文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › PLC的高速数据采集分析与记录工具介绍

PLC的高速数据采集分析与记录工具介绍

PLC的高速数据采集分析与记录工具介绍
PLC的高速数据采集分析与记录工具介绍

PLC的高速数据采集分析与记录工具

在工业现场,设备调试时经常遇到需要对PLC各种变量捕捉分析,优化控制时序,检查动作过程是否准确等情况;在设备运行时又需要对设备的运行状态进行全方位的监控和记录,方便设备故障后,故障过程的重现与故障原因的分析,尤其一些控制逻辑复杂的设备,这种需求更加突出。

在一般情况下,SCADA监控软件的趋势记录就可以满足需求,但是SCADA在趋势与记录上存在很大的劣势,比如,采集数据量大的系统艾驰商城(系统本身庞大,需要采集的数据点多),采集速度要求高的系统(系统本身运行快,要求最大程度复现控制器内艾驰商城逻辑与数据的处理过程,如西门子TDC等),这些情况下,单纯的依靠SCADA已经无法满足我们的需要,那么就需要专用的数据采集分析与记录工具帮我们完成。

下面是对PLC的一些数据采集与记录工具的介绍。

1)、iba公司的PDA

既然要说数据采集记录工具,首先要提的当然是强大的PDA,软件本身支持很多驱动,可以选择带硬件支持的版本,一般采用控制器连接iba公司的模块,模块通过光纤连接工控机的配置方法,艾驰商城能够最大限度提高速度,当然也有纯软件的版本,这个软件在钢铁行业应用的比较多,如轧制过程的数据采集记录。(不过,这个软件的价格我只能呵呵了),软件截图:

2)、AUTEM公司的PLC-ANALYZER pro

关于此软件,同样提供多种驱动。支持的 PLC-Driver有Siemens SIMATIC S7 / C7 / M7, SAIA xx7, VIPA, SIMATIC S5, Siemens LOGO!, SINUMERIK, SIMOTION, BOSCH, CoDeSys, PILZ, Phoenix, Jetter, Allen-Bradley, GE Fanuc, HITACHI, OMRON, Mitsubishi, Schneider, AUTEM AD_USB-Box?, Beckhoff TwinCat等,对于西门子的PLC,支持MPI/PROFIBUS/ETHERNET等,但是在软件的实际使用时你会发现,艾驰商城软件功能较PDA逊色不少。软件截图:

3)、S7TrendValues

关于此软件,只支持西门子的以太网连接,不过对于一些调试期间的数据监控需要已经足够了。软件截图:

4),最后笔者想要介绍一款全新的数据采集记录工具FDA,它利用PLC底层驱动无缝接入现场工控网络,高速获取工控数据,并进行高效压缩保存;多通道实时数据曲线显示让您及时掌控设备状态;艾驰商城精细化海量历史数据存储为您记录每个生产细节,配备离线分析工具方便离线查看历史数据。在本人新浪博客中有软件的展示,软件截图:

PLC的高速数据采集分析与记录工具介绍

PLC的高速数据采集分析与记录工具 在工业现场,设备调试时经常遇到需要对PLC各种变量捕捉分析,优化控制时序,检查动作过程是否准确等情况;在设备运行时又需要对设备的运行状态进行全方位的监控和记录,方便设备故障后,故障过程的重现与故障原因的分析,尤其一些控制逻辑复杂的设备,这种需求更加突出。 在一般情况下,SCADA监控软件的趋势记录就可以满足需求,但是SCADA在趋势与记录上存在很大的劣势,比如,采集数据量大的系统(系统本身庞大,需要采集的数据点多),采集速度要求高的系统(系统本身运行快,要求最大程度复现控制器内逻辑与数据的处理过程,如西门子TDC等),这些情况下,单纯的依靠SCADA已经无法满足我们的需要,那么就需要专用的数据采集分析与记录工具帮我们完成。 下面是对PLC的一些数据采集与记录工具的介绍。 1)、iba公司的PDA 既然要说数据采集记录工具,首先要提的当然是强大的PDA,软件本身支持很多驱动,可以选择带硬件支持的版本,一般采用控制器连接iba公司的模块,模块通过光纤连接工控机的配置方法,能够最大限度提高速度,当然也有纯软件的版本,这个软件在钢铁行业应用的比较多,如轧制过程的数据采集记录。(不过,这个软件的价格我只能呵呵了),软件截图:

2)、AUTEM公司的PLC-ANALYZER pro 关于此软件,同样提供多种驱动。支持的PLC-Driver有Siemens SIMATIC S7 / C7 / M7, SAIA xx7, VIPA, SIMATIC S5, Siemens LOGO!, SINUMERIK, SIMOTION, BOSCH, CoDeSys, PILZ, Phoenix, Jetter, Allen-Bradley, GE Fanuc, HITACHI, OMRON, Mitsubishi, Schneider, AUTEM AD_USB-Box?, Beckhoff TwinCat等,对于西门子的PLC,支持 MPI/PROFIBUS/ETHERNET等,但是在软件的实际使用时你会发现,软件功能较PDA逊色不少。软件截图:

