IoT, 工业4.0&数字化转型 顾问咨询➶
智能城市交通车位管理系统 AWS IoT PoC➶
2019 - 2019 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware, Protel, Altium
某跨国公司 IoT 系统设计概念验证 (Proof of Concept) 演示, 基于 Arduino & AWS IoT 服务的智能城市车位实时检测计费系统。设计文档参见https://smartparkingspots-doc.netlify.app
Designed a smart parking solution that helps motorists find parking in downtown areas.
Requirements | Solution | |
---|---|---|
1. | Hardware/Sensor technology | Arduino Yun / simulated with EC2 |
2. | Connectivity technology | MQTT, websocket |
3. | scalable data processing architecture | AWS IoT, Lambda, DynamoDB |
4. | Parking data is made available | API Gateway, SNS, S3 |
5. | security and protection | IAM, Cognito, x.509 certificate authentication |
可扩展微服务系统架构 PoC➶
2018 - 2019 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware, Protel, Altium
某跨国公司可扩展服务系统架构设计概念验证 (Proof of Concept) 演示, 国际酒店客房系统基于.Net core, C#。设计文档参见https://hotelbooking.netlify.app/
Designed a smart parking solution that helps motorists find parking in downtown areas.
Requirements | Solution | |
---|---|---|
1. | Hardware/Sensor technology | Arduino Yun / simulated with EC2 |
2. | Connectivity technology | MQTT, websocket |
3. | scalable data processing architecture | AWS IoT, Lambda, DynamoDB |
4. | Parking data is made available | API Gateway, SNS, S3 |
5. | security and protection | IAM, Cognito, x.509 certificate authentication |
某跨国汽车公司生产线防错系统 MES 改造➶
2018 - 2019 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware, Protel, Altium
汽车生产线, 防错系统改造 200+ 工作站, MES&PLC
半导体芯片耐压测试 SCADA➶
2018 - 2019 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware, Protel, Altium
某跨国半导体公司耐压测试设备&流程数字化改造
半导体芯片视觉检测&测试数字化升级改造➶
2019 - 2019 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware, Protel, Altium
某跨国半导体公司芯片视觉检测,测试封装系统数字化改造,50+ 机台设备
Turret-Based Test And Finish Handler
Atlas Copco Open Protocal 工业通讯协议 C++ 实现➶
2018 - 2019 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware, Protel, Altium
支持 200 设备实时协议解析,通讯, 采用 Boost.Spirit & Boost.Asio TCP/IP sockets
SCPI & IEEE 488.2 工业通讯协议 C++ 实现➶
2017 - 2018 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware, Protel, Altium
采用 Boost.Spirit & Boost.Asio 串口通讯(RS232)
RT-Thread&潘多拉 IoT 物联网开发板 Linux 开发➶
2019 - 2019 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, Firmware
Linux 下采用潘多拉 IoT 物联网开发板 STM32L475 开发 RTOS RT-Thread, 参见 https://github.com/rockonedege/stm32l475-atk-pandora
IIoT 半导体芯片封测 2D 追溯系统➶
2020 - 2020 架构师, 软件, 硬件
某半导体公司芯片封测流程 2 维码 追踪朔源系统,采用 Docker, MongoDB, Flask, Python, C++, Shell 脚本
IIoT 半导体芯片封测烤箱 数字化升级➶
2020 - 2020 架构师, 软件
某半导体封测公司 100+ 烤箱数字化智能管理系统, 采用 Docker, Flask, Python, C#, Pandas, Plotly, MongoDB
智慧工厂3D无人驾驶控制塔➶
2020 - 2020 架构师, 3D, AGV, Milkrun
某跨国公司无锡灯塔工厂3D无人驾驶控制塔
赫斯基注塑系统有限公司➶
团队&部门组建➶
2005 - 2007 管理
先后组建制造工厂生产支持团队和全球研发工程部
组建上海注塑机工厂➶
2005 - 2007 团队组建, 项目管理
加拿大总部与上海两地办公, 建立上海注塑机系统生产 IT 基础设施, 及软件工程团队, 负责控制系统(软件,电气), 提前实现 100 万美元盈利,获得全球副总裁(Machines VP)签署颁发杰出贡献奖
- 加拿大总部与上海两地办公
- 组建控制系统软件团队,负责控制系统(软件,电气),
- 建立上海注塑机系统生产 IT 基础设施, Polaris 生产系统, 组装, 测试流程。
- 对接同步加拿大,卢森堡工厂数据,为生产线顺利投产
- 提前实现 100 万美元盈利
组建全球 R&D 上海软件开发部门➶
2007 - 2007 团队组建&管理
加拿大总部以外唯一全球 R&D 团队, 迅速成长至16人, 10 多年来员工忠诚度,敬业度等方面,备受赞誉的标杆团队
全部由硕士研究生以上学历组成。
业务能力表现优异,迅速从原定 5 人编制,扩至 16 人。
Kenexa评选全球优秀部门领导➶
2011 - 2011 团队组建&管理
肯耐珂萨(Kenexa)全球员工满意度匿名调查报告中名列全球前茅,报告入选呈送 CEO 名单。
项目管理➶
2005 - 2016 管理
管理上海所有研发和其它技术支持项目,包括注塑机系统全球发布安装。建立确立现代敏捷(Agile)开发流程。收购融合 Moldflow 公司制造部门
注塑机全球安装发布➶
2011 - 2016 项目管理, 新产品上市, 全球客户现场支持
全球注塑系统客服现场安装,调试及交付, 遍及中国,越南,墨西哥,澳大利亚等世界各地, 客户包括朝日啤酒,可口可乐,利乐包装等
作为研发传统,每当新产品研发结束,型号正式成型上市之前,都会有研发部门自组团队,在早期测试客户现场安装,调试,交付,并收集相关过程注意事项,编写相关文档。以备正式推出后培训生产,和技术服务部门。
从 2011 年起参与领导全球现场安装,代表上海团队的整体设计能力,现场支持能力得到了认可。
建立 Agile 敏捷软件开发,持续集成与发布(CI/CD)流程➶
2006 - 2008 项目管理, 管理, Agile, SCRUM, TDD
提升开发流程工具,模式 10 年左右(从 90 年代中期水平到 2006 年时代)
