西门子6ES7253-1AA22-0XA0大量库存

金斯顿市位于美国北卡罗来纳州首府Raleigh市以东128公里，距离大西洋海岸线112公里。这所南方城市的居民有24，000人。金斯顿市警察局有70辆巡逻警车为市民服务，由指挥调度中心统一指挥运作。
　   金斯顿市警察局的警车装备齐全，每辆车上都配有车载计算机、摄像机、警报器、手控探照灯等装备。警察局信息通信中心配有专用网络通信系统。所有计算机联网，共享警务信息。一般信息中心接到报案后，会马上输入到计算机系统，小到邻居吵架纠纷，大到入室抢劫杀人案，指挥中心会马上将信息发给巡逻警车，警车收到报案信息立即赶往现场，巡警也可以通过车载计算机与另一辆警车或其他几辆警车取得联系，这样指挥中心知道谁去了现场。警员在现场处理完报案，可以马上把报告输入计算机，存入信息中心。如果报案附近没有警车，或者案情严重，警员处理不了，指挥中心会马上调邻近的警车支援。
　　金斯顿市警察局巡警车的运行基本满足市民的要求，但也常常遇到问题，那就是花费在常规操作事务上的时间太多，如忙于接调度电话、作路边停车检查、作常规书面报告等等。所以金斯顿市警局考虑如何tigao警察局通信系统运作的效率，给现场处理案件的警员提供尽可能详细的信息，确保一线工作的警员安全，能让他们在关键时刻尽快做出正确决定。
   　警察局认为图像、照片的证据作用，比口供更有效，因此警车上都配备了数码照相、录像、录音机等设备，及时记录现场信息和执勤情况，形成电子证据。
　　目前市警察局移动数据系统通信的内容和数据量大致如下：
　　

　　如果建立起了移动数据网，警员在现场使用车载计算机就可以接入金斯顿市警察局的专用网络，在几秒内就可以得到他所需要的信息。在警车上工作的警员能得到多少新的、手的资料，决定着他们如何处理突发事件。如果在拦下一辆车之前，已经知道面对的可能是一个毒犯、或者是一个有犯罪前科的人，警察会立即查看照片，核对嫌疑人，在短的时间内做出好的应战准备。无线移动数据网不仅使这些重要信息能在时间提供给警员，帮助他做出应战策略，tigao保障个人安全指数，而且tigao了警员的工作效率，在处理完现场后，警员在现场就可以在线做书面报告，将电子证据传回警察局专用网络，而不必回警察局。
　　通过移动数据网系统，可以使工作在巡逻车上的警员方便地接入到警察局的Vision RMS 系统、记录管理系统、DCI (州犯罪信息系统) 和FBI的国家犯罪信息中心(NCIC) 数据库，查看车牌照、通缉令、犯罪前科等信息。所以金斯顿市警察局一直在考虑如何建立起他们的无线移动数据网系统。金斯顿市警察局也配有新的911应急通信系统，和VisionCAD电脑辅助调度系统，金斯顿市警察局的无线移动数据系统需要和VisionCAD连接。
　　金斯顿市警察局对无线移动数据网系统有几种选择：
　　种：州立通信系统。州立通信系统对数据的种类和liuliang有限制，每辆巡警车的费用很高，而且还不能满足警察局所需的所有功能；
　　第二种：GSM移动电话系统。使用这种通信系统，前期的投入不大，但是每月的费用往往很高，而这些费用又不在每年的预算中。主要的问题是警察局使用公共网络作通信链路，不仅不安全，而且不可靠，以往的经验证明，当龙卷风或其他灾难来临时，警方要应对紧急情况，每当需要通信时，公网就过载，无法满足要求。
　　第三种：802.11无线局域网系统。这个系统价格有优势，但是它满足不了警察局对覆盖范围、通信、安全和可靠性的要求。
　　第四种：MDS公司的iNET 无线移动数据网系统。
　　公司对金斯顿市警察局的无线移动数据网系统作了设计和测试，五个iNET 接入点覆盖整个城市和郊区，70台iNET电台安装在警车上。电台提供的长距离传输使警察局的费用花费低。五个iNET 接入点MDS提供双机热备，系统的可靠性和稳定性高；MDS iNET支持网络接入功能、支持TCP/IP、支持话音、数据、图像等多种应用；MDS iNET提供的加密、滚动密匙、权鉴、传输安全措施使网络的安全水平达到了高的级别；MDS iNET 移动数据网为专用网络，不在公网系统状况的影响下，特别是在应急状况时；MDS iNET 是工业级设备，坚固耐用，特别适合在恶劣的环境下使用。MDS iNET的这些特性，完全能满足安装在巡逻警车上使用。通过移动数据网，警察局可以接入VisionRSM数据库，也可以接入DCI/NCIC 数据库。数据速率可达256kbps,并提供新的应用，例如金斯顿市警用网络与警车之间双向图像传输，以及网上即时通信，并可连入警察局的911城市应急联动系统和VisionCAD 系统。
　　对于移动数据系统的应用软件，金斯顿市警察局决定与MDS公司服务供应商Coastal Electronics公司合作。考虑到MDS公司与VisionAir 公司的公共安全系列产品有着良好的合作经验，金斯顿市警察局选用VisionAir 公司的VisionMOBILE 做为移动数据的应用软件。VisionMOBILE软件即装即用，与VisionCAD和VisionRSM系统的连接也简单直接。VisionMOBLIE系统是一个专用软件，便於现场的警员接入各种数据。可以在笔记本电脑上运行，它可以把VisionRSM 和VisionCAD系统的主要功能延伸到现场，加上触摸屏及其它接入技术，现场警员可以直接得到需要的信息。从而减少了对调度中心要求，加快了现场得到信息的速度。
　　安装上MDS iNET无线移动数据网系统后，金斯顿市警察局的运作更有效率。市警察局长Scotty Hill先生说：“我们每年由此节约的资金至少11.5万美元，因为来来往往的信息不必在重复2-3次了”。“信息一旦输入了系统，它就在那儿了，有效和节约是采用无线系统主要的特点。更重要的是，增加了现场警员执行任务时的安全系数。就在MDS iNET 移动数据网安装了不久之后，金斯顿市警员在常规巡逻盘查中，就拦截了一个外州正在查找的嫌犯。保障警员的安全是我们主要的目标，我也看到其他部门在用此系统，如特警队，把摄像头装在头盔中，现场图像传回指挥中心，指挥中心可以随时掌握队员行动的每一步”。
　　MDS iNET长距离高带宽特点，加上的VisionMOBILE 应用软件，使得金斯顿市警察局的无线移动数据网系统，基站建设费用低，无每月的费用，产品坚固耐用，支持无线移动数据应用，是有效的无线移动数据网系统。