高速数据采集系统设计

高速数据采集系统 设计

基于FPGA和SoC单片机的 高速数据采集系统设计 一.选题背景及意义 随着信息技术的飞速发展,各种数据的实时采集和处理在现代工业控制和科学研究中已成为必不可少的部分。高速数据采集系统在自动测试、生产控制、通信、信号处理等领域占有极其重要的地位。随着SoC单片机的快速发展,现在已经能够将采集多路模拟信号的A/D转换子系统和CPU核集成在一片芯片上,使整个数据采集系统几乎能够单芯片实现,从而使数据采集系统体积小,性价比高。FPGA为实现高速数据采集提供了一种理想的实现途径。利用FPGA高速性能和本身集成的几万个逻辑门和嵌入式存储器块,把数据采集系统中的数据缓存和控制电路全部集成在一片FPGA芯片中,大大减小了系统体积,提高了灵活性。FPGA 还具有系统编程功能以及功能强大的EDA软件支持,使得系统具有升级容易、开发周期短等优点。 二.设计要求 设计一高速数据采集系统,系统框图如图1-1所示。输入模拟信号为频率200KHz、Vpp=0.5V的正弦信号。采样频率设定为25MHz。经过按键启动一次数据采集,每次连续采集128点数据,单片机读取128点数据后在LCD模块上回放显示信号波形。

图1-1 高速数据采集原理框图 三.整体方案设计 高速数据采集系统采用如图3-1的设计方案。高速数据采集系统由单片机最小系统、FPGA最小系统和模拟量输入通道三部分组成。输入正弦信号经过调理电路后送高速A/D转换器,高速A/D 转换器以25MHz的频率采样模拟信号,输出的数字量依次存入FPGA内部的FIFO存储器中,并将128字节数据在LCD模块回放显示。 图3-1 高速数据采集系统设计方案 四.硬件电路设计 1.模拟量输入通道的设计 模拟量输入通道由高速A/D转换器和信号调理电路组成。信号调理电路将模拟信号放大、滤波、直流电平位移,以满足A/D转换器对模拟输入信号的要求。

激光雷达高速数据采集系统解决方案

激光雷达高速数据采集系统解决方案 0、引言 1、 当雷达探测到目标后, 可从回波中提取有关信息,如实现对目标的距离和空间角度定位,并由其距离和角度随时间变化的规律中得到目标位置的变化率,由此对目标实现跟踪; 雷达的测量如果能在一维或多维上有足够的分辨力, 则可得到目标尺寸和形状的信息; 采用不同的极化方法,可测量目标形状的对称性。雷达还可测定目标的表面粗糙度及介电特性等。接下来坤驰科技将为您具体介绍一下激光雷达在数据采集方面的研究。 1、雷达原理 目标标记: 目标在空间、陆地或海面上的位置, 可以用多种坐标系来表示。在雷达应用中, 测定目标坐标常采用极(球)坐标系统, 如图1.1所示。图中, 空间任一目标P所在位置可用下列三个坐标确定: 1、目标的斜距R; 2、方位角α;仰角β。 如需要知道目标的高度和水平距离, 那么利用圆柱坐标系统就比较方便。在这种系统中, 目标的位置由以下三个坐标来确定: 水平距离D,方位角α,高度H。 图1.1 用极(球)坐标系统表示目标位置

系统原理: 由雷达发射机产生的电磁能, 经收发开关后传输给天线, 再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。电磁能在大气中以光速传播, 如果目标恰好位于定向天线的波束内, 则它将要截取一部分电磁能。目标将被截取的电磁能向各方向散射, 其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后, 就经传输线和收发开关馈给接收机。接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息, 并将结果送至终端显示。 图1.2 雷达系统原理图 测量方法 1).目标斜距的测量 雷达工作时, 发射机经天线向空间发射一串重复周期一定的高频脉冲。如果在电磁波传播的途径上有目标存在, 那么雷达就可以接收到由目标反射回来的回波。由于回波信号往返于雷达与目标之间, 它将滞后于发射脉冲一个时间tr, 如图1.3所示。 我们知道电磁波的能量是以光速传播的, 设目标的距离为 R, 则传播的距离等于光速乘上时间间隔, 即2R=ct r 或 2 r ct R

双通道同步数据采集系统的设计与实现

双通道同步数据采集系统的设计与实现 作者:徐灵飞, 李健, Xu Lingfei, Li Jian 作者单位:成都理工大学工程技术学院,四川,乐山,614007 刊名: 自动化仪表 英文刊名:PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION 年,卷(期):2011,32(1) 参考文献(14条) 1.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 2.项志遴.俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 3.渠海青;孙艳萍;朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计[期刊论文]-自动化仪表 2009(11) 4.李亚磊.邓新绿.俆军.丁万昱高信噪比Langmuir探针系统 2006(4) 5.曹军军;陈小勤;吴超基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现[期刊论文]-仪器仪表用户 2006(01) 6.黄新财.佃松宜.汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计 2005(2) 7.张健;刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现[期刊论文]-计算机测量与控制 2005(10) 8.张健.刘光斌多通道测试数据采集处理系统的设计与实现 2005(10) 9.黄新财;佃松宜;汪道辉基于FPGA的高速连续数据采集系统的设计[期刊论文]-微计算机信息 2005(02) 10.曹军军.陈小勤.吴超.何正友基于USB2.0的数据采集卡的设计与实现 2006(1) 11.李亚磊;邓新绿;徐军高信噪比Langmuir探针系统[期刊论文]-核聚变与等离子体物理 2006(04) 12.渠海青.孙艳萍.朱正伟数字示波表中超高速数据采集系统的设计 2009(11) 13.项志遴;俞昌旋高温等离子体诊断技术 1982 14.周立功ARM嵌入式系统基础教程 2005 本文链接:https://www.wendangku.net/doc/df12893894.html,/Periodical_zdhyb201101021.aspx

