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數(shù)據(jù)采集一般簡介
在一些工業(yè)現(xiàn)場中,設(shè)備長時間運行容易出現(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行時的數(shù)據(jù)并送給PC機,通過運行在PC機上的特定軟件對這些數(shù)據(jù)進行分析,以此判斷當(dāng)前運行設(shè)備的狀況,進而采取相應(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)計中,多采用單任務(wù)順序機制。這樣就存在系統(tǒng)安全性差的問題。這對于穩(wěn)定性、實時性要求很高的數(shù)據(jù)采集裝置來說是不允許的,因此有必要引入嵌入式操作系統(tǒng)。下面以μC/OSⅡ為操作系統(tǒng)平臺,基于ARM7系列處理器,對一種高的性能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開發(fā)進行探索。
電流數(shù)據(jù)采集
在三相電路的功率測量中,主要測量方法有二瓦計法和三瓦記法兩種方法。
二瓦計法的理論依據(jù)是基爾霍夫電流定律,適用于在三相回路中只有三個電流存在的場合,如:a、三相三線制接法,中線不引出(只能采用二瓦計法);b、三相三線制,中線引出但不與地線或?qū)嶒炿娫聪噙B的場合。
三瓦計法由于需要采用中性點作為電壓的參考點,因此該方法適用的場合如: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合;b、三相四線制,由于無法判斷三相負載是否平衡或是否中性線上有零序電生,只能采用三瓦計法。
可見,對于不同的接線方式場合,應(yīng)選擇合適的功率測量方式,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,從電壓傳感器出來的信號是表示三相電機的線電壓,從電流互感器出來的信號是表示電機的三相電流信號。因此,采用的功率測量方法是二瓦計法。
二瓦計法的理論依據(jù)是基爾霍夫電流定律:在集總電路中,任何時刻,對任意節(jié)點,所有流入流出節(jié)點的之旅電流的代數(shù)和恒等于零。
是否需要支持大屏幕、大容量電池 一些應(yīng)用場合需要大點的采集器屏幕,以便使用人員能夠隨時輕松查看到數(shù)據(jù)。同時有些場合需要長時間連續(xù)使用,這個時候就要考慮電池的供電能力,能供多長時間就要重新充電。條碼采集設(shè)備、顯示屏、CPU都能夠帶來功耗,部分結(jié)構(gòu)可支持電池工作。條碼采集掃描和鍵盤輸入是兩種重要的設(shè)備輸入途徑。大部分采集器具備屏幕,根據(jù)所需它們還可以支持中英文和圖形的高精度顯示等。
通過RS232/RS-485通信將傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,通過GPRS通信將信號遠程傳輸或無線數(shù)傳到GPRS,通過遠程模擬信號輸出模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號,得到還原輸出的模擬信號。在數(shù)據(jù)采集、遠程監(jiān)控等領(lǐng)域,這些技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。其中電壓電流采集模塊采用工業(yè)上廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)MODBUSRTU/ASCII協(xié)議,可與多種PLC、人機界面、組態(tài)軟件、工業(yè)控制機等MODBUS接口產(chǎn)品進行通訊,并具有通訊超時檢測功能,便于通訊控制,還可根據(jù)用戶需求定制通訊協(xié)議。