基于USB数据采集模块的OPC服务器设计
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OPC数据采集服务器的研究与设计熊望枝,焦青松,吴应良,左文明(华南理工大学电子商务学院广州,510006)摘要:该文研究了OPC技术的核心思想和服务器开发模式,并结合一种数据采集与控制卡,给出了一种基于OPC数据访问规范的数据采集服务器的系统设计与实现。
关键词:OPC;过程控制;数据采集中图分类号:TP273 文献标识码:AStudy and Design of OPC Data Acquisition Server XIONG W ang-zhi,JIAO Qing-song,WU Ying-liang,ZUO W en-ming (E-Business College, South China University of Technology,Guangzhou 510006,China)【Abstract】The core philosophy of OPC technology and developing pattern of OPC server are studied in this paper. The system design and implementation for an OPC Data and Access Server(DA) are discussed,this solution is addressed to a kind of data acquisition and control card.【Key words】OPC;Process Control;Data Acquisition1.引言随着计算机技术与控制技术的不断发展,过程控制系统的设计也得到了飞速的发展,不同的厂商相继推出它们的过程控制装置和数据采集设备,然而它们之间常常不能协调工作;工厂上层的客户应用程序与现场数字设备以及与其他应用程序之间的通信也不尽人意。
尽管可以开发定制的设备驱动程序和接口程序进行相互通信,但由于硬件类型和应用软件种类繁多,使得驱动程序的开发数量急剧增长,大大增加了应用软件开发和部署的难度。
基于USB的数据采集系统的研究与设计--总结第一篇:基于USB的数据采集系统的研究与设计--总结基于 USB 的数据采集系统的研究与设计目前,市场上有几百种USB 设备,包括USB 集线器、打印机、扫描仪器、存储器、数码相机和调制解调设备等。
在数据采集系统中应用 USB2.0 接口总线,首先计算机系统要支持 USB2.0 协议。
目前计算机几乎都支持USB1.1 协议,如果支持USB2.0 协议,那么系统的USB 主机就必须包含USB2.0 根集线器,用于给系统提供一个或多个设备端口;同时,系统还必须安装相应的驱动程序。
USB总线的物理连接和电气特性USB数据传输采用四根电缆,其中两根(D+、D-)是用来传送数据的串行通道,另两根(VBUS、GND)是符合标准的电源线,为下游的USB设备提供电源。
其中,D+、D-是串行数据通信线,它支持两种数据传输速率,对于高速外设,USB以全速12Mbps或高速480Mbps传输数据;对于低速外设,USB则以1.5Mbps的传输速率传输数据。
USB总线会根据外设情况在不同的传输模式中自动地转换。
VBUS通常是+5V电源,GND是地线。
USB 的电源USB 的电源主要包括两方面:电源分配:即USB 的设备如何通过USB 总线获得主机提供的电源;电源管理:即通过电源管理系统,USB 的系统软件和设备如何与主机协调工作。
(1)电源分配每段 USB 都在电缆上提供了数量有限的电源。
主机向与它直接相连的USB 设备提供电源,并且每个USB 设备都有自己的电源。
那些完全依靠电缆提供能源的设备称作“总线功能”设备。
相反,那些有另外电源的设备称作“自供电”设备。
而且,集线器也可为连接在它上面的 USB 设备提供电源。
(2)电源管理USB 主机与USB 系统有相互独立的电源管理系统。
USB 的系统软件和主机的电源管理系统相互作用,处理系统的电源事件,如挂起和恢复等。
另外,USB 设备还有额外的功耗管理特性,允许软件对他们进行功耗管理。
基于USB的数据采集系统设计摘要:本文针对高速数据采集器的需要,设计了基于USB的数据采集器。
设计工作包括硬件设计和软件设计两部分,硬件部分本系统选用了ATMEL公司的单片机AT89C5131作为微控制器,负责接收由AD转换得到的数字量数据,并通过其内置的USB控制器实现单片机和PC机之间的USB数据通信。
AT89C5131是ATMEL公司推出一款新型带有USB微控制器的芯片。
有较快的处理速度和较大的存储容量,有在系统可编程的功能,是USB接口设计的理想选择。
