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遠程�(shù)�(jù)采集模塊
閱讀�6154時間�2010-11-27 10:58:30

  �(shù)�(jù)采集記錄儀在工�(yè)控制�(lǐng)域中有著十分重要的意義。在許多工業(yè)場合。尤其是對于一些分散的、無人值守的現(xiàn)場.需要對�(shù)�(jù)進行定時采集以便及時了解�(xiàn)場的情況.并根據(jù)情況�(fā)送控制命�。遠��(shù)�(jù)采集模塊就是基于遠程�(shù)�(jù)采集模塊平臺的通信模塊,它將通信芯片�存儲芯片等集成在一�電路��,使其具有發(fā)送通過遠程�(shù)�(jù)采集模塊平臺收發(fā)短消息、語音通話、數(shù)�(jù)傳輸?shù)裙�?。一般分�?shù)�(jù)采集與數(shù)�(jù)存儲傳輸兩個部��

特點

  遠程�(shù)�(jù)采集模塊模擬量采集一線通模�,可采集電壓、電�、毫�、各種類型熱電阻溫度、各種類型熱電偶溫度,通道類型隨意組合。模塊采用RS485通訊接口,支持MODBUS-RTU和自由口通訊�(xié)�,可以連接PLC、DCS以及國內(nèi)外各種組�(tài)軟件�

  輸入通道采用雙端差動輸入。輸�、電�、網(wǎng)�(luò)及通道之間電氣隔離,有效抑制各類共模干�,消除通道間的相互影響。每個通道的信號類型可以任意設(shè)��

  熱電�、熱電偶輸入有斷路檢測功�,采集結(jié)果為溫度�,熱電偶輸入自動進行冷端溫度補償�

  一線通模塊具有一階數(shù)字濾��50Hz工頻抑制功能,對抑制工業(yè)�(xiàn)場的工頻干擾十分有效,保證微弱信號的采集精度,同�,一線通模塊具有自動校準、系�(tǒng)校準功能,隨時修正由于環(huán)境溫度變化引起的測量誤差,保證一線通模塊在整個工作溫度范圍內(nèi)的采集精��

  另外,其還有如下主要特性:

  �16路多功能模擬量輸入通道�

  �14種輸入信號類��

  ●通道信號類型隨意組合�

  ●雙端差動輸入�

  ●自動校準功��

  ●輸入電氣隔��

  ●RS485通訊接口�

  ●MODBUS-RTU�(xié)議;自由通訊口協(xié)��

參數(shù)

  ●通道�(shù)量:16��

  ●精    度:溫度:±(0.1[%]FS+0.1)℃�

  ●掃描周期:1��

  ●分 � 率:20位AD�

  ●隔離電壓:�(wǎng)�(luò)隔離1500V;通道間隔�400V�

  ●通訊接口:RS485/MODBUS-RTU�(xié)��

  ●通訊參數(shù)�19200bps/無奇偶校�/1位起始位/1位停止位�

  ●通信距離�1200��

  ●通訊介質(zhì):普通雙絞線

  ●外型尺寸:135X58X28mm

  ●工作電源:24VDC/1��

  ●工作環(huán)境:溫度-20�70�,濕度≤85[%] RH

原理

  1� 采集信號分析

  由于遠程�(shù)�(jù)采集模塊對信號采集與記錄上有較高的要�,如下:

  1) 3路直�0~�2�5V�14~16bit,分辨�0�1mV�

  2) 1路交�0~±40v 14~16bit,分辨�0�1mV,自動檔量程�(yù)��

  3) 4路通用10位AD.范�0~5v(�(yù)�)�

  信號的采集過程為:首先采集并存儲128個信號采樣點,計算并存儲�128個信號采樣點�8個連續(xù)�(shù)�(jù)點的“斜率��8個連續(xù)�(shù)�(jù)點的“斜率”計算算法為:首先每2個連續(xù)�(shù)�(jù)點計算一次斜率K1=(Y1-Y2)/(X1-X2).一次循�(huán)后得�4個斜率.�4個斜率取平均值并將此作為8個連續(xù)�(shù)�(jù)點的“斜率�。然后對前后一段時間的斜率的大小與走勢進行比較.并根據(jù)相應(yīng)的閾值來確定ON/OFF電位的位��

  2� �(shù)�(jù)采集

  由于LPC2220�(nèi)部提供一�8�10位A/D�(zhuǎn)換器.且�(zhuǎn)換時間低�2�44us捕足該系�(tǒng)對信號采集的基本要求。因此在進行�(shù)�(jù)采集的時候.就直接利用其�(nèi)部提供的A/D�(zhuǎn)換器。LPC2220擁有一�10�8路A/D�(zhuǎn)換器.A/D�(zhuǎn)換器的基本時鐘由VPB時鐘提供.每個轉(zhuǎn)換器包含一個可編程分頻�,可將時鐘調(diào)整至逐次逼迫�(zhuǎn)換所需�4�5MHz()。完全滿足精度要求的�(zhuǎn)換需�11個轉(zhuǎn)換時�。此MD�(zhuǎn)換器的主要特性如下:

  1�1�10位逐次逼近式模�(shù)�(zhuǎn)換器�

  2)具有掉電模式:

  3�10位轉(zhuǎn)換時間小�2�44μs�

  4)一個或多個輸入的Burst�(zhuǎn)換模式:

  啟動A/D�(zhuǎn)換器的方式非常靈活.既可以單路軟件啟�,也可以�(shè)置為BURST模式對幾路信號逐個循�(huán)采樣。與其他LPC2000系列單片機相�,LPC2220增加了獨立的基準電壓源引腳。這對提高�(zhuǎn)換精度很有利。由于被采集信號相對較復(fù)�,且在ON/OFF電位處可能有較大的紋�,而實驗證明的硬件濾波也無法達到非常理想的要求,因此必須使用軟件濾波來減少紋波對信號采樣的影響.具體濾波方法主要有中值/中值平均濾波法、限�,限幅平均濾波法、算�(shù)/算�(shù)平均濾波�、消抖,消抖平均濾波�、加�(quán)遞推,加�(quán)遞推平均濾波法等。該系統(tǒng)主要采用中值平均濾波法與算�(shù)平均濾波法相�(jié)合的方法�

內(nèi)部結(jié)構(gòu)
遠程�(shù)�(jù)采集模塊原理框圖

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