大数据分析的六大工具介绍

大数据分析的六大工具介绍 2016年12月 一、概述 来自传感器、购买交易记录、网络日志等的大量数据,通常是万亿或EB的大小,如此庞大的数据,寻找一个合适处理工具非常必要,今天我们为大家分学在大数据处理分析过程中六大最好用的工具。 我们的数据来自各个方面,在面对庞大而复杂的大数据,选择一个合适的处理工具显得很有必要,工欲善其事,必须利其器,一个好的工具不仅可以使我们的工作事半功倍,也可以让我们在竞争日益激烈的云计算时代,挖掘大数据价值,及时调整战略方向。 大数据是一个含义广泛的术语,是指数据集,如此庞大而复杂的,他们需要专门设il?的硬件和软件工具进行处理。该数据集通常是万亿或EB的大小。这些数据集收集自各种各样的来源:传感器、气候信息、公开的信息、如杂志、报纸、文章。大数据产生的其他例子包括购买交易记录、网络日志、病历、事监控、视频和图像档案、及大型电子商务。大数据分析是在研究大量的数据的过程中寻找模式, 相关性和其他有用的信息,可以帮助企业更好地适应变化,并做出更明智的决策。 二.第一种工具:Hadoop Hadoop是一个能够对大量数据进行分布式处理的软件框架。但是Hadoop是 以一种可黑、高效、可伸缩的方式进行处理的。Hadoop是可靠的,因为它假设计算元素和存储会失败,因此它维护多个工作数据副本,确保能够针对失败的节点重新分布处理。Hadoop 是高效的,因为它以并行的方式工作,通过并行处理加快处理速度。Hadoop还是可伸缩的,能够处理PB级数据。此外,Hadoop依赖于社区服务器,因此它的成本比较低,任何人都可以使用。

Hadoop是一个能够让用户轻松架构和使用的分布式计算平台。用户可以轻松地 在Hadoop上开发和运行处理海量数据的应用程序。它主要有以下儿个优点: ,高可黑性。Hadoop按位存储和处理数据的能力值得人们信赖。,高扩展性。Hadoop是 在可用的计?算机集簇间分配数据并完成讣算任务 的,这些集簇可以方便地扩展到数以千计的节点中。 ,高效性。Hadoop能够在节点之间动态地移动数据,并保证各个节点的动 态平衡,因此处理速度非常快。 ,高容错性。Hadoop能够自动保存数据的多个副本,并且能够自动将失败 的任务重新分配。 ,Hadoop带有用Java语言编写的框架,因此运行在Linux生产平台上是非 常理想的。Hadoop上的应用程序也可以使用其他语言编写,比如C++。 第二种工具:HPCC HPCC, High Performance Computing and Communications(高性能计?算与通信)的缩写° 1993年,山美国科学、工程、技术联邦协调理事会向国会提交了“重大挑战项 U:高性能计算与通信”的报告,也就是被称为HPCC计划的报告,即美国总统科学战略项U ,其U的是通过加强研究与开发解决一批重要的科学与技术挑战 问题。HPCC是美国实施信息高速公路而上实施的计?划,该计划的实施将耗资百亿 美元,其主要U标要达到:开发可扩展的计算系统及相关软件,以支持太位级网络 传输性能,开发千兆比特网络技术,扩展研究和教育机构及网络连接能力。

高速数据采集卡250MSPS

高速数据采集卡250MSPS 14bit 250MSPS 14bit 8通道高速数据采集卡主要应用于雷达、通信、电子对抗、高能物理、质谱分析、超声等高科技领域。西安慕雷电子在高速数据采集卡研发及系统应用领域拥有十多年经验,2013年底发布了250MSPS 14bit 8通道高速数据采集卡MR-HA-250M,采集记录存储带宽高达3000MB/S。高速数据采集卡MR-HA-250M及记录存储系统的成功发布使得西安慕雷电子在高速数据采集卡及相关记录存储回放领域为国防及科研领域又提供了一套高性能解决方案。 图一高速数据采集卡MR-HA-250M 高速数据采集卡MR-HA-250M模块参数: ●输入接口: 连接器:SSMC; 输入方式:AC或DC耦合; 通道数量:8通道,可同步32通道 ●AFE模块: 高速数据采集卡中的信号调理模块一般采用衰减、滤波及程控增益放大器等对信号进行处理,高速数据采集卡MR-HA-250M采用信号直通AD模式,减少前端调理对高速数据采集卡动态性能影响。 图二高速数据采集卡MR-HA-250M

●ADC模块: 高速数据采集卡的ADC芯片采用Linear Tech LTC2157-14 (250 MSPS) 图三高速数据采集卡MR-HA-250M动态性能 ●时钟管理模块: 高速数据采集卡MR-HA-250M可选择外时钟、内时钟或参考时钟 ●FPGA模块: XILINX或ALTERA的FPGA芯片广泛用于高速数据采集卡中。FPGA模块开放编程是高速数据采集卡的必备能力。高速数据采集卡MR-HA-250M采用XILINX V6系列高性能FPGA。 ●DDR模块: 高速数据采集卡一般都会配有DDR缓存,存储采集过程中的数据。高速数据采集卡MR-HA-250M配置有4GB DDR2。 ●FIFO模式 高速数据采集卡将板载内存虚拟为FIFO,允许采集数据由缓冲后连续不断地通过总线传输到主机内存或硬盘中。该模式特点就是高速、大容量,使得高速数据采集卡记录时间达数小时。记录时间取决于存储介质的容量。 图四高速数据采集卡MR-HA-250M