关键词:数据采集,USB,AD,AT89C5131,Abstract: In this paper, the need for system designed USB-based data acquisition. Design, including and software design in two parts, AT89C5131 microcontroller microcontroller to receive the A D conversion by the digital data, and through its built-in USB Controller Between the microcontroller and PC, USB data communication. ATMEL AT89C5131 is a new company launched with a USB micro-controller chip.A faster processing speed and large storage capacity, there is in-system programmable functions, is ideal for USB interface design.Keywords: data acquisition,USB,A D, AT89C51, LED目录1 前言……………………………………………………………………………… (1)2 整体方案设计…………………………………………………………………………………22.1方案比较…………………………………………………………………………… (2)2.2方案选择 (3)3 单元模块设计…………………………………………………………………………………33.1元器件选择………………………………………………………………………………33.2特殊元器件介绍 (3)3.2.1AT89C5131介绍 (3)3.2.2 ADC0809 介绍 (4)3.3单元模块功能介绍 (5)3.3.1 AT89C5131USB接口电路 (5)3.3.2AD转换接口电路 (6)3.3.3外接存储器接口电路 (9)3.3.4系统外围电路模块 (11)4 软件设计……………………………………………………………………………… (11)4.1固件程序设计 (11)4.2USB设备驱动程序设计 (13)5结论……………………………………………………………………………… (14)参考文献……………………………………………………………………………… (15)附录1:电路总图………………………………………………………………………………161 前言现代工业生产领域和科学研究中往往都需要采集数据,并对采集到的数据进行分析和处理。
基于USB的数据采集系统设计(张玉莹)数据采集系统总体设计(1)数据存储空间数据存储空间和采样速度决定了采样时间的长短,理论上讲,存储空间越大,采样速度越慢,采样持续时间越长。
(2)采样速度与精度由前面的分析知道,本系统的最低采样速度必须大于ZkHz。
一般来说,采样频率越高,有效位数越高,精度就越高。
本系统采用DSP芯片自带的10位AD转换器,能够满足系统的要求。
(3)多通道采样和输入信号要求为了满足多通道采样,本系统设计了两路模拟信号(可以扩展到16路)和四路数字信号的输入通道,输入信号经过预处理以保证满足系统要求。
(4)可视化界面控制为了方便的控制系统工作,如与下位机通信、数据显示、串口调试等,需要设计PC端的控制界面。
下位机硬件设计为了提高数字信号处理器的性能,最重要的是提高运算速度,DSP芯片普遍采用了特殊的硬件结构和软件指令系统,并且多数DSP运算指令可在一个指令周期内完成,甚至在一个指令周期内完成几条指令运算。
DSP具有如下特点:(l)改进的哈佛结构DSP芯片采用了程序存储器与数据存储器分离的哈佛结构,相对于冯.诺依曼结构性能有了很大的提高,并且允许程序空间和数据空间相互传送数据,即对哈佛结构进行了改进。
(2)多总线结构目前,几乎所有的DSP芯片都采用多总线结构,保证在一个机器周期内多次访问程序空间和数据空间,大大提高了运算速度。
(3)流水线结构在DSP中,指令系统采用流水线结构,执行一条指令需要通过预取指、取指、译码、寻址、取操作数和执行等阶段,使得多条指令可以同时运行,把指令周期降到最小值。
(4)多处理单元DSP内部包括算数逻辑运算单元(ALU),辅助寄存器运算单元(RAU)、累加器(ACC)、硬件乘法器(MUL)等多个处理单元,并且可在同一个指令周期内进行运算,极大的提高了运算速度。
(5)硬件配置高新一代DSP的外设越来越丰富,内嵌串行接口、并行主机接口、刀D转换器以及JTAG仿真接口等,使得DSP芯片的性价比越来越高。
OPC数据存取服务器研究与设计的开题报告一、项目背景近年来,工业自动化系统的发展越来越迅速,很多企业都采用了OPC(OLE(Object Linking and Embedding) for Process Control)技术来实现数据采集、联网控制等工业自动化系统方面的需求。
