數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)吳振國時(shí)間年月課件

教師：吳振國

時(shí)間：2021年11月數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

Dataacquisitionsystem

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)SUSM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包含：

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

SM包括智能設(shè)備和數(shù)據(jù)采集器。SU一般由端局計(jì)算機(jī)承擔(dān)，負(fù)責(zé)對SM進(jìn)行監(jiān)控管理，包括各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的收集、分析、處理、上報(bào)、存儲和監(jiān)控命令的下達(dá)等。對被監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)的采集，通常采用串行通信數(shù)據(jù)采集方案。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般情況下，在端局設(shè)置前置機(jī)（監(jiān)控主機(jī)），通過串口直接接入各監(jiān)控模塊，采用總線方式或多串口方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

總線方式的數(shù)據(jù)采集方案接區(qū)域監(jiān)控中心端局前置機(jī)協(xié)議轉(zhuǎn)換器智能設(shè)備智能設(shè)備采集器采集器

多串口方式的數(shù)據(jù)采集方案接區(qū)域監(jiān)控中心端局前置機(jī)多串口卡智能設(shè)備智能設(shè)備采集器采集器

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)當(dāng)端局小或被監(jiān)控設(shè)備很少時(shí)，沒有必要在端局放置一臺前置機(jī)，此時(shí)可將前置機(jī)移到監(jiān)控站（SS）或某一個(gè)大的端局，各遠(yuǎn)端局的監(jiān)控模塊（SM）通過某種傳輸資源遠(yuǎn)程連接至該前置機(jī)的串口上。由于有多個(gè)端局的設(shè)備接入，因此該前置機(jī)稱為多端局前置機(jī)。

SM與SU之間的連接監(jiān)控模塊（SM）與監(jiān)控單元（SU）都處于監(jiān)控現(xiàn)場，距離較近，一般采用專用數(shù)據(jù)總線連接。根據(jù)YD/T1363.1-2005，其物理接口與傳輸速率有以下幾種：a）V.11/RS4221.2kbit/s～48kbit/sb）V.10/RS4231.2kbit/s～48kbit/sc）RS4851.2kbit/s～48kbit/sd）V.24/V.28/RS-232C1.2kbit/s～19.2kbit/s

SM與SU之間的連接監(jiān)控模塊（SM）與監(jiān)控單元（SU）都處于監(jiān)控現(xiàn)場，距離較近，一般采用專用數(shù)據(jù)總線連接。根據(jù)YD/T1363.1-2005，其物理接口與傳輸速率有以下幾種：e）G.70364kbit/s同向口f）RJ4510BASE-T，10BASE-510Mbit/s在以上幾種物理接口中，RS232和RS485/422是應(yīng)用最為普遍的。

RS232串行通信接口RS-232是美國電工協(xié)會EIA制定出來的串行通信標(biāo)準(zhǔn)接口，目前廣泛使用的是RS-232C接口。RS-232C簡稱為RS232其機(jī)械接口有DB9、DB25兩種形式，均可分為公頭（針）和母頭（孔）。

RS232串行通信接口RS232用于組網(wǎng)時(shí)，只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的通信，傳輸速率小于20kbps（bps即bit/s，是人們的習(xí)慣表達(dá)），傳輸距離15m，工作方式為全雙工方式。DB9公頭678912345543219876DB9母頭

RS232串行通信接口一般使用四個(gè)端子即數(shù)據(jù)發(fā)送端TX+、TX-和數(shù)據(jù)接收端RX+、RX-。工作方式為全雙工方式。用于組網(wǎng)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的通信即構(gòu)成總線通信方式。

RS232串行通信接口通信距離和速率為：通信距離12m通信速率10Mbps通信距離120m通信速率1Mbps通信距離1200m通信速率100kbps

RS422總線組網(wǎng)示意圖TX+TX-RX+RX-上位機(jī)RRTTXXXX+-+-設(shè)備一RRTTXXXX+-+-設(shè)備二RRTTXXXX+-+-設(shè)備三

RS485串行通信接口RS485是RS422的子集，只需要DATA+（D+）、DATA-（D-）兩根線。RS485的工作方式為半雙工方式。用于組網(wǎng)時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)及多點(diǎn)到多點(diǎn)的通信，其通信距離和通信速率與RS422基本相同。

RS485總線組網(wǎng)示意圖

數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)的組成對動(dòng)力設(shè)備而言，其監(jiān)控量有數(shù)字量、模擬量、開關(guān)量。數(shù)字量（如頻率、周期、相位、計(jì)數(shù)）的采集，其輸入較簡單，數(shù)字脈沖可直接作為計(jì)數(shù)輸入、測試輸入、I／O口輸入或作中斷源輸入進(jìn)行事件計(jì)數(shù)、定時(shí)計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)脈沖的頻率、周期、相位及計(jì)數(shù)測量。對于模擬量的采集，則應(yīng)通過A／D變換后送入總線，I／O或擴(kuò)展I／O。對于開關(guān)量的采集則一般通過I／O或擴(kuò)展I／O。對于模擬量的控制，須通過D／A變換后送入相應(yīng)控制設(shè)備。

數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

討論題1.SM