替代从 90 年代中期开发模式和工具链,确立 SCRUM/Test-Driven Development(TDD),敏捷(Agile)开发模式, 建立了现代软件生命周期(Software Life Cycle)的开发流程, 实践标准, 以及配套工具, 全方位管理功能需求,设计文档和源代码,测试,发布等
期间多次赴加拿大参与建立流程及相关工具评估(比如 IBM Rational Rose vs. Team Foundation Server(TFS))。
收购 Moldflow 制造部门➶
2008 - 2008 项目管理, 管理, 公司兼并, 知识产权转移, 资产接收, 技术融合
在8个星期内完成整合法国与美国团队软件,硬件资产, 并支持欧莱雅,利乐包装等客户
- MES产品线:
- Celltrack
- Java, PostgreSQL
- Data Collector
- Shotscope
- Delphi, C++, SQL AnyWhere
- MCU embedded system
- Celltrack
- SCADA 产品线:
- Matrix 热流道温度控制器
- C++/QT, Linux/Fedora, MySQL 媒体报导
- Matrix 热流道温度控制器
产品架构&研发管理 - SCADA&MES➶
2005 - 2016 SCADA, MES, DevOps
工业控制自动化软件开发,如 SCADA, MES, DevOps, 第三方集成, 算法模块
Altanium 热流道实时控制系统➶
2008 - 2009 产品开发, SCADA, 管理, C++, QT, MySQL, EtherCAT, C#, QT, SQL Server, TWinCAT, IPC, Linux, MCU
实时嵌入式, SCADA 系统,采用 Linux(基本款), Windows(高端款), C++11, C#, MySQL,工控机
注塑系统热流道控制软硬件系统,包括独特温度和运动控制算法。
- 低端系列
- 自研 MCU 硬件, Elo触摸屏, Linux/Fedora, QT/C++, MySQL
- 高端系列
- Beckhoff IPC, TWinCAT, EtherCAT, C#, SQL Server
实时注塑控制 SCADA 系统➶
2005 - 2016 产品开发, MES & SCADA, 项目管理, 软件架构, 软件编码, 嵌入式
实时高性能注塑机的操作系统,包含 HMI, PLC, 机器人,工业4.0, 工业物联网集成(IIoT), 10+ 年连续定期(季度/半年度)发布, 涵盖 10+ 产品线, 运行于世界各地生产的各系列 1000+ 台注塑机系统
作为赫斯基所有系列 10+ 种注塑机机型的操作系统,此软件之于赫斯基如同 Windows 之于微软。
功能包括:
- 嵌入式 Windows 镜像定制,
- 实时电机驱动, 运动控制, 伺服驱动(Servo)
- 机器人(自研,ABB etc.),第3方系统集成
- PLC, PID 算法,温度控制,总线驱动, 工业设备互联(Industrial IoT)
- HMI 人机界面,机器操控,参数调整,故障诊断,状态监控, 历史数据, OEE
- MES, ERP,边缘计算,云(Cloud)数据连接
涉及技术:
- Beckhoff 工业控制器(IPC)
- TwinCAT, CODESYS, PLC, IEC61131
- 串口 UART, RS232/485, Profibus, SERCOS 现场总线
- EtherCAT 工业以太网协议
- OPC, OPC-UA 工业互联网
- RFID, Rubee 无线通讯协议
- C++, C#, Ruby, Python, VB6
- WPF, Silverlight, WCF, WinForm, ATL/COM, .NET, SQL Server
- Microsoft Robotics Studio, Visual Studio, Team Foundation System
- Microsoft Azure, IoT Hub
10+ 年连续定期(季度/半年度)发布包括 Hylectric, HyPET, HyPET HPP4/5, HyCAP3/4, HyperSync, Barrier等机型, 运行于世界各地生产的各系列 1000+ 台注塑机系统
实时注塑控制 - PLC➶
2005 - 2016 产品开发, MES & SCADA, 团队与项目管理, 运动控制, CNC, 软件开发
IEC61131 PLC 实时控制相关算法, 包括伺服驱动(Servo),机器人控制等运动控制,以及温度控制, 第三方设备通讯等
PLC 基于 IEC 61131 标准,及 TwinCAT/CODESYS 运行环境。
Polaris注塑机实时控制系统是一个基于工业控制计算机的注塑机操作系统(Injection Operating System)及与之配套的装机发布系统(Production Deployment System)。
注塑机 MES 实时控制系统通过控制基于 Profibus,SERCOS,EtherCAT 等接口的电气系统,实现原料加热,注射,机器人控制等注塑成型周期过程的运动控制和自动化。
每季度发行一次基本版本升级,包含bug修复,新功能,以及与最新的机械和电气设计相对应的更动,并作为定制功能的最新平台。
装机发布系统(Production Deployment System)根据用户需求及每一台机器的机械与电气配置,选择相应的软件模块,把操作系统(Injection Operating System)定制安装到注塑机上。
此系统包括
- 人机界面( HMI )
- 提供友好的人机界面,故障诊断,状态监控,参数调整等上层功能.
- 软 PLC(soft PLC) 组成:
3rd系统集成( HMI )- 实现PID温度控制,各种电机运**动控制算法**和底层硬件**实时**通讯控制。
- 第三方辅助系统集成, 比如机器人(Robots)等。
- SSNX SCADA 集成:
- 实现PID温度控制,各种电机运**动控制算法**和底层硬件**实时**通讯控制。
设计技术包括
- C++, C#, VB, IEC61131 PLC 程序设计的开发维护
- Profibus, SERCOS, EtherCAT 接口硬件调试故障诊断
- OPC, WCF等数据通讯
Polaris Production System, 此系统基于COM/Visual Basic, Ruby, C#/.NET等技术。
PLC 基于 IEC 61131 标准,及 TwinCAT/CODESYS 运行环境。
Polaris注塑机实时控制系统是一个基于工业控制计算机的注塑机操作系统(Injection Operating System)及与之配套的装机发布系统(Production Deployment System)。
注塑机 MES 实时控制系统通过控制基于 Profibus,SERCOS,EtherCAT 等接口的电气系统,实现原料加热,注射,机器人控制等注塑成型周期过程的运动控制和自动化。
每季度发行一次基本版本升级,包含bug修复,新功能,以及与最新的机械和电气设计相对应的更动,并作为定制功能的最新平台。
装机发布系统(Production Deployment System)根据用户需求及每一台机器的机械与电气配置,选择相应的软件模块,把操作系统(Injection Operating System)定制安装到注塑机上。
此系统包括
人机界面( HMI )
- 提供友好的人机界面,故障诊断,状态监控,参数调整等上层功能.
软 PLC(soft PLC) 组成:
- 实现PID温度控制,各种电机运动控制算法和底层硬件实时通讯控制。 3rd系统集成( HMI )
- 第三方辅助系统集成, 比如机器人(Robots)等。
SSNX SCADA 集成:
- 实现PID温度控制,各种电机运动控制算法和底层硬件实时通讯控制。
设计技术包括
C++, C#, VB, IEC61131 PLC 程序设计的开发维护
Profibus, SERCOS, EtherCAT 接口硬件调试故障诊断
OPC, WCF等数据通讯
,涵盖所有系列 10+ 种注塑机机型。针对不同的平台,有两款不同代码实现, Windows XP/VB6&COM 及 Windows 7+/C#&.NET
赫斯基注塑机的 Polaris HMI 基础软件平台及各种衍生版本
en: A TwinCAT/EtherCAT based real-time PLC program for real-time control of servo
drives and robotics etc.
