機務(wù)設(shè)備檢修數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

1、機務(wù)設(shè)備檢修數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計目錄1、概述錯誤!未定義書簽。1.1開關(guān)量的采集 錯誤!未定義書簽。1.2數(shù)字量采集與處理錯誤!未定義書簽。1.3模擬量的采集 錯誤!未定義書簽。2、溫度傳感器的選擇錯誤味定義書簽。3、單片機硬件電路的設(shè)計錯誤!未定義書簽。AT89C51與存儲器芯片的擴展 錯誤!未定義書簽。3.1.1 AT89C51芯片的性能及特點錯誤!未定義書簽。3.1.2拓展芯片6116的性能及特點 錯誤!未定義書簽。3.1.3 AT89C51與存儲器芯片6116 的擴展 錯誤!未定義書簽。多路開關(guān)選擇 錯誤!未定義書簽。A/D轉(zhuǎn)換器電路的設(shè)計 錯誤!未定義書簽。MAX232實現(xiàn)串行通信 錯誤

2、!未定義書簽。4、系統(tǒng)軟件的設(shè)計錯誤!未定義書簽。4.1 系統(tǒng)主程序錯誤!未定義書簽。4.2模擬量采集程序錯誤!未定義書簽。4.3 開關(guān)量采集程序 錯誤!未定義書簽。4.4脈沖量采集程序錯誤!未定義書簽。5、小結(jié)錯誤!未定義書簽。參考文獻：錯誤!未定義書簽。機務(wù)設(shè)備檢修數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計1、概述機務(wù)設(shè)備數(shù)據(jù)采集是機務(wù)設(shè)備數(shù)據(jù)采集與通訊系統(tǒng)的重要組 成部分，它與系統(tǒng)硬件相配合，對機務(wù)段檢修設(shè)備的工作進行準(zhǔn)確 的檢測和數(shù)據(jù)處理，并把檢測數(shù)據(jù)及時送監(jiān)控計算機，進入數(shù)據(jù)庫, 進行統(tǒng)計、打印和歸檔，既為保證檢修質(zhì)量提供了可靠依據(jù)，同時 也為機務(wù)段加強科學(xué)管理、提高經(jīng)濟效益、減少物料和工時浪 費、提高檢修效

3、率提供了科學(xué)手段和工具。本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容在于進行機務(wù)設(shè)備檢修數(shù)據(jù)處理功 能模塊的設(shè)計，其主要功能在于數(shù)據(jù)采集，包括8路開關(guān)量、8路 模擬量、1路脈沖量的數(shù)據(jù)采集。設(shè)計原理：根據(jù)任務(wù)書中提供的數(shù)據(jù)進行分析和計算，選擇合 適的單片機芯片組成測試、通訊系統(tǒng)，選用A/D轉(zhuǎn)換器、信號調(diào)理 電路、鎖存器、多路開關(guān)選擇器等元件。模擬量的采集需要用傳 感器對實際物理量進行采集，轉(zhuǎn)換成相關(guān)的電壓或者電流，經(jīng)過 A/D轉(zhuǎn)換器后輸出對應(yīng)數(shù)字量,進入單片機處理并保存在擴展的存 儲器中；數(shù)字量的采集需進行隔離放大之后將信號輸入單片機處理 并保存；脈沖量的采集需對信號進行防抖、放大處理，使輸入信號 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的TT

4、L電平。根據(jù)連接成型的硬件元件圖進行軟件設(shè) 計,分配口地址并給出每個功能模塊相應(yīng)的程序段。1.1開關(guān)量的采集開關(guān)量采集包括事件順序記錄（SOE）型開關(guān)量和普通型開關(guān)量兩種。SOE型開關(guān)量信號指事故信號、斷路器分合及重要繼電保護的動 作信號。監(jiān)控系統(tǒng)采用中斷方式迅速響應(yīng)這些信號并進行記錄 優(yōu)先傳遞。普通型開關(guān)量信號是指除SOE型開關(guān)量信號以外的 那部分開關(guān)量信號，包括各類故障信號、隔離開關(guān)的位置信號、 設(shè)備運行狀態(tài)信號、手動自動方式選擇的位置信號等。監(jiān)控系 統(tǒng)對這些信號的采集為掃查方式。對開關(guān)量信號的處理包括光電隔離、硬件及軟件濾波、基 準(zhǔn)時間補償、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、啟支相關(guān)量處理功能（如