OPC是由微软公司开发的一种基于DCOM(Distributed Component Object Model)的标准协议,用于处理现场数据并采用工业控制系统所要求的技术和性能。
为帮助企业更好地使用OPC技术,需要有可靠的数据存取服务器,负责管理和提供OPC服务。
因此,本项目旨在研究和设计一款OPC数据存取服务器,以实现高效、稳定、安全的OPC数据存储和传输。
二、项目目标本项目的主要目标是研究和设计一个OPC数据存取服务器,实现以下功能:1. 支持现场控制设备的数据采集2. 支持数据的存储和管理3. 支持数据的查询和分析4. 提供安全的数据传输和存储5. 提供高效、稳定的OPC服务三、项目内容本项目的主要内容包括:1. OPC数据存取服务器的架构设计2. 数据库设计和服务器端编程3. OPC服务端编程4. Web API设计和编程5. 安全性和性能优化设计四、研究方法本项目采用文献调研和实验研究相结合的方法进行研究。
首先,通过查阅相关的文献资料,了解OPC技术以及数据存取服务器的设计和实现原理。
然后,通过实验验证不同技术和算法的性能和可行性,并利用测试数据进行分析和优化。
五、预期成果本项目的预期成果包括:1. 一份完整的OPC数据存取服务器设计方案2. 一个可供实验测试的基本OPC数据存取服务器系统3. 一篇OPC数据存取服务器的学术论文4. 一份OPC数据存取服务器的功能测试报告和性能测试报告六、项目进度本项目的预计时间为9个月,具体进度计划如下:第1-2个月:文献调研和需求分析第3-4个月:OPC数据存取服务器架构和数据库设计第5-6个月:OPC服务端编程和Web API设计第7-8个月:系统性能优化和安全性设计第9个月:系统测试和论文撰写七、参考文献1. 李兆龙. 工业自动化控制系统OPC技术及其应用[J]. 管理工程, 2019(1): 39-41.2. 徐克. OPC统一工业通讯标准的研究与应用[J]. 实验室研究与探索, 2018, 37(1): 9-12.3. 王华. OPC技术在制造业中的应用研究[J]. 精密制造与自动化, 2017, 23(4): 21-25.4. 郑刚,张宝军. OPC数据存取服务器的设计和实现[J]. 电脑与数字工程, 2018,46(9):67-70.。
摘要数据采集是分布式数控(DNC)系统的一个重要功能。
随着制造自动化和企业信息化的发展,企业对自动采集制造信息的需求越来越强烈。
首先,本文结合学校安装的DNC数据采集系统,提出制作一个建议数据采集器的思想。
根据所采集数据的要求确定了项目的具体方案。
然后,对制作的数据采集器硬件部分按照串口调试、联调、连上机床信号的联调三个阶段进行分阶段的调试。
在调试的过程中,介绍了数据采集器程序语言的工程建立和编译后下载到数据采集器的过程。
最后,结合OPC服务器的一个二次开发平台SIACON-SmartOPC了解了基于面向过程控制的对象连接与嵌入(OPC)的数据采集实现共享的过程。
在总结和展望中,就所学的专业知识和现实的DNC系统提出了如何实现软硬件集成的方案,并分析了DNC系统未来发展的趋势。
关键词: DNC系统数据采集器 OPCAbstractData acquisition is an important function of Distributed Numerical Control(DNC) systems.With the rapid development of manufacturing automation and enterprise information,the requirements of enterprises to gather manufacturing information automatically become more and more intense.At first,this paper Combinations the Data Acquisition system fixed by the ChangChun university of technology and proposes an idea of making a Data Collector . According to data collected by the project,determined the specific program.And then,the Data Collector is debugged with 3 steps including serial port debugging、Serial Server debugging and debugged online. In the process of debugging, the paper presents the process of the Data Collector