zh: 实时控制相关算法。 包括伺服驱动(Servo),机器人控制等运动控制,以及温度控制, 第三方设备通讯等
en: 'It''s more often than not that 3rd-party auxiliary equipments were requested
to be integrated into Husky''s HMI to '
zh: 根据工业标准RS232,以太网,OPC等专有接口实时第三方系统与注塑机通讯和控制, 包括 ABB 机器人, PS干燥机等第3方辅机系统
en: client integration of Husky's own SSNX system to provide premium SCADA support
zh: 无缝采集全系列赫斯基注塑机注塑周期数据,提供SCADA产品Shotscope NX 上最优集成的体验
实时注塑控制 - 机器人&3rd 系统集成➶
2005 - 2016 产品开发, MES & SCADA, 项目管理, 软件架构, 软件编码, 嵌入式
GPIO, RS232, 以太网,OPC 等接口实时第三方系统与注塑机通讯和控制, 包括 ABB 机器人, PS干燥机等第3方辅机系统
实时注塑控制系统 - IoT&MES 集成➶
2005 - 2016 产品开发, MES & SCADA, 项目管理, 软件架构, 软件编码, 嵌入式
以 IPC 为边缘计算节点,无线采集 IoT 设备信息,发送至云端或MES系统。
HyMET 热流道温度采集系统➶
2007 - 2007 产品开发, MES & SCADA, 软件设计, 硬件信息实时采集
监测, 记录 HyMET 合金注塑机上各热电偶监测到的热流道( Hot Runner )温度
一位素未谋面的工程师特意写信给我
这是我在 Husky 见过的最漂亮的软件工具
- 设计工程师验证设计,
- 服务工程师解决客户现场故障。
- 同时采集多达100通道数, 采集周期在 1s-180s 范围内可调。
- 程序必须占用尽可能少的系统资源
- 程序不能被客户意外终止
- 程序能自动监测注塑机运行/停止状态, 智能停止或重新启动记录, 并保证记录数据不能因为意外掉电而丢失。
- 预测记录数据大小, 以保证在无人监控时导致记录空间不足。
该项目全部以 C++ 编写,
- 利用 TWinCAT ADS API 实时采集硬件信息,
- 利用开源库 The POCO C++ Libraries 管理配置信息和数据持久化,
- 利用 WTL/ATL 架构主体程序及用户界面, 呈现实时信息, 用户权限认证管理。
设计领导解决方案及架构, 并亲自编写除 TWinCAT ADS API 之外全部代码, 作为范例讲授 Windows/C++ GUI, 高性能(低CPU占有率,低内存使用率)后台监控应用程序设计相关知识。 并在 POCO C++ Libraries 的使用过程中, 改进其 XML 处理模块, 回馈社区, 位列 Contributers。
该应用部署于运行 Windows Embedded XP 的工控机( Industrial PC )。
HMI 触摸屏标签显示控件➶
2006 - 2006 产品开发, C++, COM, MFC
针对触摸屏 HMI 的跨国语言显示自适应控件, 采用C++/COM
解决触摸屏下,HMI 界面语言切换(比如英语 -> 德语)显示区域不足问题。并编写软件工具实现数十万行代码中自动查找,替换 Visual Basic 6 内置 Label 控件。
- 解决 GDI 句柄使用超过 Windows XP 系统限制问题
- 编写工具在数十万行代码中自动查找插入控件引用.
.NET HMI 架构➶
2006 - 2008 产品开发, MES & SCADA, 桌面软件设计, 第3方软件集成
基于.NET/C#/WinForm/SQL Server, 架构和编写全新 SCADA 实时控制系统 HMI
由于现有控制系统 HMI 已经使用多年
- 经过多年的修改维护,已经演变得性能降低(比如40秒软件启动时间),众多临时特性的叠加也使用户操作复杂, 系统庞大而难以维护;
- 作为公司第一代迁移自 PLC 的 PC/softPLC 架构控制系统, 软件构架上不成熟而难以扩展;
- 大量代码基于 Visual Basic 6/COM, 难于添加现代 UI 体验及功能
- 软件工程思想和开发工具的发展使得重构原有系统变得可能而且代价低廉。
该项目组织大量人员梳理现有功能,
本人职责包括
- 代码及设计文档,分析,提取,重组设计需求,找出性能瓶颈
- 参与设计确认软件架构
- 技术培训讲解并领导上海团队确保 TDD/SCRUM 开发过程实施, 确保开发进度和代码质量。
- 编写部分代码
- 招聘工程师充实项目组
该应用部署于运行 Windows Embedded XP 的工控机( Industrial PC ), 技术涉及Windows Form, WPF, C#, C++/CLI, SQL Server等。
Shotscope MES 系统➶
2008 - 2008 产品开发, MES & SCADA, 管理, 公司兼并, 知识产权转移, 资产接收, 技术融合, JAVA
采用 MCU/PC 服务器, C++/Delphi/SQL Anywhere 的工厂生产过程监控系统, C/S架构, 包含采集硬件和软件
从 Moldflow 公司法国团队收购。有稳定北美市场客户。
组成部分:
- Windows Server 服务器软件
- 嵌入式数据采集监控硬件,及 Firmware(硬件)。
Celltrack MES 系统➶
2008 - 2008 产品开发, MES & SCADA, 管理, 公司兼并, 知识产权转移, 资产接收, 技术融合, JAVA
采用 MCU/PC 服务器, Java/MySQL 工厂生产过程监控系统, C/S架构, 包含采集硬件和软件
从 Moldflow 公司法国团队收购。有稳定欧洲市场客户。
组成部分:
- Windows Server/Linux 服务器软件
- 嵌入式数据采集监控硬件,及 Firmware(硬件)。
Shotscope NX B/S MES 系统➶
2008 - 2015 产品开发, MES & SCADA, 网络, WCF Silverlight
行业内第一款基于 web 技术 B/S 架构 MES 系统, 预测性维修(Predictive Maintenance) 及互联工厂(connected factory) 系统, 2009年芝加哥北美塑胶展发布,年销售额 300+ 万美元
行业内第一款基于Web的 MES, 包括能耗管理, 预测性维修(Predictive Maintenance) 及互联工厂(connected factory) 系统, 2009年芝加哥北美塑胶展发布,年销售额 300+ 万美元
整合替代现有 SmartLink, Shotscope, CellTrack 过程与生产监控系统软件和硬件,实现生产制造企业数字化管理。
该系统
上端连接企业上层 IT 系统等第三方系统( 如 ERP )
下端连接机器运行状态, 实时采集生产车间数据,比如实时周期参数,能源消耗,物料分配与消耗, 工班安排等
对于 Husky 品牌注塑机,从其控制软件内建相关模块,以私有软件协议,获得专属详尽的生产细节数据,比如
- Husky Polaris 注塑机实时控制系统
- Husky Altanium 热流道控制系统
对于 非 Husky 品牌第三方注塑机, 通过
- 标准工业软件协议,如 OPC UA, 从第三方机器控制系统获取数据
- Husky 专用 Data Collector 以 Side-by-Side 方式硬件采集数据
开发内容包括
- 服务器软件开发
- Polaris Polaris 注塑机实时控制系统相关 HMI 及数据接口开发
- Data Collector 专属定制及工业标准(SPI, OPC, USB, RS422 等) 数据协议开发
利用 WCF, Silverlight, SQL Server 等C#/.NET技术系统,使其与其前身系统相比
- 更友好直观的操作界面与数据呈现, 报表生成能力,
- 更广泛,分布式的监控能力。
- 单车间
- 全球跨地域车间
- 更强大的数据存储与处理能力
该产品按计划于 2009.6北美塑胶展(NPE Show 2009)前完成初步版本,作为主展产品之一,在展会上取得巨大成功,并获得用户热烈欢迎.
初期开发阶段项目职责:
- 领导协调上海团队与加拿大,卢森堡同事及印度外包公司开发的分工
- 与销售部门同事协作,转化用户需求(User Story)为可实现的技术特性(Feature)
- 参与制定阶段目标,划分可独立实现的单项任务(Work Item),
- 制定以2星期为周期的迭代开发计划,并确保其实施,每一个Milestone能按计划达到
- 确保测试驱动开发(TDD)等开发模式和工程标准的实施
- 当项目方向不明确或出现争议时,做出决策,并推动项目前进
从产品推出后, 根据市场需求,上海团队一直专人负责升级开发中,直至 2015 年产品转由 After-Market Service Engineering 支持,期间内容包括
- 性能优化
- 客户专有生产流程模板
- 客户专用软,硬件接口支持
更多关于该产品的功能综述, 请参考其主页.