关于数据采集技术的内容

关键词:声卡数据采集MATLAB 信号处理 论文摘要:利用数据采集卡构建的数据采集系统一般价格昂贵且难以与实际需求完全匹配。声卡作为数据采集卡具有价格低廉、开发容易和系统灵活等优点。本文详细介绍了系统的开发背景,软件结构和特点,系统地分析了数据采集硬件和软件设计技术,在此基础上以声卡为数据采集卡,以MATLAB为开发平台设计了数据采集与分析系统。 本文介绍了MATLAB及其数据采集工具箱, 利用声卡的A/ D、D/ A 技术和MATLAB 的方便编程及可视化功能,提出了一种基于声卡的数据采集与分析方案,该方案具有实现简单、性价比和灵活度高的优点。用MATLAB 语言编制了相应软件,实现了该系统。该软件有着简洁的人机交互工作界面,操作方便,并且可以根据用户的需求进行功能扩充。最后给出了应用该系统采集数据的应用实例。 1绪论 1.1 课题背景 数据也称观测值,是实验、测量、观察、调查等的结果,常以数量的形式给出。数据采集,又称数据获取,就是将系统需要管理的所有对象的原始数据收集、归类、整理、录入到系统当中去。数据采集是机管理系统使用前的一个数据初始化过程。数据采集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头,麦克风,都是数据采集工具。 数据采集(Data Acquisition)是将被测对象(外部世界、现场)的各种参量(可以是物理量,也可以是化学量、生物量等)通过各种传感元件作

适当转换后,再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤,最后送到控制器进行数据处理或存储记录的过程。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量,如温度、水位、风速、压力等,可以是模拟量,也可以是数字量。采集一般是采样方式,即隔一定时间(称采样周期)对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值,也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据测量是数据采集的基础。数据测量方法有接触式和非接触式,检测元件多种多样。不论哪种方法和元件,都以不影响被测对象状态和测量环境为前提,以保证数据的正确性。数据采集含义很广,包括对连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中,对图形或图像数字化过程也可称为数据采集,此时被采集的是几何量数据。 在智能仪器、信号处理以及自动控制等领域,都存在着数据的测量与控制问题,常常需要对外部的温度、压力、流量、位移等模拟量进行采集。数据采集技术是一种流行且实用的技术。它广泛应用于信号检测、信号处理、仪器仪表等领域。近年来,随着数字化技术的不断,数据采集技术也呈现出速度更高、通道更多、数据量更大的发展态势。 数据采集系统是一种应用极为广泛的模拟量测量设备,其基本任务是把信号送入计算机或相应的信号处理系统,根据不同的需要进行相应的计算和处理。它将模拟量采集、转换成数字量后,再经过计算机处理得出所需的数据。同时,还可以用计算机将得到的数据进行储存、显示和打印,以实现对某些物理量的监视,其中一部分数据还将被用作生产过程中的反馈控制量。

一种高速数据采集记录装置的设计

一种高速数据采集记录装置的设计 【摘要】文章介绍了一种基于Flash的高速数据采集记录装置的实现方案;文中采用了Flash高速存储技术与FPGA的二级缓冲技术,提高了存储速度,突破存储芯片的瓶颈,成功实现了数据存储速率与传输速率完美的匹配;同时通过设计合理的电路降低了存储模块的功耗,利用可靠的通信协议,有效保证了信号数据的可靠接收和存储。 【关键词】数据记录仪;Flash;高速存储 1.系统方案设计 本文设计的数据记录系统由以下几部分组成:两台完全相同的数据记录仪、一个地面综合测试台、上位机、配套软件以及配套电缆。主要用于记录由雷达系统产生的视频回波、图像及遥测三路LVDS高速信号。系统工作时,由雷达系统首先发来启动记录信号,使已处于采集状态的两台记录仪同时工作,二者互为备份。地面测试台产生的模拟信号供记录仪存储,同时可以控制记录仪进入不同的工作状态,通过内置的USB接口读取记录仪的数据;上位机通过USB电缆与地面测试台相接,对回读的数据进行分析,同时验证记录仪是否正常工作。 2.系统硬件设计 该系统采用隔离变压器隔离接收三路LVDS数据,使得隔离前后的电路没有电气连接特性,然后再将隔离后的信号传送给存储模块;经过存储模块的均衡、解串后传给FPGA中心控制器,最后存入两片Flash中。 遥测系统输出的三路数据都有各自的启动记录信号。当记录仪接收到启动控制信号,开始记录对应路的数据,并存储到相应的存储模块中。飞行试验完毕后,可以利用备用读数电缆,将各个存储模块中数据通过测试台上传至上位机中进行分析,以便对记录仪的存储功能进行验证。在飞行模式下记录仪的供电由雷达系统完成。 记录仪由三个存储模块和一个接口模块组成。存储模块主要接收遥测系统的视频回波、图像及遥测三路LVDS信号,并对其中的有效数据进行实时存储。该模块主要包括以下几个部分:中心逻辑控制芯片FPGA、配置芯片PROM、LVDS 电缆均衡器、LVDS解串芯片、存储芯片Flash、电源模块以及60MHz晶振等[1]。如图2.1所示: 接口模块主要包括LVDS高速读数接口、RS-422长线接口、视频及图像遥测雷达信号输入接口、各个存储模块的LVDS输入接口以及数据上传和指令下发接口。高速读数接口与地面测试台主控卡的相应接口连接,通过LVDS接口高速读取其中的数据;422长线接口通过双绞线电缆与地面测试台连接,主要实现记录仪与地面测试台之间的通信。

