文档介绍：基于DSP和现场总线的数据采集系统设计
方三档,高钦和
(第二炮兵工程学院,陕西西安 710025)
摘要:
为了实时、准确的监控电力系统的运行状况,设计了一种基于DSP和CAN现场总线的数据采集系统。详细介绍了系统的结构和主要模块的软硬件设计。该系统利用工控机统一管理各采集节点,具有结构简单、性能可靠和易于应用的特点。
关键词: DSP;现场总线;数据采集
中图分类号:TP274 文献标识码:B 文章编号:
Design of Data Acquisition System Based on DSP and Field-bus
FANG San -dang,GAO Qin-he
(The Second Artillery Engineering College, Xi’an 710025, China)
Abstract: A data acquisition system based on DSP and CAN Field-bus is presented, for the status monitor of power system rapidly and exactly. The system structure and the hardware and software design of main module are discussed in detail. The system introduces industrial PC to manage all the data acquisition nodes, and features simple structure, stable capability and easy application.
Key words: DSP; Field-bus; data acquisition
引言
在电力系统的生产过程中,生产运行部门通常有两方面的考虑:一方面尽量提高设备与线路的利用率,实现系统的经济性;同时保证电力系统的安全、可靠运行,提供高质量的电能。因而电力部门需要对系统中的一些参量进行测量,以便随时掌握系统和设备的工作状态情况。数据采集与监控系统在电力系统中得到广泛的应用,数据采集系统的性能对监控系统更是关系重大[1]。传统电力测量仪器的前端采集单元,在采集电气设备的参数时由于其固有的原因,如采样速度不高,测量精度低,通信速率不高,或者不兼备数据存储、分析、计算等功能,不能满足现场的要求。随着计算机技术、通信技术和电子技术的迅猛发展,电力系统自动化程度也日益提高,通过数字信号处理技术和现场总线技术的应用提高了电力系统的可靠性和可维护性[2]。本文设计的数据采集系统,选用TI公司推出的C2XXX系列的32位定点DSP芯片TMS320F2812,采样精度为12位,采样速度可以达到80ns,完全能够满足采集基本电力参数的要求; 利用CAN总线开放性、分散化和低成本的特征,可以解决电力系统分布范围广泛、监控参数较多的情况,具有广阔的应用前景。
1 总体设计
图1 系统总体结构图
系统总体结构图如图1所示。该数据采集系统由数据采集节点、CAN总线和工控机三个部分组成。工作流程是:输入的模拟信号经过必要的信号调理电路,送入数据采集节点的A/D转换设备,转换完