自動(dòng)裝置及其數(shù)據(jù)的采集處理.ppt

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自動(dòng)裝置及其數(shù)據(jù)的采集處理,自動(dòng)裝置的組成,硬件構(gòu)成形式,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),,,,,,,,工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng),含電源、機(jī)箱、總線板、鍵盤等,總線,DCS&FCS,,,DCS,FCS,,,數(shù)據(jù)采集測(cè)控站上位機(jī),現(xiàn)場(chǎng)總線主節(jié)點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)總線從節(jié)點(diǎn)路由器,采樣、量化與編碼技術(shù),,,,采樣,量化,編碼,對(duì)連續(xù)的模擬信號(hào)x(t)，按一定的時(shí)間間隔Ts，抽取相應(yīng)的瞬時(shí)值,把采樣信號(hào)的幅值與某個(gè)最小數(shù)量單位的一系列整數(shù)倍比較，以最接近于采樣信號(hào)幅值的最小數(shù)量單位倍數(shù)來(lái)表示該幅值。,把量化信號(hào)的數(shù)值用二進(jìn)制代碼表示,采樣過(guò)程,采樣過(guò)程可以看作是脈沖調(diào)制過(guò)程，采樣開(kāi)關(guān)可以看作是調(diào)制器。輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的關(guān)系可以表達(dá)為,采樣開(kāi)關(guān)控制信號(hào),,假設(shè)采樣脈沖為理想脈沖，且考慮到時(shí)間為負(fù)值無(wú)物理意義,,,,采樣定理,采樣周期Ts決定了采樣信號(hào)的質(zhì)量和數(shù)量：Ts太小：數(shù)據(jù)劇增，占用大量的內(nèi)存單元Ts太大：模擬信號(hào)的某些信息丟失，信號(hào)失真,,采樣定理：指出了重新恢復(fù)連續(xù)信號(hào)所必須的最低采樣頻率，以保證能不失真地恢復(fù)原信號(hào)x(t),香農(nóng)（Shannon）采樣定理,采樣頻率,模擬信號(hào)頻譜中最高頻率,信號(hào)的恢復(fù),前提：采樣頻率滿足奈奎斯特頻率，則設(shè)理想低通濾波器為：,將采樣信號(hào)通過(guò)低通濾波器,則低通濾波器輸出為：,,因此時(shí)域中，低通濾波器輸出為x(t),,信號(hào)的恢復(fù),,,量化,設(shè)N為數(shù)字量的二進(jìn)制代碼位數(shù)，量化單位定義為量化器滿量程電壓值VFSR（FullScaleRange）與2N的比值，用q表示，即,有舍有入,,,,將信號(hào)幅值分為若干層，各層的間隔相等，且等于量化單位q。當(dāng)信號(hào)幅值小于量化單位q/2時(shí)，舍去；當(dāng)信號(hào)幅值大于等于量化單位q/2但小于量化單位q時(shí)，進(jìn)一個(gè)量化單位。,交流采樣的電量計(jì)算和前置算法,交流采樣的電量計(jì)算電壓/電流量通常采用工頻周期內(nèi)12點(diǎn)采樣法有功功率和無(wú)功功率采用“三表法”和“兩表法”功角采用余弦定理獲得,,,交流采樣的電量計(jì)算和前置算法,數(shù)據(jù)的前置處理標(biāo)度變換數(shù)據(jù)的有效性檢驗(yàn)線性化處理數(shù)字濾波算術(shù)平均法加權(quán)平均法一階遞歸法,,,