HMI 国际化(i18n)本地数据库设计➶
2006 - 2006 产品开发, DevOps, 软件设计, COM/ATL
设计新数据库文件格式及访问API,为 HMI, Shotscope NX等软件提供统一集中的语言资源存取( 22+ 种)
采用 ATL/C++ 实现 COM 服务器。
原有语言字符串数据库设计基于单个文件的设计,典型大小 70+ MB
- 文件经常损坏, 尤其当 HMI 意外崩溃(比如系统掉电)
- 读写性能太差
- 不能裁剪选择只用到的语言,大部分客户只用到 2 种语言(英语及本国语言)
保持其接口不变的情况下重新
- 设计新数据库文件格式
- 实现其 COM 服务器,采用 ATL/C++
- 从用内存映射文件(Memory Mapped File)方式操作文件
克服了以上所有缺点, 客户端(如 Polaris HMI) 不需要为此更改一行代码。
产品架构&项目管理 - IoT, IIoT & Cloud➶
2005 - 2016 IoT, Industry 4.0 & Cloud
工业以太网,工业互联网,大数据,云计算应用相关产品
注塑模具生命周期 IoT 管理系统➶
2009 - 2009 产品开发, IoT, Industry4.0&Cloud, 无线通讯, 网络通讯, 嵌入式, 硬件烧录
模具从订单到设计,生产,售后的生命周期管理。基于 RuBee(IEEE 1902.1) 无线通讯技术读,写模具参数的工业 IoT 解决方案,实现赫斯基领先全球的快速模具识别,通讯与更换模技术
包含
- 服务器数据管理
- Windows Server 网络服务器程序开发
- 编写 Mold ID Server 门户网站, 做为全球唯一数据中心,存储所有生产,售出的模具参数信息。
- 在设计阶段供模具工程师录入,修改模具信息
- 供生产工程师,服务工程师在线下载每套模具信息供生产现场或客户现场升级注塑机/模具配置
- Polaris HMI 集成, 车间现场无线检测识别模具, 参数加载及寿命磨损管理。
- Tag 网络 OTA 烧写工具维护工具
- 模具信息以 RuBee(IEEE 1902.1) 协议无线烧写进 Tag
- 在有限的 256 字节内压缩存储众多模具信息
- 连上公司内部网路 (Intranet),可以通过全球烧写, 比如上海的工程师可以远程对加拿大工厂的 Tag 烧写。
该项目在我的领导下由上海开发完成,服务器部署于上海,由上海团队维护支持全球业务。
开发内容涉及 SharePoint, Silverlight, WinForm, Firmware 以及 Socket 网络通讯。
注塑系统工业 4.0 集成 - 硬实时网络通讯➶
2016 - 2016 产品开发, IoT, Industry4.0&Cloud, 软件设计, 系统集成, 硬件采集, 团队与项目管理, 软件架构, 代码编写
基于 TwinCAT/EtherCAT 实时工业互联智能性, 连通性设计。获得 Ringier Technology Innovation Award(荣格技术工业 4.0 创新大奖)
HyperSync™为同步化系统,模具、机器、热流道以及辅助设备协同工作。除具备突出工业4.0级别的智能性及连通性外,机器及模具流程同步化的增强可以较低的总产品成本实现较快的注塑周期,同时不会影响产品的质量。
Husky 的注塑机(Injection Molding Machine)与热流道控制器 (Hotrunner Controller)作为两个独立运营的部门,虽然各自居于市场领先, 当客户同时购买两者产品时,彼此视对方为普通第三方设备,并不能启用对方独有的高阶功能/性能。
二者紧密高效的集成,成为年度新机型 Horizon 的核心功能之一, 意在
- 把各种功能的分别连接方式(如 Digital I/O, RS422 等),简化整合为一根 以太连接线, 从而
- 在硬件上,简化电气连接, 及生产组装车间工人,客户现场服务工程师接线的复杂性和调试难度
- 在软件上,具有向前扩展性, 便于增加新功能
此项目涉及面繁复庞大,需要在数百万行,数十个工程的 C# 和 PLC 代码中,阅读,理解并修改添加相关功能。设计内容包括
- 整理所有拟支持的 Altanium 产品线包括Delta 3, Matrix 2 等的全部功能,重新设计基于 Ethernet 的命令集,
- 温度控制
- 伺服电机控制
- 版本控制
- 对端识别,及专属功能锁定与开放
- 在 Altanium Controller 端添加支持
- 在 Polaris HMI/PLC 端添加支持
- 验证 Beckhoff/TwinCAT RT-Ethernet 实时
- 对部分重要客户提供兼容性升级,在原有硬件连接(RS232/USB)基础上实现新功能
此项目方案及软件实现完全由上海团队调研设计完成, 付出众多, 比如
- 方案的初期一直争议怀疑意见中进行
- TwinCAT RT-Ethernet 传输,尤其对于伺服电机控制指令传输未经实际验证
- 在同一电缆线种,实时信号与非实时信号相互干扰程度未经实际验证
- 12小时时差下,持续数月密集的电话,视频英文设计讨论会议
- 部分重要功能在没有硬件情况下完全靠软件模拟开发测试
- 多次通宵达旦,远程连接到加拿大车间的原型注塑机上调试
- 多次往返于上海与加拿大,调试验证
- 亲赴墨西哥原型机客户(利乐包装)现场组装调试机器
在此核心功能的支撑下,该机型如期在 2016 年秋天德国举行 K-Show 首秀成功,并在 2017 获得 Ringier 2017 Innovation Award 创新奖。
注塑系统工业 4.0 集成 - 远程 HMI➶
2016 - 2016 产品开发, IoT, Industry4.0&Cloud, 软件设计, 系统集成, 网络通讯
基于 RDP 协议, 实现对 Altanium 温度控制器的嵌入式远程桌面控制
当前注塑机(IMM)与 Altanium 控制器是两套相互独立运行的工控机(IPC)系统,各自拥有自己的采集与控制硬件以及 HMI 系统,仅在重要信号上抄送对方一份。操作工必须在两套设备的 HMI 显示屏 上来回操作。
此项目是 HyperSync/Altanium 以太网 One-Cable 集成的互补项目。意在直接从 IMM 的显示屏上直接复制 Altanium 的 HMI 控制界面,实现 One-Display 操作。
- 前者重点在于实时硬件信号的相互通讯,实现运动控制的有序性同步, 以工业以太网( Industrial Ethernet )协议传输
- 后者的重点在于非实时软件偏好设置,以标准 TCP/IP 协议传输
技术内容包括
- VNC 与 RDP 远程协议的方案选择与原型设计
- 设计/验证 RDP 通讯对带宽的占用,及对同电缆内实时信号的影响
- Polaris HMI 系统架构下集成 RDP 协议及界面
- Altanium 的 APIPA 自动接入检测,识别
- Altanium 控制器自动解锁屏处理
- Altanium 采用无键盘纯触摸屏设计
- 其在 被 RDP 协议远程连接后,会锁屏, 导致操作员不能进入
- Altanium 采用无键盘纯触摸屏设计
- 在工业强度下性能的应急响应实时性与可靠性设计与检验
注塑系统工业 4.0 集成 - 控制器网络智能识别➶
2016 - 2016 软件设计, 网络程序设计