　 高带宽应用的无线解决方案可以传输头像照片、车牌照、车证信息、现场指纹 、照片证件、和图像等信息，这些信息通过无线网络的传输到达巡逻的警车上。使用无线移动数据网，能增强警员的安全 、tigao效率、减少加班。工作在警车上的警员通过无线网络可以得到新的，手的资料。这可使警员对突发事件作出快的处理。例如：在拦下
　　一辆车之前，警员已经知道将面对的是一个毒犯，或者是一个有犯罪前科的人，他会事先作出好的应对准备工作。
　　

　　
　　 卡斯普警局知道无线移动数据网的好处非常多，但选择一个什么样的无线系统，仍然费尽周折。卡斯普警局希望选用的无线系统是造价经济实用并且能满足 以下 三个条件 ：
　　
　　 ，要覆盖卡斯普市90%的地域，范围约45平方公里。卡斯普市地域环境变化显著 ，卡斯特普山高约1000 米；
　　第二，必须和现有的电脑辅助调度系统连接，支持各种基於微软的应用软件，允许终端用户和调度指挥服务器相连接，Citrix 终端服务器提供电子邮件系统服务；
　　第三 ，要求是高带宽 、有足够的数据吞吐量，可以提供新的应用服务，例如传送照片到警车上，需要支持多用户同时在线。
　　
　　 卡斯普消防局也有同样的需求，消防车需要得到建筑蓝图，或者在接听紧急电话时得到地图帮助。
　　