等间距采样的高速数据采集系统设计

等间距采样的高速数据采集系统设计 郝亮,孟立凡,刘灿,高建中 (中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051) 摘要:简单介绍通过对窄脉冲等间距采样来测试电缆故障的基本原理,分析其脉冲的特点和处理要求;采用F PGA和MSP430F149作为主控芯片,设计了单路多次低速数据采集系统;利用Quartus II软件编写主控程序,并在Modelsim下进行仿真验证。实验结果表明,该系统方案切实可行,可有效解决电缆故障测距过程中的高精度数据采集问题。 关键词:等间距采样;数据采集;MSP430F149;F PGA 中图分类号:TN98文献标识码:B H igh2spe ed Data Acquisition System Based on Equidistance Sampling Hao Liang,Meng Lifan,Liu Can,Gao Jianzhong (Inst ruments Science and Dynamic Measurement Ministry of Education Key Laboratory, North University of China,T aiyuan030051,China) A bstract:T he basic principle of testing cable faults wit h narrow2pulse equidistance sampling is described.Pulse characteristics and pro2 cessing requirements are analyzed.The single2line repeated low2speed dat a acquisition system is designed with FPGA and MSP430F149 as main control chips.Main control procedures are programmed in Quartus II and simulated in Modelsim.Experimental result shows that t he system is practical,and the problem of high2precision data acquisition in the process of cable fault location is resolved effectively. K ey words:equidist ance sampling;data acquisit ion;MSP430F149;FPGA 引言 电缆故障是通信行业中的常见故障,而电缆测距是排除故障的前提条件。准确的电缆测距可以缩短发现故障点的时间,利于快速排除故障,减少损失。窄脉冲时域反射仪利用时域反射技术来测定电缆断点位置,可以同时检测出同轴传输系统中多个不连续点的位置、性质和大小。窄脉冲信号持续的时间非常短暂,为了能够有效地捕捉到窄脉冲信号,对A/D采样率和处理器速率提出了较高的要求,传统的数据采集已经不能满足系统设计需求。本文介绍的单路多次低速数据采集方案硬件结构简单,成本低,能够满足系统设计要求。 1系统设计理论依据 根据电磁波理论,电缆即传输线。假若在电缆的一端发送一探测脉冲,它就会沿着电缆进行传输,当电缆线路发生障碍时会造成阻抗不匹配,电磁波会在障碍点产生反射。在发射端,由测量仪器将发送脉冲和反射脉冲波形记录下来。实际测试中,具体障碍的波形有所差异:断线(开路)障碍时,反射脉冲与发射脉冲极性相同;而短路、混线障碍时,反射脉冲与发射脉冲极性相反。波形如图1所示。 图1发射脉冲与反射脉冲波形 设从发射窄脉冲开始到接收到反射脉冲波的时间为$t,则: l=v#$t 2 其中,v为脉冲波在电缆中的传输速度;l为电缆故障点与脉冲波送入端的距离。 由以上分析可知,在同一个固定障碍的线路上多次送入同一脉冲电压,其反射脉冲将同样地在同一位置多次出现。 要实现对反射窄脉冲的捕获和1m的测距分辨率(在波速为200m/L s的情况下),则$t= 2l v =2@1 200 =0.01L s =10ns。即要求抽样的时间分辨率为10ns,对应的数据采集系统频率高达100MHz。同时,最大测量范围是2km 时,要求发射脉冲的重复周期T= 2l v =2@2000 200 =20L s。

基于文件系统的高速数据记录系统

收稿日期:2009-06-11 作者简介:王超(1985 ),男,博士生,E mail:w angchao1125@https://www.wendangku.net/doc/df12893894.html,;刘伟(1976 ),男,博士,讲师,E mail:eliuw ei@https://www.wendangku.net/doc/df12893894.html,. 第30卷 第5期2010年5月北京理工大学学报 T r ansactio ns of Beijing Institute of T echnolo gy V ol.30 N o.5M ay 2010 基于文件系统的高速数据记录系统 王超, 刘伟 (北京理工大学信息与电子学院,北京 100081) 摘 要:针对高速数据记录系统中记录过程和文件化过程的带宽不匹配问题,分析了影响文件化带宽的因素,提出了一种更具有灵活性和实用性的基于文件系统的记录方法.用该方法建立了文件系统框架,将存储空间划分为连续的管理信息区和数据区,记录过程中顺序记录数据到数据区,记录结束后修改管理信息区.在保证不影响系统记录带宽的前提下,该方法改善了文件化过程的带宽,实现了记录数据的高速文件化.关键词:数据记录;文件化;文件系统;F AT 32 中图分类号:T P 311 52 文献标志码:A 文章编号:1001 0645(2010)05 0543 05 File System Based High Speed Data Recording System WANG Chao, LIU Wei (Scho ol o f Informat ion and Electr onics,Beijing Inst itut e o f T echno lo gy ,Beijing 100081,China) Abstract :Aim ing at the bandw idth mism atch betw een r ecord pro cess and convert pr ocess in hig h speed data r ecording system ,factors that affect convert pr ocess bandw idth are analyzed,and a more flex ible and practical data reco rding method based on file system is proposed.The method divides storag e m em ory into consecutive information manag em ent space and data sto rag e space by establishment of file sy stem in advance.In reco rd pro cess,data is r ecorded in data sto rag e space consecutively and in co nvert process,info rmatio n manag em ent space is m odified.Thus,w ithout decreasing reco rd bandw idth,the method could im pro ve the bandw idth in conv er t process to achieve high speed file conversion. Key words :data recording;conv ert pro cess;file system;FAT 32 随着电子信息产业的迅速发展,高速数据记录系统越来越广泛地应用在各个领域,例如导弹跟踪、高分辨雷达成像、高能物理、电波天文学以及航空航天测试等.这些应用领域要求数据必须快速、可靠地记录在存储设备中,用作后续的分析和使用. 高速数据存储系统需要依托磁盘的海量存储能力以及高速的读写带宽.磁存储技术由最初16 7MB/s 存储带宽,528MB 容量的IDE 磁盘发展到如今拥有超过1T B 容量,300MB/s 带宽的SAT A 磁盘.主要用于工业级存储的SCSI 技术标准也从最初10M B/s 的传输带宽发展到U ltra320SCSI 标准支持的320M B/s 的传输带宽.新一代的存储技 术如串行SCSI (SAS)以及面向光纤网络存储的存储局域网络(SAN),这些都为高速数据存储技术带来了新的发展. 1 问题的提出 传统的数据记录系统直接以文件形式记录数据.文件形式的数据可以在操作系统下方便灵活地访问.但是受到文件系统对文件的管理约束,记录过程中数据不一定连续存储在磁盘连续的逻辑块地址上,磁头在不连续逻辑块地址间的切换会降低磁盘的记录效率[1] .因此直接文件形式的记录在方便进行数据访问的同时约束了系统的记录带宽.为了

