基于工业控制计算机的智能化数据采集与处理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于工业控制计算机的智能化数据采集与处理系统，它包括采样保持器、多路模拟开关模块、放大器、模数转换器、数据暂存芯片、逻辑运算器和工业控制计算机。它可以适应诸如傅立叶变换、卡尔曼滤波等精度和算法要求比较高的条件的数据采集与处理。它采用PC104作为主控微机，PC104是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。本系统可以完成自适应运算、kalman滤波等复杂的算法功能，比常用的单片机系统具有更大的运算与处理能力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数据采集与处理系统，具体涉及一种基于PC104的智能化数据采集与处理系统。
技术介绍
数据采集与处理系统是控制系统的重要部分。目前比较成熟的数据采集与处理系统是采用51单片机作为主控芯片，采用8位AD芯片进行数据采集。但是在诸如傅立叶变换、卡尔曼滤波等精度和算法要求比较高的条件下难以适应。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种可以适应诸如傅立叶变换、卡尔曼滤波等精度和算法要求比较高的条件的基于工业控制计算机的智能化数据采集与处理系统。本技术的技术解决方案是它包括采样保持器、多路模拟开关模块、放大器、模数转换器、数据暂存芯片、逻辑运算器和工业控制计算机，采样保持器的信号输出端与多路模拟开关模块的信号输入端相连，多路模拟开关模块的信号输出端与放大器信号输入端相连，放大器信号输出端与模数转换器的信号输入端相连，模数转换器的信号输出端与数据暂存芯片的数据输入端相连，数据暂存芯片的的信号输出端与数据与工业控制计算机总线数据输入端相连，工业控制计算机与工业控制计算机总线相连，工业控制计算机总线的地址线和信号线分别与逻辑运算器相连，逻辑运算器的片选hold信号输出端与采样保持器的片选输入端相连，逻辑运算器的3个片信号和使能en信号输出端分别与多路模拟开关模块相连，逻辑运算器的6个片选信号输出端与放大器相连，逻辑运算器的三组控制信号输出端与模数转换器控制信号输入端相连，逻辑运算器的激活信号输出端与数据暂存芯片相连。本技术的技术效果是它可以适应诸如傅立叶变换、卡尔曼滤波等精度和算法要求比较高的条件的数据采集与处理。它采用PC104作为主控微机，PC104是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。本系统可以完成自适应运算、kalman滤波等复杂的算法功能，比常用的单片机系统具有更大的运算与处理能力。附图说明图1为本技术实施例系统方框图。具体实施方式如附图所示，它包括采样保持器、多路模拟开关模块、放大器、模数转换器、数据暂存芯片、逻辑运算器和工业控制计算机，采样保持器的信号输出端与多路模拟开关模块的信号输入端相连，多路模拟开关模块的信号输出端与放大器信号输入端相连，放大器信号输出端与模数转换器的信号输入端相连，模数转换器的信号输出端与数据暂存芯片的数据输入端相连，数据暂存芯片的的信号输出端与数据与工业控制计算机总线数据输入端相连，工业控制计算机与工业控制计算机总线相连，工业控制计算机总线的地址线和信号线分别与逻辑运算器相连，逻辑运算器的片选hold信号输出端与采样保持器的片选输入端相连，逻辑运算器的3个片信号和使能en信号输出端分别与多路模拟开关模块相连，逻辑运算器的6个片选信号输出端与放大器相连，逻辑运算器的三组控制信号输出端与模数转换器控制信号输入端相连，逻辑运算器的激活信号输出端与数据暂存芯片相连。采样保持器由6个LF398构成。放大器为AD526程控放大器。工业控制计算机为PC104。模数转换器为ADS7805模块。逻辑运算器为EPM7128模块。数据暂存芯片为74LS244。采用PC104作为主控微机代替51单片机，PC104是一种优化的、小型、堆栈式结构的嵌入式控制系统。可以完成自适应运算、kalman滤波等复杂的算法功能，PC104比常用的单片机具有更大的运算与处理能力。传感器输出的信号经采样保持电路(LF398)保持，六路信号经模拟开关切换，决定那一路进行工作。经程控放大后进行模数转换。转换的数字量在PC104工控机内可以进行复杂的算法运算。系统中的控制命令由PC104发出，逻辑运算由CPLD完成。当前数据采集系统对微弱信号的处理比较多的采用运放进行调理，因为其放大倍数固定，当信号动态范围比较广的时候不能合理地放大。采用程控放大器可以智能化的控制信号的放大倍数，解决了信号放大倍数固定不可变的问题。具体过程1、传感器输出的模拟信号经过峰值检测电路，测出信号峰值。2、送入逻辑运算器CPLD，与标值进行比较，计算出相应放大倍数后输出控制信号到AD526程控放大器放大。3、放大后的信号送入模数转换器ADS7805进行模数转换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于工业控制计算机的智能化数据采集与处理系统，其特征在于：它包括采样保持器、多路模拟开关模块、放大器、模数转换器、数据暂存芯片、逻辑运算器和工业控制计算机，采样保持器的信号输出端与多路模拟开关模块的信号输入端相连，多路模拟开关模块的信号输出端与放大器信号输入端相连，放大器信号输出端与模数转换器的信号输入端相连，模数转换器的信号输出端与数据暂存芯片的数据输入端相连，数据暂存芯片的的信号输出端与数据与工业控制计算机总线数据输入端相连，工业控制计算机与工业控制计算机总线相连，工业控制计算机总线的地址线和信号线分别与逻辑运算器相连，逻辑运算器的片选hold信号输出端与采样保持器的片选输入端相连，逻辑运算器的3个片信号和使能en信号输出端分别与多路模拟开关模块相连，逻辑运算器的6个片选信号输出端与放大器相连，逻辑运算器的三组控制信号输出端与模数转换器控制信号输入端相连，逻辑运算器的激活信号输出端与数据暂存芯片相连。

【技术特征摘要】
1.基于工业控制计算机的智能化数据采集与处理系统，其特征在于:它包括采样保持器、多路模拟开关模块、放大器、模数转换器、数据暂存芯片、逻辑运算器和工业控制计算机，采样保持器的信号输出端与多路模拟开关模块的信号输入端相连，多路模拟开关模块的信号输出端与放大器信号输入端相连，放大器信号输出端与模数转换器的信号输入端相连，模数转换器的信号输出端与数据暂存芯片的数据输入端相连，数据暂存芯片的的信号输出端与数据与工业控制计算机总线数据输入端相连，工业控制计算机与工业控制计算机总线相连，工业控制计算机总线的地址线和信号线分别与逻辑运算器相连，逻辑运算器的片选hold信号输出端与采样保持器的片选输入端相连，逻辑运算器的3个片信号和使能en信号输出端分别与多路模拟开关模块相连，逻辑运算器的6个片选信号输出端与放大器相连，逻辑运算器的三组控制信号输出端与模数...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凤举，赵祥敏，霍东华，
申请(专利权)人：牡丹江师范学院，
类型：实用新型
国别省市：