5、啟支事件順序記錄、發(fā)事故報警、畫面自支推出以及自支停機 等），最后經(jīng)格式經(jīng)處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。1.2數(shù)字量采集與處理數(shù)字量信號主要指水位等BCD碼輸入量。采用多點開關(guān)量 并行采集，然后轉(zhuǎn)換為相應(yīng)模擬量數(shù)值。對數(shù)字量的處理包括光 電隔離、數(shù)字濾波、碼制變換、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、標(biāo)度 變換等，以格式化處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。1.3模擬量的采集模擬量分為電氣模擬量、非電氣模擬量及溫度量。對模擬 量信號的處理包括回路斷線檢測、數(shù)字濾波、誤差補償、數(shù)據(jù) 有效性合理性判斷、標(biāo)度換算、梯度計算、越復(fù)限判斷及越限 報警，最后經(jīng)格式化處理后存入實時數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)輸入通道、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù) 據(jù)

6、處理、數(shù)據(jù)輸出及顯示這五個部分組成。輸入通道要實現(xiàn)對 被測對象的檢測、采樣和信號轉(zhuǎn)換等工作。數(shù)據(jù)存儲與管理要 用存儲器把采集到的數(shù)據(jù)存儲起來，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并進行 管理和調(diào)用。數(shù)據(jù)處理就是從采集到的原始數(shù)據(jù)中，刪除干擾噪 聲、無關(guān)信息和不必要的信息，提取出反映被測對象特征的重要 信息。另外，就是對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以便于檢索；或者把數(shù)據(jù) 恢復(fù)成原來的物理量形式，以可輸出的形態(tài)在輸出設(shè)備上輸出， 如打印、顯示、繪圖等。在這個過程中主要用到信息采集板，信 息采集板包括CPU、RS232訊通接口、RS485通訊網(wǎng)絡(luò)接口等， 信號采集獲得開關(guān)量和經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理的傳感器信號，進行信號 采集，并經(jīng)過數(shù)

7、學(xué)處理，然后進行圖文顯示、儲存和網(wǎng)絡(luò)通訊。系統(tǒng)硬件總體框圖如圖1所示：I脈沖I圖1系統(tǒng)硬件總體框圖2、溫度傳感器的選擇傳感器是感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用 于輸出的信號的器件或裝置實現(xiàn)測量和控制的首要環(huán)節(jié)，是測控 系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。如果沒有傳感器對原始被測信號進行可靠的 捕捉和轉(zhuǎn)換，測量和控制的任務(wù)都無法實現(xiàn)，因此我們需要對傳 感器和信號處理電路有一個比較清楚的認(rèn)識，并掌握傳感器的使 用和信號調(diào)理電路。在這個模塊設(shè)計過程中，選擇K型熱電偶傳感器來測量溫度,K 型熱電偶作為一種溫度傳感器,K型熱電偶一般和顯示儀表，記錄 儀表和電子調(diào)節(jié)器配套使用。K型熱電偶能夠直接測量各種生產(chǎn) 中從0C到1300C范圍的液體蒸汽和氣體介質(zhì)以及固體的表面 溫度。K型熱電偶一般由感溫元件、安裝固定裝置和接線盒等主要 部件組成。k型熱電偶是當(dāng)前用量最大的廉金屬熱電偶，其用量 為其它熱電偶的總和。K型熱電偶絲直徑一般為1.24.0mm。正極(KP)的名義化學(xué)成分為:Ni:Cr=92:12，負(fù)極(KN)的名義 化學(xué)成分為:Ni