計(jì)算機(jī)控制技術(shù)ComputerControlTechnology（3）TANGNAN&Dragon1第三章數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理數(shù)字濾波誤差修正超限報(bào)警線性化處理標(biāo)度變換TANGNAN&Dragon2第一節(jié)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理的任務(wù)：采集工藝參數(shù)后以數(shù)字量的形式進(jìn)行運(yùn)算、存儲(chǔ)、顯示、傳送等操作。

單機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖TANGNAN&Dragon3

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)程序流程示例

主程序流程圖中斷子程序流程圖TANGNAN&Dragon4采樣過程傅立葉級(jí)數(shù)離散信號(hào)的頻譜圖

脈沖函數(shù)—δ函數(shù)

連續(xù)函數(shù)TANGNAN&Dragon5第二節(jié)數(shù)字濾波方法特點(diǎn)（1）無需硬件，因此可靠性高，不存在阻抗匹配、特性波動(dòng)、非一致性等問題。

（2）只要適當(dāng)改變?yōu)V波程序有關(guān)參數(shù)，就能方便的改變?yōu)V波特性，使用方便靈活（3）數(shù)字濾波可實(shí)現(xiàn)多通道共用?？蓪?duì)低頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)濾波等。TANGNAN&Dragon6數(shù)字濾波器

1程序判斷法（限幅；限速）

2算術(shù)平均法

3加權(quán)平均法

4中值法

5慣性法TANGNAN&Dragon71.程序判斷濾波限幅濾波限速濾波

程序判斷濾波適用于變化比較緩慢的參數(shù)

TANGNAN&Dragon8程序判斷濾波if│c(n)-c(n-1)│>△mthenc(n)=c(n-1)限幅濾波效果示意濾波前濾波后TANGNAN&Dragon92.平均值濾波算術(shù)平均主要適用于壓力、流量等周期性脈動(dòng)信號(hào)的平滑加工，這類信號(hào)的特點(diǎn)是信號(hào)往往在某一數(shù)值范圍附近作上、下波動(dòng)，即干擾是周期性的。

加權(quán)平均濾波算術(shù)平均濾波TANGNAN&Dragon103.中值濾波y(n)=median(x(n-2),x(n-1),x(n))TANGNAN&Dragon114.一階慣性濾波程序流程框圖慣性濾波TANGNAN&Dragon12一階慣性滯后濾波程序清單MOV MUL1_H,COEFF1_HMOV MUL1_L,COEFF1_LMOV MUL2_H,DATA1_HMOV MUL2_H,DATA1_LACALL MULTD MOV BUFF1,PR_HMOV BUFF2,PR_LMOV MUL1_H,COEFF2_HMOV MUL1_L,COEFF2_LMOV MUL2_H,DATA2_HMOV MUL2_H,DATA2_LACALL MULTD CLR CMOV A,PR_H ADD A,BUFF1MOV PR_H,AMOV A,PR_LADDC A,BUFF2MOV PR_L,ATANGNAN&Dragon13第三節(jié)線性化處理原因：信號(hào)與所代表的物理量不是線性關(guān)系例如：差壓流量測(cè)量p1p2金屬鉑在0~650℃范圍內(nèi)，有TANGNAN&Dragon14線性化處理方法公式計(jì)算法：通過已知的數(shù)學(xué)表達(dá)式計(jì)算處理。查表法：內(nèi)存中建立相應(yīng)的表格通過查表實(shí)現(xiàn)。插值法：分段按直線近似處理TANGNAN&Dragon15第四節(jié)誤差修正和標(biāo)度變換

傳感器溫度誤差修正一階溫度誤差修正模型零點(diǎn)漂移的修正

測(cè)量某種標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)或已知狀態(tài)信號(hào)，以此修正測(cè)量結(jié)果1.誤差修正TANGNAN&Dragon162.標(biāo)度變換一般線性標(biāo)度變換公式：

