自动装置及其数据的采集处理.ppt

自动装置及其数据的采集处理,自动装置的组成,硬件构成形式,微型计算机系统,工业控制计算机系统,含电源、机箱、总线板、键盘等,总线,DCS&FCS,DCS,FCS,数据采集测控站上位机,现场总线主节点现场总线从节点路由器,采样、量化与编码技术,采样,量化,编码,对连续的模拟信号x(t)，按一定的时间间隔Ts，抽取相应的瞬时值,把采样信号的幅值与某个最小数量单位的一系列整数倍比较，以最接近于采样信号幅值的最小数量单位倍数来表示该幅值。,把量化信号的数值用二进制代码表示,采样过程,采样过程可以看作是脉冲调制过程，采样开关可以看作是调制器。输入信号与输出信号之间的关系可以表达为,采样开关控制信号,假设采样脉冲为理想脉冲，且考虑到时间为负值无物理意义,采样定理,采样周期Ts决定了采样信号的质量和数量：Ts太小：数据剧增，占用大量的内存单元Ts太大：模拟信号的某些信息丢失，信号失真,采样定理：指出了重新恢复连续信号所必须的最低采样频率，以保证能不失真地恢复原信号x(t),香农（Shannon）采样定理,采样频率,模拟信号频谱中最高频率,信号的恢复,前提：采样频率满足奈奎斯特频率，则设理想低通滤波器为：,将采样信号通过低通滤波器,则低通滤波器输出为：,因此时域中，低通滤波器输出为x(t),信号的恢复,量化,设N为数字量的二进制代码位数，量化单位定义为量化器满量程电压值VFSR（FullScaleRange）与2N的比值，用q表示，即,有舍有入,将信号幅值分为若干层，各层的间隔相等，且等于量化单位q。当信号幅值小于量化单位q/2时，舍去；当信号幅值大于等于量化单位q/2但小于量化单位q时，进一个量化单位。,交流采样的电量计算和前置算法,交流采样的电量计算电压/电流量通常采用工频周期内12点采样法有功功率和无功功率采用“三表法”和“两表法”功角采用余弦定理获得,交流采样的电量计算和前置算法,数据的前置处理标度变换数据的有效性检验线性化处理数字滤波算术平均法加权平均法一阶递归法,