在网络内唯一识别,匹配注塑和模具控制器,防止网络攻击和错误连接。采用异步,并行算法和 Internet Control Message Protocol (ICMP)协议
在集成 Altanium 热流道控制器的项目中,一项设计目标是控制器被接入注塑机的瞬间,自动探测到, 并获迅速或得其 APIPA 地址。
使用 ping 应用程序 和 .NET库不能达到实时性要求(耗时 10s - 40+s),并且导致大量系统资源(比如内存 700MB)消耗, 以致程序崩溃。
我分析其原因可能是过多的 .NET 库封装开销所致, 以 C++/Boost.Asio 从 socket 层异步实现相似功能, 达到 2s 完成检测,内存消耗 5MB 左右。
随后以此算法封装成
- .NET 组件供 Polaris HMI 集成调用
- 独立应用程序,供车间测试工程师,现场服务工程师调试( Troubleshooting )用
SSNX on Azure 工业互联网系统➶
2015 - 2016 Windows Azure
重新设计基于微软Windows Azure 云端的 SSNX 生产,效能系统,在Windows Server/SQL Server 的基础上增加云部署选项, 比博世生产绩效管理系统 (BOSCH PPM) 和 GE Predix 更完整专业的注塑工业 4.0 方案
HostLink TCP 实时注塑机通讯协议➶
2012 - 2012 产品开发, 增值模块, 软件设计, 网络通讯, Windows, Linux
基于 TCP 实时注塑机数据通讯协议 C++11 (STL, Boost)实现, CMake 构建
Hostlink 是原定义于 90 年代中期, Husky 专有的数据通讯协议, 基于原始 Socket(Raw Sockets) 定义众多命令,用于远程与 Husky 注塑机交互,包括
- 实时读取注塑周期各种参数(injection cycle data)
- 设置各种注塑参数
客户通过购买此协议模块,可以把 Husky 注塑机集成到其 MES, SCADA 与 ERP 系统中。
在为某大型客户修复该模块程序错误(Bugs)时, 我发现从长远计,原代码架构与系统依赖不久将淘汰,遂决定
- 在业余时间面向未来重新实现,
- 并作为小组相关技术培训的范例。
开发内容包括
- 以标准 C++ (Standard C++) 重新实现该协议
- 摒弃了以前依赖于 MFC Sockets 相关类的命令实现
- 在 Windows 之外,支持 Linux
- 支持 64 bit 操作系统, 修复微妙的错误(Bugs)
- 通过 C++/CLI 支持 .NET 绑定, 供 C# / PowerShell / IronPython 等语言调用
- 通过 Boost.Python 支持 Python 调用
- 增加新的命令字及数据格式, 以传递新的 HPP 机型拥有更多注塑周期实时信息
本代码大量使用使用 Boost 库,如 Boost.Asio, Boost.Spirit, Boost.PP,Boost.Python 等,以及模板元编程(metaprogramming)等高级现代 C++ 技术及库。
构建工具采用 CMake. 因为 Hostlink 协议不是开放协议,此代码未能开源。
机器智能算法模块集➶
2011 - 2011 产品开发, 增值模块, 软件设计, 数据科学, C++, DirectX, 图形编程
统计过程控制(SPC)及 统计质量控制 (SQC)算法和显示模块, OEE
实时采集注塑周期各项参数,进行 统计过程控制(SPC)及 统计质量控制 (SQC) 计算,6-sigma 生产过程控制要求,并提供多样图表绘制。
TwinCAT 实时可视化微服务➶
2016 - 2016 软件设计, 网络通讯, IoT, Json, D3.js
图形化 Beckhoff TwinCAT 2 配置文件, 以 JS/CSS3/HTML5 网页展示,并提供 REST 微服务/JSON API, 采用 C++11(ATL/COM, STL, Boost, CMake), Python, JavaScript
TSM是自动化设备管理与 PLC 运行环境软件TwinCAT的文件格式,该文件采用不透明的二进制格式,包含
- 所有硬件比如板卡及其配置信息
- 所有软件比如 PLC, 数控(NC) 等程序及相关实时任务配置信息
- 硬件采集与控制端口与对应软件变量的映射信息
一台典型的 Husky 注塑机系统拥有 6000+ 的节点映射信息,导致无论
- 开发阶段,
- 车间组装测试阶段,
- 还是客户现场服务
调试,排错,定位都非常低效。
此工具采用最新 IT 技术, 实现以下功能
- 把所有二进制信息提取成文本格式,比如 JSON, XML 等
- 以 HTML5/JavaScript/CSS 的单页应用(SPA - Single Page Application) 实现了
- 可视化节点信息
- 快速搜索查询节点
- 关系图(Dependency Graph)可视化
- REST 服务,供远程读取该注塑机的所有配置信息
- ** 此功能使得设计工程师可以从办公室协助车间生产测试工程师调试机器, 而不用来回跑,节省大量时间 **
- Microsoft Azure IoT Hub 支持
- ** 此功能使得设计工程师可以从 Husky 办公室协助全球客户现场工程师调试,节省大量时间金钱 **
此项目主要采用 C++/CMake, Python, JavaScript,采用开源库 Vis.js等。
Beckhoff TwinCAT ADS 通讯协议➶
2016 - 2016 软件设计
为开源的 Beckhoff ADS 协议跨平台实现加入了 TwinCAT 2 的支持
大数据 & 数字化升级 - DevOps➶
2005 - 2016 DevOps
Whiteboard R&D 大数据 BI 仪表盘➶
2011 - 2016 项目管理, 管理, 软件架构, 软件编码, 项目管理, 敏捷开发
基于微服务 & REST 的 ERP, CRM, R&D大数据聚合,分析智能( BI )系统。后端 C#, ASP.net, Python, Django, 前端 Dojo Toolkit, Angular.js
整合数据源
- Microsoft Team Foundation Server (TFS)
- Visual SourceSafe
- SharePoint
- ERP/BAAN
- Oracle HRMS
- UNC/mapped network drives
经过机器学习算法,辅助研发部门的敏捷(Agile)实践日常流程
- 实时,可视化跟踪
- 项目进展
- 工程师分配,工作强度等
- 提高会议,沟通效率
- 每日站立会议(daily standup meeting)
- 部门周会(Weekly team meeting)
- 项目里程碑会议(milestone meeting)
- 管理层会议
Polaris 数字化生产管理系统(Digital Production System)开发➶
2005 - 2016 产品开发, DevOps, 数字化, 团队与项目管理, 软件架构,软件开发
注塑机工厂从订单转化, 研发, 发布, 安装, 测试, 出厂全过程, 内部各部门 (研发, 生产,售后支持服务等)的协同工作数字化平台.