数据挖掘工具应用及前景分析

数据挖掘工具应用及前景

介绍以下数据挖掘工具分别为: 1、 Intelligent Miner 2、 SAS Enterpreise Miner 3、SPSS Clementine 4、马克威分析系统 5、GDM Intelligent Miner 一、综述:IBM的Exterprise Miner简单易用,是理解数据挖掘的好的开始。能处理大数据量的挖掘,功能一般,可能仅满足要求.没有数据探索功能。与其他软件接口差,只能用DB2,连接DB2以外的数据库时,如Oracle, SAS, SPSS需要安装DataJoiner作为中间软件。难以发布。结果美观,但同样不好理解。 二、基本内容:一个挖掘项目可有多个发掘库组成;每个发掘库包含多个对象和函数对象: 数据:由函数使用的输入数据的名称和位置。 离散化:将记录分至明显可识别的组中的分发操作。 名称映射:映射至类别字段名的值的规范。 结果:由函数创建的结果的名称和位置。 分类:在一个项目的不同类别之间的关联层次或点阵。 值映射:映射至其它值的规范。 函数: 发掘:单个发掘函数的参数。 预处理:单个预处理函数的参数。 序列:可以在指定序列中启动的几个函数的规范。 统计:单个统计函数的参数。 统计方法和挖掘算法:单变量曲线,双变量统计,线性回归,因子分析,主变量分析,分类,分群,关联,相似序列,序列模式,预测等。 处理的数据类型:结构化数据(如:数据库表,数据库视图,平面文件) 和半结构化或非结构化数据(如:顾客信件,在线服务,传真,电子邮件,网页等) 。 架构:它采取客户/服务器(C/S)架构,并且它的API提供了C++类和方法 Intelligent Miner通过其独有的世界领先技术,例如自动生成典型数据集、发现关联、发现序列规律、概念性分类和可视化呈现,可以自动实现数据选择、数据转换、数据挖掘和结果呈现这一整套数据挖掘操作。若有必要,对结果数据集还可以重复这一过程,直至得到满意结果为止。 三、现状:现在,IBM的Intelligent Miner已形成系列,它帮助用户从企业数据资产中 识别和提炼有价值的信息。它包括分析软件工具——Intelligent Miner for Data和IBM Intelligent Miner forText ,帮助企业选取以前未知的、有效的、可行的业务知识——

5 Gsps高速数据采集系统的设计与实现

5 Gsps 高速数据采集系统的设计与实现 摘要:以某高速实时频谱仪为应用背景,论述了5 Gsps 采样率的高速数据采集系统的构成和设计要点,着重分析了采集系统的关键部分高速ADC(analog to digital,模数转换器)的设计、系统采样时钟设计、模数混合信号完整性设计、电磁兼容性设计和基于总线和接口标准(PCI Express)的数据传输和处理软件设计。在实现了系统硬件的基础上,采用Xilinx 公司ISE 软件的在线逻辑分析仪(ChipScope Pro)测试了ADC 和采样时钟的性能,实测表明整体指标达到设计要求。给出上位机对采集数据进行处理的结果,表明系统实现了数据的实时采集 存储功能。关键词:高速数据采集;高速ADC;FPGA;PCI Express 高速实时频谱仪是对实时采集的数据进行频谱分析,要达到这样的目的,对数据采集系 统的采样精度、采样率和存储量等指标提出了更高的要求。而在高速数据采集 系统中,ADC 在很大程度上决定了系统的整体性能,而它们的性能又受到时钟质量的影响。为满足系统对高速ADC 采样精度、采样率的要求,本设计中提 出一种新的解决方案,采用型号为EV8AQ160 的高速ADC 对数据进行采样;考虑到ADC 对高质量、低抖动、低相位噪声的采样时钟的要求,采用AD9520 为5 Gsps 数据采集系统提供采样时钟。为保证系统的稳定性,对模数混合信号完整性和电磁兼容性进行了分析。对ADC 和时钟性能进行测试,并给出上位 机数据显示结果,实测表明该系统实现了数据的高速采集、存储和实时后处理。 1 系统的构成高速数据采集系统主要包括模拟信号调理电路、高速ADC、高速时钟电路、大容量数据缓存、系统时序及控制逻辑电路和计算机接口电路等。图1 所示为5 Gsps 高速数据采集系统的原理框图。所用ADC 型号为EV8AQ160,8 bit 采样精度,内部集成4 路ADC,最高采样率达5 Gsps,可以工作在多种模式下。通过对ADC 工作模式进行配置,ADC 既可以工作在采样