　　
　　 美国 MDS 公司提供的MDS iNET无线移动数据网系统解决方案 能满足卡斯普城市警局的要求。首先，MDS iNET 的长距离特性，只需要建少数几个基站，就可覆盖90% 的卡斯普市并且基础投入不大。其次，MDS iNET是基於IP的解决方案，很多基於IP的应用软件都可以运行。基於 IP 的话音和图像传输在紧急情况是非常有价值的，话音网络传输有局限，图像监控是很必要的。 后，MDS iNET 数据速率达到256kbps, 可传输图像和照片到车上，或上传都可以。这个解决方案把警局的专网延伸到了巡逻的警车上或消防车上。
　　
　　 美国 MDS 公司在为卡斯普城市警局设计好MDS iNET无线移动数据网系统解决方案后，首先作了实际测试。在实际测试中出现了许多具体的问题，随着问题的一个个解决，终顺利完成了项目测试，并为项目的实施积累了宝贵的经验。测试中首先遇到的问题是：车载移动设备 终端的天线不高，车辆天线高度约 2 米，靠车辆供电，周围环境不确定， 附近可能有高楼遮挡。覆盖范围有限，通信不稳定；其次是：便携移动式设备发射功率有限制，1 瓦，电源供电受限制，只能电池供电。有时需要在楼内或在地下室进行通信。传输范围有限，通信不可靠。
　　
　　 所以，在设计无线移动数据网必须对上述情况予与考虑。接入点的间距，接入点天线的高度要经过测量，计算保证覆盖率达到要求。下面的实际应用数据可作设计参考：
　　

　　从表中可以得到下面的结论：
　　
　　（ 1 ） 信号衰减对传输可靠性的影响很大，如果信号衰减 12dB. 可靠性从 95% 降到 50% ，传输距离相差 2 倍。
　　（ 2 ）城市中心，城郊，和开阔平地，传输信号衰减不同，城郊比开阔平地增加衰减 20dB ，城市中心比城郊增加衰减 10dB 。
　　（ 3 ）信号强度从 -85dBm 减至 –105dBm, 衰减 20dBm, 传输距离可达 4-5 倍。
　　
　　MDS iNET 900, entraNET 900 传输距离经验数据 可作设计参考 ：
　　

　　从表中可以得到下面的结论：
　　
　　（ 1 ）停车时和移动时传输的距离相差较大。移动传输。由移动的多普勒效应引起的衰减，造成传输速率下降；
　　（ 2 ） iNET 900 和 entraNET 已经 900 的接收门限相比相差 8dBm ， { 此门限值考虑到衰减裕量 10 dB}entraNET 900 传输更远，覆盖范围大；
　　（ 3 ）在城市中心传输的效果不好，必须设法改进。
　　
　　 扩大覆盖范围可以采取多种方式：如增加发射功率，加高天线，tigao天线增益。采用低频段的产品，tigao绕射能力，也是一种选择。另外增加接入点，建立多接入点系统接也是可行的办法。
　　
　　 多接入点系统必须解决接入点之间的通信问题， MDS 提供通信协议 IAPP ，使多个接入点共享一个动态路由表，实现移动台在接入点之间的切换漫游。
　　
　　 移动数据网经常遇到的问题是：信号不稳定，掉线怎么办？能否接续上次的连接？文件传了一半，要重传吗？重新登录要多久？漫游切换时切换时间长怎么办？切换时的数据怎么办？ MDS 提供的专用软件克服了障碍，解决了上述问题。促使用户下决心采用 MDS 解决方案。
　　
　　 卡斯普警局用 3 个接入点覆盖了整个城市，25 个电台装在警车上，另外 23 个电台装在消防车上。计划安装新的接入点，扩展覆盖地域。 MDSiNET 提供的是专网通信，可靠性很好，不受公网状况的影响。此系统的坚固耐用，在恶劣的环境下可以运行正是卡斯普市所需的。 MDS INET 可以承受那里的严冬和酷暑，以及车载颠簸的环境，电台和专用的车载电脑都在警车上。 恶劣环境下的通信能力强。
　　
　　 使用 MDSiNET 做移动数据网，实现实时信息传输，用的是几秒而不是几分钟 。在公安应用领域里，分秒必争，MDSiNET 移动数据网为处理应急事件争取了宝贵的时间。 MDSNET 移动数据网运行速度比卡斯普警局原有系统快 10 倍，原来许多只能在办公室或需要调度中心协助才能进行的业务，现在可以让任何一个警员在现场就可以处理。卡斯普警局在安装上 MDSiNET 无线移动数据网后，实现了警局无线通信系统的高带宽 、长距离实时数据接入，tigao了警员的工作效率并且有效的保障了警员安全。实践证明，MDSiNET 移动数据网是卡斯普警局好的选择。

