數(shù)據采集一般簡介

在一些工業(yè)現(xiàn)場中，設備長時間運行容易出現(xiàn)故障，為了監(jiān)控這些設備，通常利用數(shù)據采集裝置采集他們運行時的數(shù)據并送給PC機，通過運行在PC機上的特定軟件對這些數(shù)據進行分析，以此判斷當前運行設備的狀況，進而采取相應措施。當前常用的數(shù)據采集裝置，在其系統(tǒng)軟件設計中，多采用單任務順序機制。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)據采集系統(tǒng)開發(fā)進行探索。

電流數(shù)據采集

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實驗電源相連的場合。

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，應選擇合適的功率測量方式，才能得到準確的功率參數(shù)。目前，已經部署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。

電流數(shù)據采集軟件部分

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的移植和各個應用程序的編寫，后者用VHDL語言實現(xiàn)。對于S3C4510B部分，根據整個裝置實現(xiàn)的功能和對他的要求進行系統(tǒng)任務分割，并根據實際需要為各個任務分配優(yōu)先級。系統(tǒng)大致可分為如下幾個任務：初始化CPLD控制參數(shù)；對FIFO的讀??；與上位機的TCP/IP通訊；與上位機的串口通訊。對應每個任務，需要編寫相應的應用程序，軟件設計部分的關鍵技術有μC/OSⅡ內核向S3C4510B中的移植，要根據處理器的特點合理地修改μC/OSⅡ的3個與處理器相關的文件：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CPU的特點對文件中寄存器的初值進行改寫。

批處理型數(shù)據采集器支持USB及串口數(shù)據線，與計算機實現(xiàn)通信，支持離線工作。無線數(shù)據采集器則是通過無線網絡隨時與本地應用服務器連接并更新。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。無線方式則支持與個人計算機實時交換數(shù)據。一般情況下，單獨進行批處理的條形碼采集器價格相對無線采集的要低點，選擇哪種類型，這個根據實際使用情況來決定使用那種類型。