一种高速数据采集系统的研究

第31卷第5期 唐山师范学院学报 2009年9月 Vol. 31 No. 5 Journal of Tangshan Teachers College Sep. 2009 ────────── 收稿日期:2008-12-12 作者简介:李洋(1982-),男,河北衡水人,唐山师范学院基础教育部教师。 -66- 一种高速数据采集系统的研究 李 洋,郭小松 (唐山师范学院 基础教育部,河北 唐山 063000) 摘 要:由于高速数据采集对信号完整性、信号干扰、高速布线及数据处理和高速实时存储要求极高,而其应用环境又往往非常复杂,所以在目前的实际应用中,很难实现一种既能进行长时间高速数据采集、又能进行大容量存储的数据采集系统。在此背景下,提出了一种高速数据采集及存储的解决方案,采用高速FPGA 加嵌入式微处理器作为中央处理器来进行高速数据传输和磁盘阵列数据存储,实现高速数据采集及大容量实时存储。 关键词:数据采集;模数转换;海量存储;RAID0 中图分类号: T N919.5 文献标识码:A 文章编号:1009-9115(2009)05-0066-03 Study of High-Speed Data Acquisition and Storage System LI Yang, GUO Xiao-song (Department of Foundation Education, Tangshan Teachers College, Tangshan Hebei 063000, China) Abstract: Because of the extreme requirements of signal integrity, noise jamming, high-speed layout, high-speed real-time storage and the complex application environments, it is very difficult to realize a high-speed data acquisition system which is suitable for long-time data acquisition and mass storage. Against this background, a solution of high-speed data acquisition and storage system is introduced in this thesis, which is using of high-speed FPGA and embedded microprocessors as the central processing device for high-speed data transfer and data storage of redundant array of inexpensive disks , realized on-time data acquisition and mass storage. Key words: data acquisition; A/D convert; mass storage; RAID 现代工业生产和科学研究对数据采集的要求日益提高,在雷达、声纳、软件无线电、瞬态信号测量等一些高速、高精度的测量中,需要进行高速数据采集。目前,数据采集系统在高速A/D 、D/A 器件发展的带动下,采集带宽在稳步提高,具有100MSPS 采集能力以上的高速数据采集系统产品己较成熟。然而国外厂商的高速采集系统往往都价格不菲,而且由于高速数据采集对信号完整性、信号干扰、高速布线及数据处理和高速实时存储要求极高,国内完全掌握这个技术的厂商并不多,所以在实际应用中,很难找到一种满足需要的高速采集系统。这种情况长期限制了高速数据采集技术在我国工业生产和科学研究中的应用。 在这样的背景下,本文提出一种高速数据采集与实时存储系统的解决方案,解决以往在高速技术、数据存储与传输技术等方面的几个技术难点,采用FPGA 作为核心器件,集成中央逻辑控制及硬盘接口,直接将高速数据存入有多块硬 盘组成的实时RAID 存储系统中,实现了高速采集和实时存储,并可脱机运行。这种方案成本低廉,能提高采集速度,增加系统可靠性,并大大提高可持续采集时间,具有较大的灵活性。 1 总体系统方案硬件设计 高速数据采集系统的主要目的是把采集到的模拟信号转化为数字信号,所以模拟信号进入数据采集系统的第一步就是通过AD 采集电路进行模数转换;采集到的数据为了以后研究调用,就需要存储到存储器中,所以系统的最后一步是使用高速海量存储器对数据进行存储;系统的启动、停止和数据传输的方式还需要使用中央逻辑控制电路,所以在AD 采集电路与高速海量存储器之间增加中央逻辑控制电路来作为AD 采集电路与高速海量存储器之间的桥梁;系统通过人机接口与PC 机连接,可以对数据采集系统进行调试,还方便调用存储数据进行研究测试,并实现

数据分析过程中各个步骤中使用的工具

数据分析过程中各个步骤使用的工具 数据分析也好,也好,也好、商业智能也好,都需要在学习的时候掌握各种分析手段和技能,特别是要掌握分析软件工具!学习数据分析,一般是先学软件开始,再去应用,再学会理论和原理!没有软件的方法就不去学了,因为学了也不能做,除非你自己会编程序。 下图是一个顶级的分析工具场, 依次从X和Y轴看: 第一维度:数据存储层——>数据报表层——>数据分析层——>数据展现层