设备的加工要求：
　　要求在一个塑料桶的双面上贴上厂家的标签和里面所装的物品的参数。首先人工把一个生产好的塑料桶放到传送带上，传送带是由一个普通的电机驱动，传送带上有一个两侧可以调整的导轨槽，塑料桶就放在导轨槽上运行。在传送带的两侧各有一个靠液化气进行加热的装置，在塑料桶过来以后对其 A 、 B 两侧进行加热，传送带把桶往前运送，当一个光电传感器检测上以后，传送给控制器，由控制器发送一个命令给传送带上部的扶稳冲气装置，这个装置带着一个气管落到塑料桶的桶口上，并且往桶里面冲气，使桶形成一个外凸的圆弧形状。在这个过程中，传送带一直运行，上面的扶稳冲气装置通过一个同步带由一个电机驱动，这个电机的运动由控制器控制，这里要求这个电机从加速度到恒速到减速度停止时，这个时候的的运行速度必须和传送带的运行速度严格要求一致，否则这个桶就会偏到或者在机械装置上刮蹭了。在这个动作的同时，需要开始贴标，这是有三个电机和机械装置一起组合完成，其中的一个电机负责送标，另外一个电机否则收标，还有一个电机驱动贴标头负责把标贴到塑料桶上，标在贴之前，必须进行加热才能往塑料桶上贴住，这个贴标的速度也必须严格要求和传送带的速度一致，否则会造成贴的标变形。面贴完了以后，另外一面开始贴，其过程和这一面是一样。贴完毕以后，再通过一个吹气装置把桶的外面的杂物吹掉。然后一个加热装置把标的表面加热，使其更光滑明亮，由传送带送出去，由人工筛选把贴好的桶装起来。在换不同的桶时，可以通过触摸屏调整标的大小和标贴在桶边的距离等等参数。

工作流程图
技术分析：
　　 这个设备主要有三点的配合是关键：，扶稳和冲气装置的驱动的运行速度和贴标时的速度必须与传送带的速度一致，考虑用一个编码器采集传送带的速度送给控制器，由控制器的同步功能来实现其要求。第二，贴标时和桶的切入点必须调整合适，通过计算在启动贴标电机运行之前加一个延时。第三，必须要把温度、气压、机械、电气部分的驱动结合在一起调整。温度是采用温度控制仪进行控制。这个必须根据不同的塑料桶的材料和不同的现场情况调整。
设备的电器部分配置：
　1）运动控制器
　　 需要采用一个八轴半或者是两个四轴半的数字运动控制器，所谓半个轴就是一个编码器的输入通道，四个轴分别控制四个电机，做扶稳冲气装置、贴标装置的三个的运动控制，两侧就需要八个轴，可以把两侧分开处理，所以也可以采用两个四轴半的数字运动控制器。同时总共还需要有 16 个输入点和 3~6 个输出点，后从各个方面考虑，选用两个英国 TRIO 的数字运动控制器 MC206 来分别控制两侧的贴标；该控制器的通讯口具有 ModBus 协议，可以直接接触摸屏。另外，该控制器既可以控制步进电机，也可以控制伺服电机，或者是两者的任意结合。而且，该控制器除了控制轴所用的编码器接收通道以外还专门带一个编码器的输入口。
　2）触摸屏
　　 采用 HITECH 的触摸屏 PWS6600-S ，随时可以在触摸屏上根据不同的塑料桶来修改相应贴标的相关参数，其操作界面如下：
　 3）电机
　　对于供标和收标以及扶稳冲气装置的驱动部分采用德国 BERGER LAHR 的步进电机和驱动器 VRDM368/LHA / D921 四套和 VRDM397/LHA /WD3-007 两套，驱动贴标头采用 Panasonic 新的 A4 的交流伺服电机和驱动器 MSMD012P1U/MADDT1205003 两套加上两套 Parker BT80 的电动缸一起驱动
　 4）主传送带的驱动控制
　　 在传送带的控制方面，采用变频器 + 变频电机（ 5.5Kw ）的结合来控制，这样。可以做到传送带的速度可以根据贴标的需要进行调整。
　 5）传送带上所用的编码器
　　 采用每转输出脉冲数为 2500 的雷诺德的编码器，型号为 GEL260

