3数据采集与数据处理系统组态与应用程序设计.ppt

TANG NAN Dragon 计算机控制技术 Computer Control Technology （3） 第三章 数据采集与数据处理 第一节 数据采集系统结构 数据采集与数据处理的任务： 采集工艺参数后以数字量的形式进行运算、存储、显示、传送等操作。 数据采集系统程序流程示例 采样过程 第二节　数字滤波方法 数字滤波器 1. 程序判断滤波 限幅滤波 程序判断滤波 2. 平均值滤波 3. 中值滤波 4. 一阶惯性滤波 一阶惯性滞后滤波程序清单 第三节 线性化处理 原因： 信号与所代表的物理量不是线性关系 线性化处理方法 第四节 误差修正和标度变换 传感器温度误差修正 2. 标度变换 3. 超限报警 第四节 监控组态软件 计算机控制系统Windows环境下监控层软件通用开发平台 面向上位机的监控与数据采集功能 支持常见厂家的硬件设备 向控制/管理层提供软硬件接口 组态软件主要功能 设备间进行数据交换； 设备数据与计算机图形画面上元素的关联； 处理数据报警及系统报警； 历史数据库管理； 报表的生成和打印输出； 具有与第三方程序的接口，方便数据共享。 监控组态软件特点 （1）延续性和可扩充性 硬件设备或结构或用户需求发生改变时，不需作很多修改即可完成软件的更新； （2）封装性 所能完成的功能都包装起来，用户不需掌握太多的编程语言技术； （3）通用性 提供底层设备（PLC、智能仪表、智能模块、板卡、变频器等）的I/O Driver、开放式的数据库和画面制作工具，能完成具有多媒体功能和网络功能的工程。 监控组态软件工作原理 常用监控组态软件 Wonderware Intouch Intellution iFix Seimens WinCC 北京亚控：组态王 三维力控：力控 昆仑通态：MCGS 组态 (Configuration) 操作人员根据应用对象及控制任务的要求，配置(包括对象的定义、制作和编辑，对象状态特征属性参数的设定等)用户应用软件的过程。 组态软件可以被看做为“应用程序生成器”，是完成系统硬件与软件沟通、建立现场与监控层沟通的人机界面的软件平台。 它的应用领域不仅仅局限于工业自动化领域。工业控制领域是组态软件应用的重要阵地。 监控画面例1:流程画面 监控画面例2:总貌画面 监控画面例3:仪表画面 监控画面例4:调整画面 监控画面例5:调整画面 监控画面例6:实时趋势画面 监控画面例7:历史趋势画面 监控画面例8:报警画面 监控画面例9:故障画面 硬件配置组态 数据库组态 控制回路组态 监控画面生成 报表画面生成 报警画面生成 趋势画面生成 思考题 思考题 作业 小结 下列那些关于一阶惯性数字滤波的结论是正确的？ A.在高频段和模拟滤波器特性相近。 B.适用于变化较快的采样信号。 C.是一种数字低通滤波器。 D.有相位滞后作用。 答：C，D * 数字滤波 误差修正 超限报警 线性化处理 标度变换 单机数据采集系统结构框图 主程序流程图 中断子程序流程图 傅立叶级数 离散信号 的频谱图 脉冲函数—δ函数 连续函数 特点（1） 无需硬件，因此可靠性高，不存在阻抗匹配、特性波动、非一致性等问题。（2） 只要适当改变滤波程序有关参数，就能方便的改变滤波特性，使用方便灵活 （3）数字滤波可实现多通道共用。可对低频信号实现滤波等。 1程序判断法（限幅；限速） 2算术平均法 3加权平均法 4中值法 5 惯性法 ? 限速滤波 程序判断滤波适用于变化比较缓慢的参数 　if │c(n)-c(n-1)│△m then c(n)=c(n-1) 限幅滤波效果示意 滤波前 滤波后 算术平均主要适用于压力、流量等周期性脉动信号的平滑加工，这类信号的特点是信号往往在某一数值范围附近作上、下波动，即干扰是周期性的。 加权平均滤波 算术平均滤波 y(n)=median(x(n-2),x(n-1),x(n)) 程序流程框图 惯性滤波 MOV MUL1_H,COEFF1_H MOV MUL1_L,COEFF1_L MOV MUL2_H,DATA1_H MOV MUL2_H,DATA1_L ACALL MULTD MOV BUFF1,PR_H MOV BUFF2,PR_L MOV MUL1_H,COEFF2_H MOV MUL1_L,COEFF2_L MOV MUL2_H,DATA2_H MOV MUL2_H,DATA2_L ACALL MULTD CLR C MOV A,PR_H A