？被測(cè)參數(shù)的起點(diǎn)A0所對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換值設(shè)定為0，即N0=0,變換式可以改寫為：非線性系統(tǒng)：需同時(shí)進(jìn)行線性化處理和標(biāo)度變化處理原因：1.A/D之前的I/V、前置放大等處理需要恢復(fù)；2.A/D之后的二進(jìn)制數(shù)不便于人觀察；TANGNAN&Dragon173.超限報(bào)警報(bào)警類型動(dòng)作類型系統(tǒng)報(bào)警；高高報(bào)警；高報(bào)警；低報(bào)警；低低報(bào)警；……等警鈴報(bào)警；燈報(bào)警；閃爍報(bào)警；聲報(bào)警；畫面報(bào)警；……等程序示例采樣數(shù)據(jù)A;IfA>A_HHigh_AlarmthenAction1;IfA>A_High_AlarmthenAction2;IfA<A_Low_AlarmthenAction3;IfA<A_LLow_AlarmthenAction4;endTANGNAN&Dragon18第四節(jié)監(jiān)控組態(tài)軟件計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)Windows環(huán)境下監(jiān)控層軟件通用開發(fā)平臺(tái)面向上位機(jī)的監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集功能支持常見廠家的硬件設(shè)備向控制/管理層提供軟硬件接口TANGNAN&Dragon19組態(tài)軟件主要功能設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；設(shè)備數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)圖形畫面上元素的關(guān)聯(lián)；處理數(shù)據(jù)報(bào)警及系統(tǒng)報(bào)警；歷史數(shù)據(jù)庫管理；報(bào)表的生成和打印輸出；具有與第三方程序的接口，方便數(shù)據(jù)共享。一般組態(tài)軟件由下列組件組成：圖形界面系統(tǒng)、控制功能組件、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、I/O驅(qū)動(dòng)程序。TANGNAN&Dragon20監(jiān)控組態(tài)軟件特點(diǎn)（1）延續(xù)性和可擴(kuò)充性硬件設(shè)備或結(jié)構(gòu)或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改即可完成軟件的更新；（2）封裝性所能完成的功能都包裝起來，用戶不需掌握太多的編程語言技術(shù)；（3）通用性提供底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I/ODriver、開放式的數(shù)據(jù)庫和畫面制作工具，能完成具有多媒體功能和網(wǎng)絡(luò)功能的工程。TANGNAN&Dragon21監(jiān)控組態(tài)軟件工作原理TANGNAN&Dragon22常用監(jiān)控組態(tài)軟件WonderwareIntouchIntellutioniFixSeimensWinCC北京亞控：組態(tài)王三維力控：力控昆侖通態(tài)：MCGSTANGNAN&Dragon23組態(tài)(Configuration)操作人員根據(jù)應(yīng)用對(duì)象及控制任務(wù)的要求，配置(包括對(duì)象的定義、制作和編輯，對(duì)象狀態(tài)特征屬性參數(shù)的設(shè)定等)用戶應(yīng)用軟件的過程。組態(tài)軟件可以被看做為“應(yīng)用程序生成器”，是完成系統(tǒng)硬件與軟件溝通、建立現(xiàn)場(chǎng)與監(jiān)控層溝通的人機(jī)界面的軟件平臺(tái)。它的應(yīng)用領(lǐng)域不僅僅局限于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。工業(yè)控制領(lǐng)域是組態(tài)軟件應(yīng)用的重要陣地。TANGNAN&Dragon24監(jiān)控畫面例1:流程畫面TANGNAN&Dragon25監(jiān)控畫面例2:總貌畫面TANGNAN&Dragon26監(jiān)控畫面例3:儀表畫面TANGNAN&Dragon27監(jiān)控畫面例4:調(diào)整畫面TANGNAN&Dragon28監(jiān)控畫面例5:調(diào)整畫面TANGNAN&Dragon29監(jiān)控畫面例6:實(shí)時(shí)趨勢(shì)畫面TANGNAN&Dragon30監(jiān)控畫面例7:歷史趨勢(shì)畫面時(shí)間范圍前翻半頁后翻半頁當(dāng)前顯示在數(shù)據(jù)庫中位置本頁時(shí)間本頁描述時(shí)間軸時(shí)間軸指示時(shí)間顯示全部曲線消隱全部曲線TANGNAN&Dragon31監(jiān)控畫面例8:報(bào)警畫面TANGNAN&Dragon32監(jiān)控畫面例9:故障畫面TANGNAN&Dragon33硬件配置組態(tài)TANGNAN&Dragon34數(shù)據(jù)庫組態(tài)TANGNAN&Dragon35控制回路組態(tài)TANGNAN&Dragon36監(jiān)控畫面生成TANGNAN&Dragon37報(bào)表畫面生成TANGNAN&Dragon38報(bào)警畫面生成TANGNAN&Dragon39趨勢(shì)畫面生成TANGNAN&Dragon40思考題

下列那些關(guān)于一階慣性數(shù)字濾波的結(jié)論是正確的？A.在高頻段和模擬濾波器特性相近。B.適用于變化較快的采樣信號(hào)。C.是一種數(shù)字低通濾波器。D.有相位滯后作用。答：C，DTANGNAN&Dragon41思考題

為哪種數(shù)字濾波的