加工过程中的运动控制过程
　　 先启动传送带运动，由加在传送带负载侧的编码器采集传送带的速度，把这个编码器的信号接入两个控制器的编码器接口，由传送带的速度利用控制器的同步功能来控制扶稳冲气装置和贴标的速度。，然后把加热装置点火和加热，让其达到所要贴标的佳效果，可以用一个桶经过加热和吹风以后，在没有到检测桶的位置把桶拿下来，放入水里面，让水浸过所贴需要贴标的位置，可以根据水在桶的两侧附着的水来判断温度是否达到其要求，如果水在桶上的水不均匀，说明温度还没有调好。把所要贴的两侧对应的标纸放到相应的托盘上，并且让检测标纸上的一个标号对应一个光电传感器的位置，控制器得到这个信号就停止找标，否则会一直找寻这个信号，当一切准备好以后，放一个桶在传送带上，传送带带着桶沿着导轨前进，首先经过加热、吹风等处理，当传感器在检测到桶到位信号以后，给到控制器，控制器就给扶稳冲气和贴标装置发出命令，然其跟随传送带同步的速度开始按其工艺要求进行贴标，贴完 A 侧后，立即贴 B 侧，其原理跟 A 侧是一样，当贴完一个桶后，经过后面的表面加热吹风处理后。这个桶就算贴完了。根据这个贴出来的标的位置来调整相应的位置，然后再试贴一个，一直到所需要达到的标准的位置时就可以开始成批量的开始生产了。
电气控制框图

一、 兰州近代物理所HIRFL-CSR项目背景介绍
    兰州近代物理所HIRFL-CSR（重离子加速器－冷却存储环）工程是国家九五重点国家重大科学工程。兰州HIRFL-CSR是一个集加速、累积、冷却 、储存、内靶实验及高分辨测量于一体的多功能实验装置。兰州近代物理所HIRFL-CSR将为二十一世纪一二十年代我国核物理学科在国际前沿领域的激烈竞争中取得一批具有国际先进水平的成果，使我国在国际重离子物理前沿领域继续占有一席之地提供先进的实验条件。与此同时，还能促进我国相关高科技产业的发展。例如：作为严重威胁人类健康的重大疾病，癌症及其防治研究关系到人类的生存。近年来，重离子束以其独特的深度剂量分布和高的相对生物学效应等优势，使得重离子束治癌成为当今癌症放射治疗领域中科学、先进、有效的方法。重离子束在治疗脑瘤等不方便开刀治疗的癌症方面有特别好的疗效，在德国已经得到成功临床应用。

    兰州近代物理所HIRFL-CSR包括：主环（CSRm）、实验环(CSRe)、束运线、放射性束(RIB)分离器、实验探测装置。主环周长161米，高加速能量为900MeV/u(12C6+)和400MeV/u(238U72+)，试验环周长129米，大接收能量为600MeV/u (12C6+)和400MeV/u(238U90+)，束线总长473米，磁铁总重量1451吨，磁铁电源总功率8234千伏安，建筑面积约17000平方米。兰州近代物理所HIRFL-CSR具有独特的双环结构，以现有的重离子加速器HIRFL作注入器，采用多圈注入、射频堆积和相空间冷却(电子冷却)相结合的方法，在CSRm里，将束流累积到高流强，并将累积的束流能量tigao，然后快引出打初级靶产生放射性束或者剥离成高离化态束流，注入到CSRe作内靶实验和高精度质量测量。

下图为兰州近代物理所HIRFL-CSR系统平面结构示意图：

    目前世界上科技水平高的HIRFL-CSR系统在德国GSI、法国GANIL和日本RIKEN。一旦兰州近代物理所HIRFL-CSR系统建成后，综合技术指标将等于或超过上述三个系统。

    HIRFL－CSR控制系统包括磁铁系统、电源系统、高频系统、注入引出系统、电子冷却系统、内靶系统、真空系统、束流诊断系统、控制系统和准直与测量系统。HIRFl-CSR系统的架构图如下：

 本文主要介绍PXI总线在HIRFL-CSR控制系统中的应用。

二、 兰州近代物理所HIRFL-CSR控制系统对数据采集平台的需求

2．1兰州近代物理所HIRFL－CSR控制系统介绍
    在兰州近代物理所HIRFL-CSR控制系统中，科学家们采取了多种创新的系统结构和控制算法。兰州HIRFL-CSR控制系统是基于WEB的分布式控制系统。系统主要包括前端控制服务器和HIRFL-CSR系统整体控制。系统结构图如下：

