手机屏幕材质有力竞争者。 蓝宝石的硬度几乎是除了钻石之外所有的材质中最好的，是Gorilla玻璃硬度的三倍以上，也就是说如果这种材质能使用在手机上，手机的屏幕将获得三倍以上的耐划性能提升。Virey说有一些移动手机设备制造商已经开始考虑将这种材质广泛的商用，以取代目前二代玻璃，而他们已经开始在试水，2013年会有一些配备蓝宝石屏幕的高端手机出现在我们的视野中。
另一种解决方案是使用双片更薄的蓝宝石，将两者层叠放置，这样既可以再一次的降低成本，同时又能不失去应有的硬度和耐磨性能。这无疑让蓝宝石更加接近目前玻璃的成本。 作为光复产业最大的设备提供商，GT Advanced Technologies 公司正在开发一种新的技术，让蓝宝石的横切面的厚度不人的头发还要薄，这样直接贴合在手机的液晶面板上。 同时GT公司还在过去几年中，通过结晶硅太阳能电池供给切割机电量，由此进一步的降低蓝宝石的制作成本。 三氧化二铝在一个特定的熔炉中氧化，通过缓慢冷却结晶行程蓝宝石。而GT公司设计的熔炉可以使他们以更廉价的方式获得更大的晶体，随着技术的进步，产能也随之提高，因此根本无需更换全新的设备。 Virey对于GT公司生产的蓝宝石的成本价格非常乐观，估计它的成本仅仅是目前康宁大猩猩二代玻璃的三到四倍。而据GT表示，他们正在提升熔炉的科技含量，以保证蓝宝石的成本价格进一步下跌。 除了GT Advanced Technologies公司以外，也有很多其他的公司在制造低成本的蓝宝石，包括美国Rubicon公司、俄罗斯的Monocrystal公司，韩国的Sapphire公司等等。如果成本足够低，蓝宝石足矣和目前的康宁玻璃相抗衡。 近期推出的 iPhone5、第五代iPod touch 和iPod nano摄像头开始全面采用蓝宝石镜片,手机等移动设备给蓝宝石生产商创造出一个
20工业控制网络及组态技术教学大纲
《工业控制网络及组态技术》课程教学大纲 课程代码：010132053 课程英文名称：Industrial Control Network and HMI Technology 课程总学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0 适用专业：机械电子工程 大纲编写（修订）时间：2010.7 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 1.本课程是机电一体化专业的专业选修课 2.现场总线/工业以太网技术是当今工业控制系统的主流组网技术，是控制向分散化、网络化、智能化方向发展的技术基础。 本课程主要包括：现场总线/工业以太网的网络通讯基本原理，面向底层PLC控制，构建控制网络，人机交互界面HMI（Human Machine Interface）实现远程监视及优化控制，并以工程实践为例，从整体上掌握现代大中型自动化系统的实施过程。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.掌握大中型自动化系统的控制网络基本原理、设计方法、实施方法。 2.掌握HMI的设计方法。 3.结合S7-300 PLC工程实例，达到一定运用能力。 （三）实施说明 本课程应重点讲授工业控制网络原理、设计方法、结合PLC系统，以实例为主线，以作业、讲解等互动形式，调动学生的积极性。 （四）对先修课的要求 本课程的先修课有：计算机基础、机电传动控制、电工及电子技术、控制工程基础。 （五）对习题课、实践环节的要求 1.习题要求：习题应促进学生消化、巩固所学内容。习题要密切配合教师的讲授内容，注意要使概念类、分析类和设计类习题并存，培养学生的分析和设计能力。教师通过习题发现问题，改进教学，同时习题也是考核学生的依据之一。 2．实验要求：根据课时较短，同时仿真系统在脱离实验设备亦能进行的实际情况，实验环节以作业形式安排在课后，以实例、作业、互动来完成实践过程，不单独设置实验课。 （六）课程考核方式 1.考核方式：课程大作业。 2.考核目标：在考核学生对控制网络基本知识和方法掌握的基础上，重点考核学生实际运用能力。 3.成绩构成：出勤（约占20%），平时考察（约占30%），课程大作业（占50%） （七）参考书目 《S7-300/400 PLC 应用技术》，廖常初编，机械工业出版社，2008 《工业控制网络与现场总线技术》，陈在平，机械工业出版社，2006 《工业控制网络技术》，杨卫华，机械工业出版社，2008。 二、中文摘要
