嵌入式远程I∕O数据采集器的设计与实现.pdf

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1、嵌入式远程I／o数据采集器的设计与实现茅大钧。等嵌入式远程I／O数据采集器的设计与实现DesignandImpIementationofEmbeddedRemoteI／0DataCOIIector茅大钧1，2邪陆君2(上海电力学院1，上海200090；上海微程电气设备有限公司2，上海200090)摘要：在电力、冶金等行业，目前传统的方式是将现场传感器输出的电阻、电流等信号用导线传送到控制室供二次仪表显示或计算机数据采集。采用Ⅱ也134嵌入式ARM微处理器、A／D转换等集成电路并编制系统软件。设计了新型的嵌入式远程L／0数据采集器。该采集器可以在传感器附近就地安装，通过双绞线相联组成分布

2、式测量系统。大量现场运用表明，由于该数据采集器测量数据是通过数字量远程传输，因此具有抗干扰能力强、测量精度高等优点，大大节约了信号电缆以及工程安装费用。关键词：嵌入式远程I／0数据采集器数据转换模块通信模块双网冗余中图分类号：TH865文献标志码：AAb!；tI翟ct：Inv耐。岫岫dus砸es-includingpdwerandmetaUurgy。by恤泔itionalway。山eoutputsoffidd驼脚腊。iIlcludingresis￡ar圮船andcu卜mnts，etc．；a陀tI孤smittedto∞condarydisplayi璐咖entsorcompute玛inco

3、n仰lmomsviawi他co加ections．Thenewtypeofem】beddedremoteL／0datacoUectorh鹪beendes咖edbyadoptingLPc2134embeddedAItMmicmpI_0cessor，A／Dconversionandvariou8integra￡edcirclIits；蚰d他lated耐ha陀iswri№nforsysteIn酬晰are．-11Iecouecto瑁c柚beinst丑Illedloc且uy。锄dcon∞ctedtogetIler出mu曲t’“sted-pairwi陀stocompo∞adi舳utedme鼬urin

4、gsygtem．Thelargenumbe瑁ofp糟ctiealapplicationindicatetllattlIedatacouectorfe8turespc哪eIfIll蛐ti—irItedbrencecapabilitybecausetlleda诅are呦smittedinlongdistance讲tIIdi百tal‘呻tities；llighme踮urement∞cumcy。肌d髓vinginve咖nent仰sigrlalcables聃weu聃tIleimtall8tioncosts0fPmject．Keywords：EmbeddedRemoteI／0Dataconecto

5、rD8taconversionmodukCo哪umc“onmodlIleDIlalnetworkred衄dancy0引言随着微电子技术及计算机技术的飞速发展，为降低集散控制系统(DCS)的成本、提高计算机监控系统的性能，电力生产企业将工业生产过程中作为监测的温度、压力、流量等热工参数由分布式远程L／O数据采集系统测量处理。该系统集A／D转换技术和数字网络通信技术于一体，将传统DCS的数据测量与处理功能设置在被测设备附近，解决了传统测量中各种传感器模拟信号从工业现场通过电缆线长距离接到控制室的传输过程中受到动力设备干扰的影响，并减少了信号电缆铺设一次投资以及后续电缆老化维护带来的困难。本

6、设计就是针对电力生产企业这种需求而实现的一种远程智能L／O数据采集器，并作为火力发电站DCS配套使用的一个组成部分。国家科技型中小企业技术创新基金资助项目(嫡号：09也配13l∞441)；上海市重点新产品基金费助项目(编号：08xP051900)；上海市高新技术成果转化基金资助项目(鳊号：200910698)。修改稿收到日期：20“一02一17。第一作者茅大钧，男，1966年生，1989年毕业于上海电力学院动力系，获学士学住。高级工程师；主要从事电站测控系统的研究以厦测控仪表的研制与应用工作。《自动化仪表》第32卷第7期加11年7月1硬件设计远程L／O硬件采用多微处理器模块化结构，其硬

7、件配置如图1所示。几：习n磊翮颦掣学掣世掣吾鬲吾亩^i拥府DNe随信接口DNet通信接口图1远程L／0数据采集器的硬件框图Fig．1HardwareoftlleremoteL／OdatacoUector图1中，主CPu采用基于32位ARM7TDMI．S内核、内部嵌入128kB高速n酗h存储器和16kB静态RAM的u)C2134嵌入式ARM微处理器。微处理器带有2个UART接口、2个12C串行接口、2个SPI串行接口、47个GPIO和2个32位定