    前端控制服务器用来提供对受控目标和装置的完全控制。 它们可以接收命令和数据，运行算法，向设备送出控制信号，返回设备的状态和数据，提供人机界面等。按照现场要求执行开环或闭环控制。通过HIRFL-CSR的网站服务器和用户浏览器，HIRFL-CSR操作人员能够通过WEB形式发出指令并接收设备状态信息。同时，它能够和运行在intranet上的数据库自动交换数据。在上图中，除了前端控制服务器的其余部分为HIRFL-CSR整体控制。HIRFL-CSR的整体控制包括：网络通讯系统，数据库系统，集群服务器系统。所有HIRFL-CSR控制和束流诊断所需的数据，都存放在整体控制数据库中，HIRFL-CSR装置按照数据库中的命令和数据操作。这个解决方案控制所有的前端服务器，确保HIRFL-CSR装置工作良好。它也为HIRFL-CSR各控制部件之间提供高速数据交换。同时为HIRFL-CSR操作人员提供接口和信息。兰州HIRFL-CSR控制系统需要采集非常之多的I/O点，因此会用到数量非常多的数据采集设备。对于控制系统中的现场的高速信号如：束流诊断、高频系统中的信号主要用基于PXI数据采集子单元实现。对于加速器控制系统上数量非常多的（数千个点）磁铁、电源、温度等慢速信号点，兰州近代物理所的科学家自己设计了基于RS－485总线数据采集模块。这些数据采集模块的核心是一个相当于Inbbb Pentium CPU级别的嵌入式CPU，运行嵌入式操作系统。这些模块可以独立的采集A/D，I/O信号，并具有D/A，I/O控制功能。通过先进的分布式控制算法(神经元算法，模糊控制)，可以让整个HIRFL-CSR控制系统中的上千个模块协同工作，保证系统数据获取的实时性。兰州近代物理所的科学家设计了485转以太网的网关模块。每个网关模模块多可以挂接128个485模块。这样通过网关模块可以将现场的所有的485模块连接到整个HIRFL-CSR控制网。PXI数据采集子单元和基于RS－485的数据采集模块后都通过千兆以太网将数据汇集给多个高性能服务器。这些高性能服务器通过通过SCI总线完成高速互联(5Gbps)，形成服务器集群(cluster)，以满足大数据量处理和记录。整个控制系统的大致拓扑图如下:

    目前世界上现有加速器控制系统中，对于高速信号的数据获取，通常选用的硬件平台为VME（VersaModule-Eurocard）总线，如德国的GSI HIRFL-CSR系统，中国北京的正负电子对撞机等等。VME总线诞生与20世纪80年代，使用欧洲卡（Eurocard）结构和针孔连接器，是一种非常可靠和成熟的总线，目前还在jungong和电信等要求高可靠性的领域广泛应用。兰州近代物理所的科学家在设计HIFRL－CSR控制系统过程中没有沿袭前人经验。为了tigaoHIRFL－CSR系统的总体性能，他们经过反复论证，决定采用PXI总线做为HIRFL－CSR控制系统中高速信号获取的硬件平台。这在全世界HIRFL－CSR工程中是使用。
　

2．2选用PXI总线做为高速信号数据获取平台的原因
    PXI（PCI eXtensions for Instrumentation）总线是CompactPCI总线在仪器测量领域的扩展，它继承了CompactPCI总线稳定性并吸收了VXI总线中的仪器总线优点，非常适合数据采集应用。和VME总线相比，PXI总线具有如下优点：

A:PXI总线具有触发总线和星形触发总线，可以很容易的实现多路数据获取的同步触发。

    如上图所示，PXI系统具有8条触发总线，在背板上从系统槽连接到其余的外设槽，为所有插在PXI背板上的仪器模块提供了一个共享的沟通管道。这个8-bit宽度的总线可以让多个仪器模块之间传送时钟信号、触发信号以及特定的传送协议。这8条触发总线可以实现非常的触发要求。对于要求更多触发线和更高触发精度的应用领域（触发时间误差小于1ns），PXI系统还具备星形触发功能。系统的第2槽做为专门的星形触发控制器槽位，星形触发控制器与其他槽位均有专门的触发线相连，共有13条。这些触发线在背板布线的时候保证严格等长，这样可以保证槽与槽之家小于1ns的触发时间误差。

    PXI总线的这种特性对于离子束的检测非常有用。在HIRFL－CSR控制系统中，当一个重离子与其他粒子发生碰撞时，会撞击出其他粒子。这些粒子的轨迹和能量可以通过光电倍增管传感器进行捕获。汇集多个光电倍增管传感器的数据就可以得到重离子碰撞时的图像。在这种应用领域，要求对多个光电倍增管传感器的数据采集是严格同步的。通过PXI总线的触发可以很容易的实现这多块PXI数据采集卡同时触发采集。
　