Polaris Production System, 此系统基于COM/Visual Basic, Ruby, C#/.NET等技术。
Husky 软件国际化(i8n)开发流程管理系统➶
2006 - 2006 产品开发, DevOps, 项目管理, 软件架构, 服务器软件, 网站设计, C#, SQL, ASP.NET
简化软件开发中的国际化支持,在线多语言资源开发管理系统,支持 22+ 全球主要语言
多语言资源开发管理系统,支持 22+ 全球主要语言。
支持数据库查询,外部翻译请求,审批,上下文场景管理,多语言资源文件生成管理等。基于C#, ASP.NET, SQL Server开发。
该项目由上海开发,部署,日常维护支持全球业务。
该网站的开发使得原来的人工过程自动化,
- 申请新字符串翻译从原来大约 2 星期等待 减少到 0 阻塞实时异步, 并能
- 提供更多上下文信息用于提高翻译准确性。 还提供了其他查询管理高级新功能。
为了支持多达 22+ 种语言 HMI 显示, 开发人员在开发控制系统软件时涉及到任何字符串均需, 事先向专职人员申请并获得特定 ID 替代原字符串用于开法中, 以支持用户使用时界面语言动态翻译。
DevOps Console - Console3➶
2012 - 2016 C++, Direct2D, DirectWrite
支持 Husky DevOps 的命令行终端控制台工具,基于开源 Console2 开发
该项目基于开源工具Console 2定制
- 修复众多错误
- 重新以 [Direct2D][#]/DirectWrite 替代原基于 GDI 的 UI 层,以提高性能和视觉效果
- 添加便利性功能,比如 集成常用 Husky 开发工具与系统变量设置等
该工具在 Husky 上海研发团队广泛长期使用。
Zebra 文档搜索引擎➶
2009 - 2016 机器学习
多功能关联搜索工具,支持 Husky和注塑行业专用术语, C++编写, 跨平台(Windows, Linux)
本地版本,激发基于网络和云技术,扁鹊搜索引擎的开发。
扁鹊 - 云计算工业 4.0 数字化升级➶
2013 - 2016 产品开发, IoT, Industry4.0&Cloud, 软件架构, 软件设计, 云计算, 大数据, 机器智能, IoT, 数据科学, MQTT
数字化研发,生产一体化平台贯穿研发, 生产, 售后一体化平台, 融合 Azure, REST service, 虚拟化, 微服务(Micro services), 移动终端 app, 大数据 等云计算时代前沿技术。
本项目由我以名医扁鹊命名,借指其对现有 Polaris Production System 的“起死回生”的治疗。其凝聚了自加入Husky 以来,我对其开发流程,生产支持流程的观察和解决之道。
Polaris Production System 自 2000 左右开始使用以来,众多的功能添加使其及庞大复杂,经常错误,以致在加拿大有工作 20 年经验的工程师几乎以每天解释各种错误及其绕过之道专职。在上海,其学习难度和莫名其妙的错误模式阻碍了团队的扩大。
其开发环境与发布环境杂揉,多年增量式添加更改配置,延续到目前 VMWare 虚拟机已达已经 70GB 以上的,极少数人能从头配置其环境。
其中的完全依赖于加拿大,上海,卢森堡的本地网络映射盘数百G数据文件,时常因为文件不及同步,丢失,重命名等导致崩溃,网络速度。
众多的虚拟机既导致工作站导致性能下降, 共享盘空间浪费,其不停拷贝,也导致网络拥挤,引起 IT 部门的不满。
其复杂的工具集,界面,和莫名错误让需求相对单一的车间生产支持工程师不知所措。
扁鹊精分开发和发布的环境需求,立足当前虚拟化技术的前沿与 DevOps 的相关理念,改变其本地应用程序架构,基于网络服务(Web Services)的架构,
针对开发环境需求
利用 Vagrant 管理虚拟机使
开发轻量化
基于公共 Vagrant Box, 不必囤积大量虚拟机镜像
共享简单化
不必通过拷贝 70+GB 的文件实现开发/调试环境共享
版本化
容易回退或前进到某特定版本,或比较其差异
针对软件发布环境需求
采用后端前端 Single Page Application (SPA) 网站应用 后端 REST API Service
- 可以从新浏览器窗口, 发起新的编译请求
- 进度状态消息实时 email 通知
- 可以在 Intranet 覆盖的任何地方发起请求和下载结果,而不必守在电脑前监控过程等待结果
- 当部署到云端 (Microsoft Azure)上后,服务工程师可以全球远程下载补丁
扁鹊由若干子项目组成,主要
微服务平台 - 柳叶刀/Lancet➶
2013 - 2016 REST, Product Development, IoT, Industry 4.0 & Cloud,Python, C#, C++
扁鹊核心算法库库及其 REST Service 总称,提供对 ERP, 数据库(SQL Server, MongoDB, Redis), SharePoint, COM Server等数据源的一致化信息接口, 包括重新实现部分原 Polaris Production System 的功能,主要以 Python 语言实现的。
DevOps 平台 - 针灸/Acupuncture➶
2013 - 2016 HTML5
软件开发,模拟,测试和发布的 DevOps 平台, 前端基于 HTML5 的可视化,支持 Andoird, IPhone 手机和平板移动设备端。以 Django/Dojo Toolkit/Web Socket 为框架实现的单页网站应用(Single Page Application)。,
Acupuncture 早期视图
Acupuncture 早期视图(移动设备)
虚拟化弹性计算平台 - 变形金刚/Transformer➶
2013 - 2016 Python
扁鹊后端,分布式计算服务器,管理预配置好的 VMWare/Docker 虚拟机群。采用微服务,消息(Message)机制,基于 Redis 和 MongoDB
- 包装, 并行化执行 Polaris Production System 命令, 使编译生成机器时间从原先 典型 40 分钟, 缩减至 5-10 分钟
- 合理分配请求,提高虚拟机资源的利用率
扁鹊搜索引擎 - HySearch➶
2013 - 2016 REST, Product Development, Machine Learning, AI, Python, MongoDB, Redis, Django, Boostrap, 机器学习, AI, 算法
基于机器学习,AI算法的综合搜索引擎,采用 Python/MongoDB/Redis/Django
应用朴素贝叶斯等机器学习,AI算法,提高模糊信息查询精确度,关联推荐,优化搜索结果。从 CRM, ERP, Sharepoint, TFS 等数据源获取各类R&D设计文档(Word, PPT, Excel etc.), 订单,客户,维修记录等信息。网站采用Django,Bootstrap。
开源贡献➶
2005 - 2016 管理
部分开源社区贡献
Boost.Chrono 库设计➶
2009 - 2010 管理
协助设计 Boost Library 中的 Chrono 时间库, 现在已经被纳入 C++11 标准库 STL。
协助设计 Boost Library 中的 Chrono 时间库, 现在已经被纳入 C++11 标准库 STL;改进 Spirit.X3 等。
The POCO C++ Libraries 库设计➶
2008 - 2008 管理
贡献了 XML 和 logging 日志处理相关代码
岱镨电子科技➶
SF100 闪存编程器➶
2005 - 2006 架构师, 软件, 硬件, 固件, USB, MCU, C++, MFC, STL, Firmware, C++, Protel, Altium
创业公司第一款核心产品,支持所有 SPI 闪存芯片编程烧录包括ST, Atmel, SST 等
- 支持研发设计验证 GUI 和工厂批量烧录CLI
- 优秀稳定的软,硬件架构
- 双核 ST7 MCU 嵌入式系统, USB连接, Windows界面操作
- PC 端 采用 C++ (MFC, STL, Boost)
- MCU 端 Firmware C, 汇编
- 从 2005 年最初版本至今 10 多年来,支持的芯片种类大幅增加, 该架构一直维持无大改动
- 后续维护开发的工程师对其软件架构高度称赞
- 迅速打开市场, 获得包括 Intel 以色列研发中心等客户青睐。
- 比同类产品编程速度数量级提高
- 界面友好易用性
- 售后反馈响应快速有效
Windows USB 驱动程序 - WinUSB++➶
2008 - 2008 USB, MCU, C++
USB端口通讯代码库, 封装 WinUSB 所有功能,并提供更高级面向对象(OOP)接口
C++ Windows 用户模式 USB 设备驱动。
意法半导体➶
嵌入式芯片功能验证&参考设计(PC BIOS 存储芯片)➶
2003 - 2004 嵌入式软件设计, 电子电路设计
M50 系列 PC BIOS 专用 Firmware Hub/Low Pin Count Flash 总线存储芯片, 提供功能验证平台, 及用户开发演示代码
包括:
- 功能验证和代码演示的硬件平台;
- 分成 2 层的驱动代码(C语言).
