一种数据采集方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数据采集方法及系统，其中的方法包括：PCI采集卡根据时钟发生器预设的采集周期，采集PLC系统的过程数据；所述时钟发生器设置于所述PCI采集卡上；所述PCI采集卡将所述过程数据发送至数据服务器；所述数据服务器对所述过程数据分析处理，并将分析处理后的过程数据进行保存。其可极大缩小采集数据间隔时间，且保证数据采集时间间隔相同，从而可随时变化采集变量内容，提高了数据采集的速度和采集数据的准确性和完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种数据采集方法及系统
本专利技术涉及数据采集
，尤其涉及一种数据采集方法及系统。
技术介绍
目前，国内普遍采用数据采集卡，例如基于以太网进行数据的实时采集，如图1所示，为现有技术中基于以太网的实时数据采集系统，其中的每个传感器均需要一套数据采集与控制模块，此种方式仅能检测数量有限几个或几十个传感器的数值，不便于进行大规模的数量采集和PLC内部变量的采集，造成成本增加。另外，现有的以太网数据的实效性和准确性无法保证。我们对现有以太网技术的采集方式进行了测试，中等类型的PLC系统，例如常用的西门子S7-315采用的以太网进行高速数据采集，采集的模拟量个数不能超过70个，就是在70个的范围内，其两个采集到的数据间隔时间也是不定的，大部分时间采集的数据间隔时间在20到100ms之间不等，同时随着采集变量数量的增加，返回采集时间的间隔便加长。当变量数量超过70个时，系统已经基本处于崩溃边缘，对于西门子高等级S7400的414-PLC来说，其以太网通讯采集的变量数量也不能超过150个，这样大大限制了变量数量。
技术实现思路
为克服现有技术存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种数据采集方法，其可极大缩小采集数据间隔时间，且保证数据采集时间间隔相同，从而可随时变化采集变量内容，及时准确的高速采集变量数值。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种数据采集方法，其包括：PCI采集卡根据时钟发生器预设的采集周期，采集PLC系统的过程数据；所述时钟发生器设置于所述PCI采集卡上；所述PCI采集卡将所述过程数据发送至数据服务器；所述数据服务器对所述过程数据分析处理，并将分析处理后的过程数据进行保存。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，还包括：根据所述分析处理后的过程数据预判所述PLC系统所控制的设备的运行状态。进一步，还包括：将时钟发生器产生的时钟信号进行分频，得到以1ms为周期的时钟信号；根据所述时钟信号设定采集周期。进一步，还包括：对所述PCI采集卡采集的PLC系统的过程数据进行缓存。进一步，还包括：对PCI采集卡采集的PLC系统的过程数据进行压缩，将压缩后的数据进行存储。进一步，还包括：设置PLC系统的过程数据的变量列表，在所述变量列表中设置变量名称、与所述变量名称一一对应的颜色选择框，将不同变量名称对应的变量曲线以不同颜色进行显示。本专利技术还提供一种数据采集系统，其包括：PCI采集卡，用于根据时钟发生器预设的采集周期，采集PLC系统的过程数据；时钟发生器，设置在所述PCI采集卡内，用于设定数据采集周期；数据服务器，用于对所述过程数据分析处理，并将分析处理后的过程数据进行保存。进一步，还包括：智能预判单元，用于根据所述分析处理后的过程数据预判所述PLC系统所控制的设备的运行状态。进一步，还包括分频单元，用于将时钟发生器产生的时钟信号进行分频，得到以1ms为周期的时钟信号。进一步，还包括：缓存单元，用于对所述PCI采集卡采集的PLC系统的过程数据进行缓存；压缩单元，用于对PCI采集卡采集的PLC系统的过程数据进行压缩，将压缩后的数据进行存储；显示单元，用于设置PLC系统的过程数据的变量列表，在所述变量列表中设置变量名称、与所述变量名称一一对应的颜色选择框，将不同变量名称对应的变量曲线以不同颜色进行显示。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的数据采集方法及系统，其通过设置时钟发生器，可设定数据采集周期，保证数据采集时间间隔相同，从而可高速采集数据，提高采集数据的准确性。附图说明图1为现有技术中的数据采集系统结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的数据采集方法的流程图；图3为运用本专利技术实施例二其中一个实施方式提供的数据采集方法而得到的1ms数据方波的示意图；图4为本专利技术实施例二提供的数据缓存和发送的流程图；图5为展示的数据曲线图；图6数据展示窗的示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例一如图2所示，本实施例提供了一种数据采集方法，其具体可包括：S1：PCI采集卡根据时钟发生器预设的采集周期，采集PLC系统的过程数据；所述时钟发生器设置于所述PCI采集卡上；S2：所述PCI采集卡将所述过程数据发送至数据服务器；S3：所述数据服务器对所述过程数据分析处理，并将分析处理后的过程数据进行保存。