    B:PXI总线具有10MHz同步时钟，可以作为多路数据获取的同步时钟。
如上图所示，PXI背板上有一个非常的10MHz时钟（误差小于<100ppm）。10MHz时钟源与每个槽位相连，在背板布线上也保证每个槽位距离时钟源的布线长度严格一致。这样可以实现槽间同步。

    在HIRFL－CSR控制系统中的束流检测中，要求在进行多路数据获取时的时钟节拍一致，不能有相位差。使用PXI总线上的10MHz同步时钟可以做为多块PXI数据采集卡的同步时钟节拍。
    C:PXI总线的带宽为133MB/s～512MB/s，远远大于VME总线的40MB/s带宽。
在HIRFL－CSR控制系统中，每个数据采集子单元要同时对多路信号进行长时间高速采集。由于数据采集卡的板载缓存通常较小，要实现长时间数据采集必须要求系统总线带宽足够大。这样才能保证数据的实时传送。PXI总线基于PCI总线，总线带宽为133MB/s～512MB，数倍于VME总线。这样如果数据采集子单元选用PXI总线，在同等采样速率和采样深度情况下，可以连接更多的传感器。这样tigao了系统密度，节省了硬件投资，增强了整个控制系统的性能。

    D:PXI总线数据采集产品种类多，产品。
    PXI总线自1997年诞生以来，由于其具备性能先进性、开放性和低成本，越来越多的厂家宣布支持PXI总线。目前全世界已经有百余家PXI设备生产厂家提供上千种PXI数据采集产品。这样用户可以自由的选择组合自己的PXI数据采集系统。PXI的硬件和软件基于开发架构，因此和VME相应产品对比，用户的软硬件投资大大降低。

2．3近代物理所HIRFL－CSR对PXI硬件产品的需求

    在兰州近代物理所HIRFL－CSR控制系统中，大量PXI数据采集子单元通过网络构成一个大的数据获取集群，完成对整个HIRFL-CSR的的数据获取。为了满足系统设计要求，对于PXI硬件平台，HIRFL－CSR控制系统的设计者要求满足如下要求：

A:Pentium 4 以上的CPU处理能力，CPU功耗低，无风扇设计。
    每个PXI数据获取子单元需要进行高速数据采集与初步处理，并将数据通过网络发送给後端服务器。这样要求对于PXI每个数据获取子单元具有很强的数据处理能力。CPU风扇是系统长期运行的不稳定因素，通常而言在恶劣环境下系统死机的原因大部分是由于CPU风扇停转导致。为了保证每个数据获取子单元长期可靠运行，要求控制器的CPU功耗低，仅靠散热片（heat－sink）就能满足系统散热要求。

B :控制器具有千兆网。
    为了保证数据传输的实时性，按照HIRFL－CSR控制系统的设计要求，PXI控制器必须具有千兆以太网口。每个数据获取子单元通过千兆网与後端服务器相连，传递数据或响应指令。

C :各种规格的数据采集卡，支持bbbbbbs和Linux。
    在兰州近代物理所HIRFL-CSR中需要用到大量的数据采集卡。这些数据采集卡包括同步A/D采集卡，高速多路A/D采集卡，高速高分辩率数字化仪，任意波形发生器，DIO卡 等。采样速率从100K～1GHz，分辩率从8bit～24bit。此外在采集卡软件驱动支持方面， 由于在高能物理应用领域，很多科学应用软件基于Unix/Linux，因此要求数据采集卡支持Linux 。

三、兰州近代物理所HIRFL-CSR使用的凌华科技PXI硬件平台
3．1兰州HIRFL-CSR控制系统中使用的凌华科技的PXI产品
    考虑到系统造价的因素，通常一个HIRFL－CSR工程先进行土木建设和配套设备的建设。HIRFL－CSR控制系统通常在后才实施。在兰州近代物理所HIRFL－CSR控制系统的前期设计验证过程中，负责HIRFL－CSR设计的小组考查了多个数据采集产品提供厂家的产品。后凌华科技数据采集产品品质和技术支持服务得到了兰州近代物理所的认可，在兰州近代物理所HIRFL－CSR工程中使用的PXI产品中，凌华科技的PXI产品占了很大份额。下面是兰州近代物理所使用的部分凌华科技提供的PXI产品。