- 顶层(协议层): 提供 Firmware Hub/Low Pin Count 协议的封装, 以标准 C 编写, 独立于硬件设计.
- 底层(物理层): 提供硬件平台相关的地址, 数据, 控制相关基本操作代码, 与框架.
与芯片设计工程师合作, 全部负责软、硬件设计
嵌入式芯片功能验证&参考设计(SPI/I²C Flash/EEPROM 存储芯片)➶
2004 - 2005 嵌入式软件设计, 电子电路设计
基于 MCU PCB&firmware 套件设计,为 M25/45 系列 SPI 串行总线存储芯片, 提供功能验证平台, 及用户开发演示代码,采用可移植 C 语言
该应用包源于日常工作需求
- 验证 IC 样片
- 演示应用场景
- 提供免费可下载 C 语言通用驱动代码库, 用于读写寄存器, 传输数据
负责方案设计以及全部硬件与软件设计
- 采用 Protel/Altium 设计了采用 uPSD3300 MCU 的嵌入式应用开发板硬件
- 该应用也因此同时作为为即将推出的SoC(System On Chip)产品 uPSD3300提供开发包,
- 编写调试了通过 SPI 接口访问 M25/M45P(E) 系列程序/数据存储芯片的通用驱动库
- 编写了典型应用
- 演示字符集存储, 可用于公共场所公告牌显示
- 音频存储等应用, 可用于 MP3 播放器设计。
- 编写英文应用指南( Application Notes ), 详细解释全部设计细节
全部软代码, 及应用指南( Application Notes )发布在 ST 官网上共供用户免费下载。
Egret 芯片烧录器➶
2003 - 2005 嵌入式软件设计, 桌面软件设计, 电子电路设计, 应用架构
通过 PC端 USB,串口(UART), 并口(LPT) 和 MCU SPI, I²C 接口 NAND/NOR Flash/EEPROM 存储芯片功能验证, 及firmware image 烧录编程器的软件&硬件设计
基于以前原有 VB6 的半成品原型,在理解需求和现有技术架构后, 完全重构重新设计。 包括
- 上位机 PC 端界面
- GUI 图形界面,便于直观操作。
- CLI 命令行界面,便于批处理与第 3 方集成
- USB 通讯
- Windows 端 USB 驱动程序
- MCU 端 USB 驱动程序
- SPI/I²C 通讯协议及 Flash 芯片命令的组织和解析
该套件 PC 端以 VB6 编写, MCU 端采用 ST7 以 C 及汇编语言编写。
后期协助法国同事从 ST 授权商业化,成为初创公司 [Dediprog][#DP] 主打产品 SFxx系列。在创业初期,以代理 CTO 身份开发开发维护产品。
uCLinux 嵌入式实时操作系统(RTOS)移植➶
2005 - 2005 嵌入式软件设计, 电子电路设计
软/硬件开发套件,展示从 M25Pxx code Flash 芯片启动操作系统(Embedded RTOS), 采用了ARM7 ST7 CPU(STR71x), C 语言及汇编语言(Assembly),开发环境 RealView Development Suite/Keil
uCOS/II 嵌入式实时操作系统(RTOS)移植➶
2005 - 2005 嵌入式软件设计, 电子电路设计
软/硬件开发套件,展示从 M25Pxx code Flash 芯片启动操作系统(Embedded RTOS), 采用了ARM7 ST7 CPU(STR71x), C 语言及汇编语言(Assembly),开发环境 RealView Development Suite/Keil
Anatidae 研发项目管理系统➶
2004 - 2004 软件架构, 软件设计
项目管理软件, 同步上海,法国,意大利,捷克项目进度, C++, MFC, STL, BOOST, XML编写。
负责项目动议,软件架构及代码编写。
- 约 5 万行 C++ 代码
C++ 信号示波器模拟器➶
2003 - 2003 C++, 图像处理
示波器波形实时绘制,使用 WTL, STL, C++, Boost
采集芯片管脚信号(UART, SPI, I2C etc.),绘制波形图
施耐德电气➶
ATS 自动转换开关电器设计➶
2002 - 2003 NPD, PLC, 电气设计, 产品架构
基于 PLC 和低压断路器的主,备用电源自动互切设备, 为医院手术室等场所提供可靠的 UPS 供应
基于 NEZA PLC, NS系列塑壳式断路器使用, 成本仅市销售价格 1/3。
代表研发中心领导牵头,与合资工厂,NEZA PLC 事业部合作 实现如下设计目标
- 更智能,
- 更友好的人机界面,
- 更高可靠性和更低廉的成本
- 填补自动电源切换装置空白
- 提供哪吒(NEZA)系列 PLC 的应用案例
领导并推动此项目,
- 负责全部原型设计与改进,先后设计出 3 台样品
- 拟定并完成了各项 IEC/GB 规定相关试验
- 完成了投资/收益分析, 技术可行性分析及设计方案。
空气断路器国产化设计➶
2002 - 2003 电子电路设计, PCB
改进小型空气断路器(VC65, DPN Vigi 系列) ASIC 电路设计,包括原理路和PCB
为降低成本,缩小与本地生产商的价格差距,受合资工厂委托,进行本地化设计更改, 包括
- 分析 PCB/ASIC 的设计原理图, 针对国内标准及供应商的差异修改设计,并设计实验验证
- 逆向工程国内市场竞争产品,研究其原理, 成本, 可靠性等, 并通过设计实验获取相关参数
XB2 工业 LED 指示灯设计➶
2002 - 2003 NPD, 试产调查, 电气设计, 原型设计
根据IEC/GB相关标准,拟定合格性试验内容,接受条件。并对设计样品进行分析性试验。
为进入工业 LED 指示灯市场,受合资工厂委托进行调研, 包括
- LED 光源技术原理
- LED 光源技术指标及检测手段,与复旦大学电光源研究所, 美能达光学仪器等研究所和企业交流,发展潜在合作机会与意向
- 收集市场 LED 生产厂家信息与样品, 在研发中心实验室根据国标(GB)和 IEC 相关标准,设计实验,获取原始数据。
恒温加热箱设计➶
2002 - 2003 电气设计, 电子设计, MCU, PID, Firmware
MCS51单片机(硬件环境)实验室自制设备,以满足IEC/GB相关标准规定1000小时恒温寿命试验,采用单片机与PID控制算法.