downloads the program from establishing project.At last, Combinationed a Secondary development platform of the OPC Server, comprehend OPC(OLE for Proeess Control)- based data acquisition methods.In prospect and outlook,processed a integrated method of the soft and the hardware with the Professional knowledge and the reality DNC system.Keywords: DNC System Data Collector OPC目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1、绪论 (1)1.1课题研究背景及意义 (1)1.2现状分析 (2)1.3论文研究内容 (3)1.4论文主要构架 (4)2、单片机的选择 (6)2.1项目的介绍 (6)2.2项目具体实施 (6)2.3单片机的选择 (8)2.4单片机介绍 (8)2.4.1 STC12C2052AD主要性能 (8)2.4.2 选择STC12C2052AD的理由 (9)2.4.3 STC12C2052AD内部结构 (9)3、数据采集器硬件的调试 (10)3.1串口部分调试 (10)3.1.1 串口的输出 (12)3.1.2 串口的输入 (12)3.2联调 (12)3.2.1 程序设计 (12)3.2.2 具体程序的实现 (13)3.3连上机床信号的调试 (15)4、数据采集器程序介绍及电路图的绘制 (18)4.1单片机程序介绍 (18)4.1.1 汇编语言和C语言比较 (18)4.1.2 基于keil的程序编制过程 (18)4.2电路图的绘制 (20)4.2.1 软件的安装 (20)4.2.2 电路图的绘制过程 (21)5、OPC技术应用 (23)5.1OPC规范的简介 (23)5.2OPC规范的分类 (23)5.3OPC服务器的工作方式 (23)5.4OPC服务器基于硬件的工作方式 (24)5.4.1开发指导 (24)5.4.2开发工具安装 (25)5.4.3开发向导使用 (25)5.4.4函数详细说明 (28)6、展望与总结 (31)6.1总结 (31)6.2展望 (31)致谢 (33)参考文献 (34)附录一 (35)附录二 (37)第一章绪论1.1课题研究背景及意义二十世纪六十年代,制造企业生产设备不断向数控化过渡。
基于Modbus TCP的OPC服务器设计由于目前广泛应用的DCS、FCS、SCADA 等传统计算机测控系统使用的智能仪表设备、分布式I/O模块、PLC 等设备来自于不同的生产商,而各生产商为了各自的商业利益,没有遵循统一的接口规范,造成了设备之间的通信异常复杂,难以实现现场设备与上层控制软件间的信息交互和各现场设备间的直接互联与互操作,因此限制了计算机测控系统开放性、通用性的提高。
OPC(OLE for Process Control,用于过程控制的对象链接和嵌入)技术为解决工业客户机与各种设备间通讯而产生的一项工业技术规范和标准。
OPC 技术规范是OPC 基金会制定的,它提供了统一的数据访问软硬件接口,将现场信号按照统一的标准与SCADA(监控与数据采集系统),HMI(人机接口)等软件无缝连接起来,同时将硬件和应用软件有效地分离开。
只要硬件开发商提供带有OPC接口的服务器,任何支持OPC接口的客户程序均可采用统一的方式对不同硬件厂商的设备进行存取,无须重复开发驱动程序,因此大大提高了控制系统的互操作性和适应性。
OPC技术1.OPC核心基础COM主要是为了实现软件复用和互操作,并且为基于Windows的应用程序提供统一的、可扩展的、面向对象的通讯标准,DCOM是COM技术在分布式计算领域的扩展,支持在局域网、广域网甚至因特网上不同计算机的对象之间的通讯。
OPC技术是COM在工业领域的一种特殊应用,实质上,OPC规范就是定义了一些用于数据访问、事件报警处理、历史数据访问等的COM对象和接口。
2.OPC DA规范OPC DA规范是整个OPC协议族中的核心和基础,所有的其他OPC规范都以OPC DA规范为基础进行扩展而来。
对于高敏感度的实时数据,将其从实时数据中分离,提出报警/事件的概念,制定了专门的OPC报警事件(OPC Alarm and Events)接口规范;对于面向趋势显示、历史分析、报表的数据,OPC制定了历史数据访问(OPC Historical Data Access)接口规范。
基于USB接口数据采集卡的设计与实现USB接口数据采集卡是一种常用于电子设备和计算机之间进行数据交互的设备。
它具有方便、快捷、稳定等特点,并且可以通过USB接口直接与计算机连接。