机箱：
PXIS-2630：4U 高度，3U PXI 8槽PXI机箱，280W ATX电源，具备机箱报警功能。
PXIS-2556:4U 高度，3U 5槽PXI机箱，带6。4LCD，支持触摸屏。
PXIS-2700:4U 高度，3U 18槽PXI机箱，带冗余300W冗余电源。

控制器：
PXI-3800：Pentium M 1.6G PXI控制器，512M RAM ，支持Pentium M2处理器
PXI/PCI-8570: PXI MXI－3控制器，可以用普通PC控制PXI系统。

数据采集卡：
PXI－2010：4CH 2MS/s 14bit 同步数据采集卡
PXI－2005：4CH 500KS/s 16bit同步采集卡
PXI－2204：64CH 3MS/s 12bit 多功能数据采集卡
PXI－2208：96CH 3MS/s 12bit 数据采集卡
PXI－9820：2CH 65MS/s 14bit 数字化仪
……

3.2 兰州近代物理所选择凌华PXI产品的原因

A:凌华科技能够提供较完备的PXI全系列产品。
    凌华科技是世界上少数几家能够提供PXI控制器、机箱、采集卡的数据采集厂家之一。这样能够减少用户的系统集成时间。

B:凌华科技能够提供完备的数据采集卡的Linux驱动
    凌华科技是世界上少数几家能够提供完备的Linux驱动的厂家之一。凌华科技的Linux驱动能够实现全部bbbbbbs驱动的功能。用户只需要花很少的时间就能进行bbbbbbs到Linux的程序移植。另外凌华科技的Linux驱动支持SMP内核，这样可以充分发挥多CPU处理能力强的特点。

C:PXI-3800 PentiumM 控制器和PCI/PXI－8570 MXI－3控制器
    PXI－3800是世界上款Pentium M PXI控制器。Pentium M处理具有1MB L2 cache和低功耗特点。1.6 G Pentium M处理器的运算能力相当与Pentium 4 2.8G～3G。PXI－3800还支持Inbbb Pentium M2 （Dothan）处理器，Inbbb Pentium M2处理器具有2MB L2 cache，具有更强的处理能力。PCI/PXI-8570 是一款MXI－3控制器，和其他厂家的MXI－3控制器不同之处：PCI/PXI-8570支持64bit/66MHz PCI总线并可以同时控制2个PXI机箱。这样用户可以用一台具有多CPU的服务器同时控制2个18槽PXI机箱，可以实现512MB/s的PXI总线统带宽，这样可以让单个数据获取子单元插入更多的采集卡而不至于降低系统性能。

D:及时的技术支持
    兰州近代物理所HIRFL-CSR控制器的设计者为了tigao数据采集的实时性，需要采取某些特殊的驱动调用方式。这样设计者需要了解数据采集卡的底层信息，凌华科技及时的提供了相关信息和帮助，协助近代物理所完成了所需功能的实现。

E:高性能的数据采集产品
    凌华科技能够提供多种高性能的数据采集卡。如世界上高密度――96CH 3MS/s 12bit PXI采集卡PXI－2208；具有512MB存储深度高采样速率可达130MS/s 14bit数字化仪PXI－9820等。另外凌华的PXI数据采集支持无限次外部re－trig功能，这样可以实现长时间高频率的外部触发，非常适合离子束数据采集。

F:PXI产品的高性价比
    以往PXI产品通常给人以价格高高在上的感觉。凌华科技的PXI产品相比较国外同类产品，价格非常和蔼可亲。提供用户用得起的高技术一直以来是凌华科技的宗旨。

四、PXI平台在兰州HIRFL-CSR应用的效果
    兰州HIRFL-CSR控制系统2004年初开始进行调试，现在已经完成主环的建设。预计整个工程2005年能够全部完成。在兰州HIRFL－CSR的建设过程中，国内外物理学家多次来兰州近代物理所进行参观，他们对兰州HIRFL－CSR控制系统中使用的创新性的硬件控制结构和控制策略非常赞赏。国内外物理学家一致认为兰州HIRFL－CSR的总体技术水平处于水平。兰州近代物理所HIRFL－CSR控制系统中使用了大量PXI总线数据采集产品，在系统调试过程中，基于PXI总线的数据采集产品的性能指标远远超过原有VME总线产品。兰州近代物理所的科学家们一致认为PXI总线非常适合HIRFL－CSR控制系统中的数据采集应用，在未来高端数据采集领域，PXI总线必将占据主导作用。