第二维度:用户级——>部门级——>企业级——>BI级 我结合上图和其他资料统计了我们可能用到的软件信息。具体的软件效果还需要进一步研究分析和实践。 1第一步:设计方案 可以考虑的软件工具:mind manager。 Mind manager(又叫),是表达发射性思维的有效的图形思维工具,它简单却又极其有效,是一种革命性的思维工具。思维导图运用图文并重的技巧,把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来,把主题关键词与图像、颜色等建立记忆链接。思维导图充分运用左右脑的机能,利用记忆、阅读、思维的规律,协助人们在与、与想象之间平衡发展,从而开启人类的无限潜能。思维导图因此具有人类思维的强大功能。 是一种将思考具体化的方法。我们知道思考是人类大脑的自然思考方式,每一种进入大脑的资料,不论是感觉、或是想法——包括、、符码、香气、食物、线条、颜色、意象、、音符等,都可以成为一个中心,并由此中心向外发散出成千上万的关节点,每一个关节点代表与中心的一个连结,而每一个连结又可以成为另一个中心主题,再向外发散出成千上万的关节点,呈现出放射性立体结构,而这些关节的连结可以视为您的,也就是您的个人。

基于STM及的通道同步数据采集系统设计

基于S T M及的通道同步数据采集系统设计 文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]

基于STM32及AD7606的16通道同步数据采集系统设计 摘要: 介绍了基于STM32及AD7606的同步数据采集系统的软硬件设计。主控芯片采用基于ARMCortex-M4内核的STM32F407IGT6,实现对AD采集数据的实时计算并通过以太网络进行数据传输。A7606为16位、8通道同步采样模数数据采集系统[],利用两片AD7606,可以实现对16路通道的实时同步采样。经过测试,该系统可以实现较高精度的实时数据采集。 0引言 [此处找书介绍STM32],该芯片主频可达168MHz,具有丰富的片内外设,并且与前代相比增加了浮点运算单元(FloatingPointUnit,FPU),使其可以满足数据采集系统中的 [介绍AD7606] 1系统总体方案设计 整个系统由传感器模块、信号调理模块、数据采集模块、处理器STM32、及通信模块及上位机系统组成。系统整体结构框图如图1所示。本系统是为液态金属电池性能测试设计,需要测量电池的充放电电压、电流以及交流加热系统的电压、电流,并以此计算出整个液态金属电池储能系统的效率。因此两片AD7606的16个通道分为两组,每组8个通道,这两组分别测量4路直流、交流的电压和电流信号。AD7606通过并行接口与STM32连接,STM32读取AD采样数据后进行计算,并将数据通过网络芯片DP83848通过UDP协议发送给上位机。上位机负责显示各通道采集信息、绘制波形以及保存数据等。 图1系统整体结构框图 2系统硬件设计 2.1模拟信号采集电路设计

高速数据采集系统

目录 1系统摘要 (2) 2系统设计理论 (2) 3系统设计方案 (4) 3.1AD7891高速数据采集系统 (4) 3.1.1 AD7891结构及功能 (4) 3.1.2工作时序和极限参数 (5) 3.1.3 AD7891的应用 (6) 3.1.4 AD7891与微处理器的接口 (8) 3.2PCI-1714高速数据采集系统……………………………….…,,,.9 3.2.1 PCI- 1714 功能结构和特点 (9) 3.2.2 PCI- 1714的系统构成..............................,.. (10) 3.3基于AT89C51的数据采集通信系统设计 (12) 3.3.1系统硬件设计 (12) 3.3.2系统软件设计 (14) 4各种方案的比较 (16) 5心得体会 (17) 6参考文献 (18)

1.系统简介 随着数字技术的飞速发展,高速数据采集系统也迅速地得到了广泛的应用。在生产过程中,应用这一系统可以对生产现场的工艺参数进行采集、监视和记录,为提高生产质量,降低成本提供了信息和手段。在科学研究中,应用数据采集系统可以获取大量的动态数据,是研究瞬间物理过程的有力工具,为科学活动提供了重要的手段。而当前我国对高速数据采集系统的研究开发都处于起步阶段,因此,开发出高速数据采集系统就显得尤为重要了。 所谓高速数据采集系统,是用计算机控制的多路数据自动检测或巡回检测(其对象包括数字和模拟信号),并且能够对数据实行某些处理(包括存储、处理、分析计算以及从检测的数据中提取可用的信息),以供显示、记录、打印或描绘的系统。 在数字技术日新月异的今天,数据采集技术的重要性是十分显著的。它是数字世界和外部物理世界连接的桥梁。而随着现代工业和科学技术的发展,对数据采集技术的要求日益提高,在雷达、声纳、图像处理、语音识别、通信、信号测试等科研实践领域中,都需要高精度,高数据率的数据采集系统。它的关键技术为高速高精度的ADC 技术,高数据率的存储和缓存技术以及系统高可靠性保证等。通过数据采集技术,科研人员在实验现场可以根据需要实时记录原始数据,用于实验室后期的分析和处理,对工程实践和理论分析探索具有重大意义。 2.系统设计理论 整个高速数据系统主要分为四个部分:数据采集部分、数据控制部分、数据处理部分、数据传输部分。 在数据采集部分,主要应用的就是采样定理、模数转换器ADC 及A/D 转换技术。采用定理说明采样频率与信号频谱之间的关系,是连续信号离散化的基本依据。具体内容是,频带为F 的连续信号f(t)可用一系列离散的采样值)1(t f ,)1(t t f ?±,)1(t t f ?±,……来表示,只要这些采样点的时间间隔F t 21≤?,便可根据各采样值完全恢复原来的信号)(t f 。模数转换器ADC 用来把连续变化的模拟信号转换为一定格式的数字量。ADC 转换器实际上就是一个编码器,输

相关文档
相关文档 最新文档