下面是一个USB接口数据采集卡的设计与实现的详细介绍:一、设计思路USB接口数据采集卡主要由AD转换器、微控制器、USB控制器以及外部电路等组成。
其主要工作原理是通过AD转换器将模拟信号转换为数字信号,然后使用微控制器对数字信号进行处理和存储,最后利用USB接口和计算机进行数据交互。
二、硬件设计2. 微控制器:选择适合USB通信的微控制器,如ATmega32U4、该微控制器具有丰富的外设功能和高速USB接口,能够满足数据采集的要求。
B控制器:选择成熟的USB控制器芯片,如CH340G。
它能够实现USB接口的逻辑转换,使得USB接口能够连接到计算机上。
4.外部电路:包括电源电路、时钟电路、滤波电路等。
其中,电源电路为采集卡提供工作电压和电流,时钟电路为微控制器提供时序信号。
三、软件设计1. USB驱动程序:设计和实现USB接口的驱动程序,使得计算机能够与采集卡进行数据交互。
可以使用如libusb等库函数简化开发过程。
2.数据处理程序:在微控制器中编写数据处理程序,包括数据采集、数据存储、数据传输等功能。
采集到的模拟信号通过AD转换器转换为数字数据,然后存储在微控制器的内部存储器中,最后通过USB接口传输给计算机。
3.上位机程序:设计和实现计算机上的上位机程序,用于接收和处理采集卡传输的数据。
通过该程序,用户可以实时监测和分析采集卡采集到的数据。
四、实现步骤1.进行硬件电路设计和布局,包括电源电路、时钟电路、AD转换器等。
2.利用开发板进行相关软件编程,并将测试程序烧录到微控制器中。
3.进行硬件的连接、测试和调试,确保硬件电路和软件功能正常。
4.设计并实现上位机程序,运行该程序进行数据采集和分析。
五、实现效果经过以上步骤,USB接口数据采集卡设计与实现完毕。
基于USB数据采集模块的OPC服务器设计邓静;费敏锐;王海宽【期刊名称】《自动化仪表》【年(卷),期】2007(028)012【摘要】针对目前USB数据采集设备缺乏通用性驱动的现象,设计了基于USB数据采集模块的OPC数据访问服务器.该服务器采用CONTROX工具包来开发,通过Visual C++6.0环境调用相关的OPC运行库函数建立OPC服务器,同时由数据采集模块提供的API对设备中采集的数据进行读写.该设计方法在朗肯循环蒸汽透平动力系统试验台上得到了验证,并通过WebAccess组态软件连接所建立的OPC服务器,实现对该试验设备的本地和远程监控.【总页数】4页(P22-25)【作者】邓静;费敏锐;王海宽【作者单位】上海市电站自动化技术重点实验室,上海,200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072;上海市电站自动化技术重点实验室,上海,200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072;上海市电站自动化技术重点实验室,上海,200072;上海大学机电工程与自动化学院,上海,200072【正文语种】中文【中图分类】TP393.04【相关文献】1.基于OPC UA通用数据采集模块设计 [J], 闫晓风;赵艳领;韩丹涛2.机械工业仪器仪表综合技术经济研究所取得“基于OPC UA的通用数据采集模块”实用新型专利 [J], 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所网络控制研究中心3.基于SOPC的VXI总线数据采集模块设计 [J], 赵鑫;胡斌;程进军;邱实勇4.基于国产软硬件平台的OPC UA服务器设计与实现 [J], 闵晓霜;杨鑫5.基于OPC XML-DA的变电站监控系统数据采集模块的设计 [J], 宋文彬;乔非;马玉敏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
OPC数据采集系统的设计与实现一、设计概述OPC(OLE for Process Control,过程控制对象链接)数据采集是一种在工业自动化领域中广泛使用的技术,通过采集实时数据来监控和控制工厂生产过程。
本文将介绍一个基于OPC的数据采集系统的设计与实现,主要包括系统架构设计、数据采集模块设计和数据存储模块设计等。
二、系统架构设计1.系统组成该系统主要由以下组成部分构成:(1)数据采集模块:负责与OPC服务器通信,采集实时数据。
(2)数据存储模块:负责将采集到的数据存储到数据库中。
(3)数据展示模块:负责从数据库中读取数据并进行展示。
2.系统流程系统的流程如下:(1)数据采集模块从OPC服务器中获取实时数据。
(2)数据采集模块将采集到的数据通过网络协议传输给数据存储模块。
(3)数据存储模块将接收到的数据存储到数据库中。
(4)数据展示模块从数据库中读取数据并进行展示。
三、数据采集模块设计数据采集模块是整个系统中最关键的部分,主要负责与OPC服务器进行通信,并实时采集数据。
