數(shù)據(jù)采集一般簡(jiǎn)介

在一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行容易出現(xiàn)故障，為了監(jiān)控這些設(shè)備，通常利用數(shù)據(jù)采集裝置采集他們運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)并送給PC機(jī)，通過運(yùn)行在PC機(jī)上的特定軟件對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以此判斷當(dāng)前運(yùn)行設(shè)備的狀況，進(jìn)而采取相應(yīng)措施。當(dāng)前常用的數(shù)據(jù)采集裝置，在其系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中，多采用單任務(wù)順序機(jī)制。這樣就存在系統(tǒng)安全性差的問題。這對(duì)于穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性要求很高的數(shù)據(jù)采集裝置來(lái)說是不允許的，因此有必要引入嵌入式操作系統(tǒng)。下面以μC/OSⅡ?yàn)椴僮飨到y(tǒng)平臺(tái)，基于ARM7系列處理器，對(duì)一種高的性能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行探索。

電流數(shù)據(jù)采集

在三相電路的功率測(cè)量中，主要測(cè)量方法有二瓦計(jì)法和三瓦記法兩種方法。

二瓦計(jì)法的理論依據(jù)是基爾霍夫電流定律，適用于在三相回路中只有三個(gè)電流存在的場(chǎng)合，如：a、三相三線制接法，中線不引出（只能采用二瓦計(jì)法）；b、三相三線制，中線引出但不與地線或?qū)嶒?yàn)電源相連的場(chǎng)合。

三瓦計(jì)法由于需要采用中性點(diǎn)作為電壓的參考點(diǎn)，因此該方法適用的場(chǎng)合如：a、三相三線制，中性線引出，但中性線不與電源或地線連接的場(chǎng)合；b、三相四線制，由于無(wú)法判斷三相負(fù)載是否平衡或是否中性線上有零序電生，只能采用三瓦計(jì)法。

可見，對(duì)于不同的接線方式場(chǎng)合，應(yīng)選擇合適的功率測(cè)量方式，才能得到準(zhǔn)確的功率參數(shù)。目前，已經(jīng)部署UIM的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)采用的電壓互感器為三相三線制，并且沒有引出中性線，從電壓傳感器出來(lái)的信號(hào)是表示三相電機(jī)的線電壓，從電流互感器出來(lái)的信號(hào)是表示電機(jī)的三相電流信號(hào)。因此，采用的功率測(cè)量方法是二瓦計(jì)法。

二瓦計(jì)法的理論依據(jù)是基爾霍夫電流定律：在集總電路中，任何時(shí)刻，對(duì)任意節(jié)點(diǎn)，所有流入流出節(jié)點(diǎn)的之旅電流的代數(shù)和恒等于零。

電流數(shù)據(jù)采集軟件部分

軟件部分要分別編寫S3C4510B部分的程序和CPLD控制程序。前者可分為μC/OSⅡ的移植和各個(gè)應(yīng)用程序的編寫，后者用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。對(duì)于S3C4510B部分，根據(jù)整個(gè)裝置實(shí)現(xiàn)的功能和對(duì)他的要求進(jìn)行系統(tǒng)任務(wù)分割，并根據(jù)實(shí)際需要為各個(gè)任務(wù)分配優(yōu)先級(jí)。系統(tǒng)大致可分為如下幾個(gè)任務(wù)：初始化CPLD控制參數(shù)；對(duì)FIFO的讀??；與上位機(jī)的TCP/IP通訊；與上位機(jī)的串口通訊。對(duì)應(yīng)每個(gè)任務(wù)，需要編寫相應(yīng)的應(yīng)用程序，軟件設(shè)計(jì)部分的關(guān)鍵技術(shù)有μC/OSⅡ內(nèi)核向S3C4510B中的移植，要根據(jù)處理器的特點(diǎn)合理地修改μC/OSⅡ的3個(gè)與處理器相關(guān)的文件：OS_CPUH，OS_CPU_AASM，OS_CPU_C.C。主要是將文件中的匯編指令，改為ARM7的匯編指令，并根據(jù)CPU的特點(diǎn)對(duì)文件中寄存器的初值進(jìn)行改寫。

批處理型數(shù)據(jù)采集器支持USB及串口數(shù)據(jù)線，與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通信，支持離線工作。無(wú)線數(shù)據(jù)采集器則是通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)與本地應(yīng)用服務(wù)器連接并更新。批處理方式在條碼采集完畢之后，通過通訊座向電腦傳輸信息。無(wú)線方式則支持與個(gè)人計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)交換數(shù)據(jù)。一般情況下，單獨(dú)進(jìn)行批處理的條形碼采集器價(jià)格相對(duì)無(wú)線采集的要低點(diǎn)，選擇哪種類型，這個(gè)根據(jù)實(shí)際使用情況來(lái)決定使用那種類型。