工业以太网的意义及其应用分析
以太网技术在工业控制领域的应用及意义 随着计算机和网络技术的飞速发展，在企业网络不同层次间传送的数据信息己变得越来越复杂，工业网络在开放性、互连性、带宽等方面提出了更高的要求。现场总线技术适应了工业网络的发展趋势，用数字通信代替传统的模拟信号传输，大量地减少了仪表之间的连接电缆、接线端口等，降低了系统的硬件成本，被誉为自动化领域的计算机局域网。 现场总线的出现，对于实现面向设备的自动化系统起到了巨大的推动作用，但现场总线这类专用实时通信网络具有成本高、速度低和支持应用有限等缺陷，以及总线通信协议的多样性使得不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作等，无法达到全开放的要求，因此现场总线在工业网络中的进一步发展受到了限制。 随着Internet技术的不断发展，以太网己成为事实上的工业标准，TCP/IP 的简单实用已为广大用户所接受，基于TCP/IP协议的以太网可以满足工业网络各个层次的需求。目前不仅在办公自动化领域内，而且在各个企业的上层网络也都广泛使用以太网技术。由于它技术成熟，连接电缆和接口设备价格较低，带宽也在飞速增加，特别是快速Ethernet与交换式Ethernet的出现，使人们转向希望以物美价廉的以太网设备取代工业网络中相对昂贵的专用总线设备。Ethernet通信机制 Ethernet是IEEE802. 3所支持的局域网标准，最早由Xerox开发，后经数字仪器公司、Intel公司和Xerox联合扩展，成为Ethernet标准。Ethernet采用星形或总线形结构，传输速率为10Mb/s，100 Mb/s，1000 Mb/s或是更高，传输介质可采用双绞线、光纤、同轴电缆等，网络机制从早期的共享式发展到目前盛行的交换式，工作方式从单工发展到全双工。 在OSI/ISO 7层协议中，Ethernet本身只定义了物理层和数据链路层，作为一个完整的通信系统，它需要高层协议的支持。自从APARNET将TCP/IP和Ethernet捆绑在一起之后，Ethernet便采用TCP/IP作为其高层协议，TCP用来保证传输的可靠性，IP则用来确定信息传递路线。 Ethernet的介质访问控制层协议采用CSMA/CD，其工作原理如下：某节点要
浅析氢能的发展及展望
浅析氢能的发展及展 望 学院：交通运输工程学院 专业：交通工程专业 姓名：尹宏 学号：201106980319 指导老师：方芳 课程：能源科学导论 2014.11
浅析氢能的发展及展望 摘要：在环境污染和能源危机双重压力下，氢能作为一种高效的清洁能源越来越受到世界各国的重视。 关键词：氢能特点储存优点 引言：随着全球人口的急剧增长和人类社会的快速发展，人类对化石资源过度开采和不合理利用现象，已经导致化石资源严重短缺、温室效应和酸雨等自然灾害频发，如果再不加以控制，人类的生存环境将进一步恶化，人类必须找到一种更好的新型能源代替即将殆尽的化石能源，并且保证这种能源对生存环境不产生破坏。氢能由于具有资源无穷无尽，燃烧热值大，并且对环境无污染等优点，当然作为首选替代品。而氢能能否得到推广，与目前的制氢技术和储氢技术密切相关。而储氢技术的关键是储氢材料，这直接影响了氢能应用的安全性和经济性。1.氢的特点 氢是自然界存在最普遍的元素。据推算，如果把海水中的氢全部提取出来，它所产生的总热量比全球所有化石燃料放出的热量还大9 000倍。氢发热值高，除核燃料外氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的，达到121 061 J/g，是汽油的三倍。氢的燃烧产物是水，对环境无任何污染，而氢气在燃烧中产生氮氧化物，比石油基燃料低80%。氢能利用形式多，既可通过燃烧产生热能又可做能源材料用于燃料电池。氢可以以气态、液态或固态的金属氢化物出现，能适应贮运及各种应用环境的不同要求。 2.氢的储存 一般条件下氢以气态形式存在，贮存困难。常用贮存方法有：常压高压气态贮存、低温液氢贮存和金属氢化物贮存。 2.1高压气态贮存 气态氢可贮存在地下库里，也可装入钢瓶中。为提高贮氢量，目前正在研究一种微孔结构的储氢装置，它是一种微型球床。微型球系薄壁（1 μm～10 μm），充满微孔（10 μm～100 μm），氢气贮存在微孔中。微型球可用塑料、玻璃和陶