本实施例提供的数据采集方法，其基本原理是可通过Profibus-DP通讯协议将PLC过程变量的当前值实时同步发送到PCI采集卡上，PCI采集卡在其板卡内部设定时钟发生器，利用时钟发生器设定定时时间，按照定时时间采集PLC系统中的过程数据，将采集的数据发送至数据服务器进行保存，便于后续的进一步处理。实施例二本实施例提供的数据采集方法，其包括：S1：PCI采集卡根据时钟发生器预设的采集周期，采集PLC系统的过程数据；所述时钟发生器设置于所述PCI采集卡上；S2：所述PCI采集卡将所述过程数据发送至数据服务器；S3：所述数据服务器对所述过程数据分析处理，并将分析处理后的过程数据进行保存。可通过Profibus-DP通讯协议将PLC过程变量的当前值实时同步发送到PCI采集卡上，PCI采集卡在其板卡内部设定时钟发生器，利用时钟发生器设定定时时间，具体地，可将时钟发生器产生的时钟信号进行分频，得到以1ms为周期的时钟信号，根据所述时钟信号设定采集周期，达到间隔1ms数据采集的目的，相比于现有技术中的数据采集间隔大多在20到100ms之间不等，且采集数据的间隔时间是不均等的，无法保证数据采集的精确性和完整性的问题，本实施例提供的数据采集方法可实现1ms数据时钟进行数据采集，极大地提高了数据采集速率，相比于现有技术中的数据采集方法，在保证了所采集的数据的精确性和完整性的同时，可更快地、极早地获得大量数据，在当前大数据环境下，其意义显著，为后续的数据分析和智能预判提供了精确的、完整的数据基础。Profibus是国际通用标准通讯格式，其通讯格式是公开的。在本实施例其中一个实施方式中可采用PLX9054PCI接口芯片配合西门子Prifibus专用芯片SPC3进行完整的数据采集和转换工作。此PLX9054PCI接口芯片支持33MHz的PCI总线时钟，最高传输码速率为132M字节/秒，可满足项目1ms数据采集要求。PCI接口桥芯片连接PCI采集卡FPGA与计算机，实现双向数据通信。底层软件由设备驱动程序和动态链接库组成，设备驱动程序包括FPGA驱动配套程序和PCI板卡驱动程序，动态链接库包括动态链接库操作函数。利用FPGA驱动配套程序对时钟发生器的时钟信号进行分频处理，得到1ms为周期的时钟信号，并在该信号下对数据进行采集，如图3所示，图3为采用ADS1062C示波器检测得到的1ms数据方波。在其中一个实施方式中，还可对PCI采集卡采集的PLC系统的过程数据进行缓存。例如，可在FPGA内部开辟一块FIFO，缓存采集得到的数据。当FIFO中的数据量达到某一预定的限制后，FPGA驱动配套程序将中断信号置位，PCI9054芯片即向PC机发起接收数据请求，PC机完成中断相应，启动DMA将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据采集方法，其特征在于，包括：PCI采集卡根据时钟发生器预设的采集周期，采集PLC系统的过程数据；所述时钟发生器设置于所述PCI采集卡上；所述PCI采集卡将所述过程数据发送至数据服务器；所述数据服务器对所述过程数据分析处理，并将分析处理后的过程数据进行保存。

【技术特征摘要】
1.一种数据采集方法，其特征在于，包括：PCI采集卡根据时钟发生器预设的采集周期，采集PLC系统的过程数据；所述时钟发生器设置于所述PCI采集卡上；所述PCI采集卡将所述过程数据发送至数据服务器；所述数据服务器对所述过程数据分析处理，并将分析处理后的过程数据进行保存。2.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，还包括：根据所述分析处理后的过程数据预判所述PLC系统所控制的设备的运行状态。3.根据权利要求1或2所述的数据采集方法，其特征在于，还包括：将时钟发生器产生的时钟信号进行分频，得到以1ms为周期的时钟信号；根据所述时钟信号设定采集周期。4.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，还包括：对所述PCI采集卡采集的PLC系统的过程数据进行缓存。5.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，还包括：对PCI采集卡采集的PLC系统的过程数据进行压缩，将压缩后的数据进行存储。6.根据权利要求1所述的数据采集方法，其特征在于，还包括：设置PLC系统的过程数据的变量列表，在所述变量列表中设置变量名称、与所述变量名称一一对应的颜色选择框...

【专利技术属性】
技术研发人员：和静民，王永利，
申请(专利权)人：北京民静科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11