实验室自制设备,提供高达75 ℃ x1000小时的恒温实验环境, 用于断路器 / 接触器 / PLC 高温老化测试。
包括
- MCU 单片机PCB
- PID 控制算法
- 封闭箱体机械设计,组装
波兰开关电源国产化➶
2002 - 2003 电气设计, 市场调研
电气设计(原理图,PCB),测量,测试开关电源关键参数。
研究引进原波兰工厂生产开关直流电源的可行性,电气设计(原理图,PCB),测量,测试开关电源关键参数,出具报告。 包括
- 设计实验验证波兰工厂样品各项性能指标,国家标准合规性。
- 收集调研国内同类产品的性能,价格参数
- 出具可行性报告及建议
实验数据管理系统 - LabUtils➶
2002 - 2003 Visual Basic, VBA
研发中心实验数据管理工具,常用机器学习,统计算法集, 历史数据查询, 基于VB6, VBA, C++
研究引进原波兰工厂生产开关直流电源的可行性,电气设计(原理图,PCB),测量,测试开关电源关键参数,出具报告。 包括
- 设计实验验证波兰工厂样品各项性能指标,国家标准合规性。
- 收集调研国内同类产品的性能,价格参数
- 出具可行性报告及建议
哈尔滨工业大学➶
电气工程及工业自动化系统研究➶
1998 - 2002 实时工业控制系统, 实时嵌入式系统(RTOS), 电器可靠性
依托哈工大铁路电器研究所,罗克韦尔自动化(Rockwell) 自动化研究中心, 研究计算机技术(软件,硬件)在工业领域的应用, 尤其工业控制计算机(IPC)和嵌入式系统(RTOS),以及现场总线(Profibus, CAN, DeviceNet等)
参与的研究方向
- 电机与电器
- 交直流电动机,发电机,变压器以及马达驱动 (罗克韦尔自动化(Rockwell)实验室)
- 低压电器(继电器,接触器和断路器)
- 计算机控制系统
- 直接数字控制系统
- 离散控制系统
- 现场总线(Fieldbus)控制系统
- 单片机嵌入式系统
- 实时嵌入式的系统(RTOS)和嵌入式应用程序开发
- 实时嵌入式的系统(RTOS)和嵌入式应用程序开发
- 各类电气电子接口电路与总线(串行,并行)协议的研究
- 实时控制及测量方法和电器可靠性(FMEA)
- 工业控制与自动化设备研究与开发
- 基于工控机(IPC)和单片机(英特尔 MCS-51 系列 MCU)
- 人机界面编写及数据实时采集,处理和管理软件开发,采用Visual Basic/C++
- 驱动程序开发,采用C/C++/汇编
- 硬件系统设的电气原理图及 PCB 设计,采用 Protel
- 电气/电路仿真,采用 pSPICE, MATLAB/SIMULINK, ANSYS等
- 机械设计(操作平台,凸轮设计),采用 AutoCAD
开发主要包括
软件设计
- Windows, 运行于工控机(IPC)
- 51 系列单片机
硬件设计涉及
- ISA I/O,PCI A/D 等计算机板卡设计
- 电源及负载的二进制编码设计与控制
- EMI,谐波干扰处理等
- 试验台的机械设计。
低压电器(断路器,接触器&继电器)自动化综合检测系统(ATE)➶
2000 - 2001 软件设计, 电子电路设计, 电气设计, 学术研究, MATLAB, C++, Visual Basic
ATE自动化测试设备。工控机(IPC), MCU上位机,下位机的实时信号采集,控制系统,涉及 ISA, PCI 总线 I/O, A/D 板卡设计, 变压器设计,电机与变频器控制。为铁道部开发, 获省,部级科技奖,在国际会议发表论文
此系统作为硕士学位论文课题验证设计,基于工业控制计算机, 为铁道车辆用电器(断路器, 接触器, 热继电器)的自动化常规检修平台.
- 并被广泛推广于 7 个铁路局下辖个车辆段。
- 经黑龙江省科委专家组技术评审鉴定“居于国内领先”。
- 相关论文发表于第八届国际电器可靠性会议。
- 推广至齐齐哈尔等 7 下辖个车辆段。
- 黑龙江省教育厅 科技进步一等奖, 2002 年 12 月
- 黑龙江省科技厅 科技进步二等奖, 2003 年 5 月
此课题应哈尔滨铁路局要求设计, 检修内容包括接触电阻, 闭合/断开时间, 过压/欠压/失压, 过流, 短路等电气性能试验和正弦振动等机械性能试验.
硬件设计包括:
- 工业控制计算机ISA I/O 板卡设计
- 工业控制计算机PCI A/D 板卡设计
- 计数器/定时器电路设计
- 大电流采样与切换电路
- 数字编码可变电源设计, 提供 1A to 1,300A 电流 及440VAC/220VDC电压
- 高精度阻性负载设计 (分辨率: 1/512 ohm)
- 变频器/电机控制
软件设计(采用Visual C++)包括:
- 精确电压/电流闭环控制算法
- 友好、全面的运行参数显示
- 故障报告,历史数据报表
- 寿命预测(FMEA)
- 测试数据管理,统计分析
此项目也作为硕士学位论文课题验证设计, 承担了全部的项目前期调研, 软/硬件设计及少量机械设计。
此项目深受用户好评, 被广泛推广至齐齐哈尔等7个车辆段销售累计逾百万人民币。
铁路照明电子镇流器自动化综合检测系统(ATE)➶
1999 - 1999 软件设计, 电子电路设计, 电气设计, 学术研究, MATLAB, C++, Visual Basic, FFT
ATE自动化测试设备。工控机(IPC)上位机,下位机的实时信号采集,控制系统,涉及 ISA, PCI 总线 I/O, A/D 板卡设计,为铁道部开发,填补国内空白,被指定推广使用。C++,VB6, FFT,电流谐波分析(THD)。
此课题应哈尔滨铁路局要求设计, 作为学士学位论文课题。负责了的调研, 全部硬件设计, 软件设计文档和调试。在国家级学术期刊发表相关论文一篇.
- 并被广泛推广于齐齐哈尔等 7 个铁路局下辖个车辆段。
- 《低压电器》发表相关论文《铁路客车电子镇流器逆变器综合试验台的研制》
此系统能同时测试多达八只电子各种型号镇流器/逆变器 (15W, 20W, 30W, 40W), 提供各种详细性能参数信息, 包括灯电压, 灯电流, 功率因数, 谐波畸变, 镇流器温升等. 实时显示电压, 电流波形。一旦发现故障, 还将提供故障定位与诊断帮助. 建立试品维修历史数据库, 并自动生成报表.
硬件设计包括:
- ISA I/O 板, A/D 板
- 交/直流电源 (DC 47V-57V, AC 200V – 240V)
- 传感器板 (电压, 电流 和 温度检测 )
- 试品切换板
软件设计包括:
- 硬件驱动
- 实时数据采样、分析 (快速傅立叶变换)
- 波形显示
- 测试数据管理该系统以其高效准确的性能深受好评, 并被推广至齐齐哈尔等铁路分局.
业余时间➶
A Literal Converter for Integers➶
2004 - 2004 开源, C++
用于数值的二进制,十进制,十六进制之间相互转换开源代码
该代码源于工作中一段时间需要频繁处理从示波器中导出的芯片通信信号, 并需要于是写了此小工具。
采用 C++, 并用英文解释了代码的设计和使用方法。
发表于开源网站 The Codeproject
Duplicate File Finder➶
2008 - 2008 C++
重复文件查找清除工具,采用 C++11(WTL, STL, Boost, CMake)
2D 水纹效果 WTL 实现➶
2011 - 2011 图像处理, C++, Image, Graphics, Direct2D, DirectWrite
图像处理, 以及 Windows 图形编程(GDI+, Direct2D )开源实现
该代码源于工作中学习研究时,兴趣所致。
采用 C++/WTL, 并用英文解释了代码的设计和使用方法。
发表于开源网站 The Codeproject
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