其设计如下:1.与OPC服务器通信数据采集模块通过OPC接口与OPC服务器建立连接,并使用函数库提供的API函数进行数据的读取和写入。
2.实时数据采集数据采集模块根据设定的采集周期,周期性地从OPC服务器中读取实时数据,并将其存储到内存中或直接传输给数据存储模块。
3.异常处理数据采集模块需要进行异常处理,包括与OPC服务器的连接异常、数据读取异常等。
当发生异常时,需要进行相应的错误处理,如重新连接OPC服务器、重新读取数据等。
四、数据存储模块设计数据存储模块负责将采集到的数据存储到数据库中,其设计如下:1.数据库设计选择适合存储实时数据的数据库,如MySQL、Oracle等,并设计相应的数据库表结构。
2.数据存储数据存储模块接收到数据后,将数据按照设定的存储规则存储到数据库中。
可以根据需求选择插入、更新或追加等方式。
3.数据备份为了保证数据的安全性,数据存储模块可以对存储的数据进行备份,如定期进行数据的导出或复制到其他存储介质中。
OPC及OPC服务器的设计与实现上海自动化仪表股份有限公司技术中心张庆军摘要:简要介绍了OPC原理,OPC规范以及小型DCS控制系统OPC服务器的设计与实现。
关键词:OPC COM DCOM DCS一引言OPC(OLE for process control)是一个工业标准。
它是由一些世界上占领先地位的自动化系统和硬件、软件公司与微软合作而建立的、满足开放性的和互操作性的接口标准。
OPC标准的建立基于微软的COM技术规范,并由OPC基金会这个国际组织管理.OPC为不同厂商的硬件设备、软件和系统定义了公共的接口,使得过程控制和工厂自动化中的不同系统、设备和软件之间能够相互连接、通信、操作。
一般在控制系统中,包含过程画面的软件(如SCADA软件)在与现场设备通信的时候,常采用如下的方法:1,采用标准的通信协议,如profibus、modbus、HART、CAN总线等,因为监控管理软件与现场设备采用同样通信协议,所以监控管理软件不需要对现场设备的驱动程序.2,对于没有采用标准的通信协议的设备,监控管理软件需要在设备制造商的配合下为这些设备开发驱动程序.这种方式虽然执行效率比较高,但兼容性差,软件供应者必须对每一种接入的设备开发驱动程序,设备制造商也必须提供设备的通信协议.3,通过OPC 这个开放协议与过程控制或其他系统软件进行通信,这种方式的优点在于:不管硬件设备是否使用标准的通讯协议,制造商只需提供一套OPC 服务器,即可支持大部分的监控等软件,也不需要将自己的通信协议等控制系统中往往混合有多种协议,有符合不同的现场总线标准的设备,也有厂商使用自定义通信协议的设备,因而开放性很差。
提供过程画面的软件在配置这样的系统的时候会非常困难,用户往往只能选择单一设备制造商提供的产品,但如果每个设备的通信协议都配置了OPC服务器,由OPC服务器封装这些协议,并通过标准的接口给提供过程画面的软件,这样提供过程画面的软件就可以通过标准的OPC接口实现与设备的互连,对于软件来说就不需要实现诸多的通信协议,对于用户来说就可以提高选择产品的自由度。
OPC数据采集系统的设计与实现OPC(OLE for Process Control)数据采集系统是一种用于实时数据采集和监控的开放式标准,可以连接各种不同的硬件设备和软件系统。
在本文中,将介绍OPC数据采集系统的设计与实现。
首先,OPC数据采集系统的设计需要考虑以下几个方面。
1.硬件设备选择:根据实际需求和采集目标,选择合适的硬件设备,如传感器、PLC(可编程逻辑控制器)等。
2.数据传输方式:确定数据传输方式,可以选择有线或无线传输,如以太网、Wi-Fi等。
此外,还需要确定数据传输协议,如TCP/IP。
3.系统可扩展性:设计系统时应考虑到后续可能的扩展需求,以便系统能够适应未来的变化。
例如,要能够支持增加更多的设备和传感器。
4.安全性考虑:数据采集系统中的数据可能包含机密性信息,系统设计时应采取一些安全措施,如数据加密和访问权限控制等,以确保数据的安全性。
5.实时性要求:根据实际应用需求,考虑数据采集系统的实时性要求。
一些应用可能对数据的实时性要求较高,需要较低的延迟,而另一些应用则可以容忍较高的延迟。
接下来,介绍OPC数据采集系统的实现过程。
1.硬件设备连接:将选择的传感器、PLC等硬件设备连接到计算机或服务器上,确保连接稳定可靠。
2. 安装OPC服务器:在计算机或服务器上安装OPC服务器软件,如Kepware、OPC Server等。
这些软件可以将硬件设备的数据转换为OPC标准的格式,以便其他软件系统进行读取和使用。
3.配置OPC服务器:在OPC服务器软件中进行相应的配置,将硬件设备与OPC服务器进行绑定,配置相应的IO地址和数据项。
这样,OPC服务器就可以读取和写入硬件设备的数据。
4.开发数据采集应用程序:使用编程语言,如C++、C#等,开发数据采集应用程序。
该应用程序可以通过OPC服务器读取硬件设备的数据,并进行处理和存储。
5.配置通信协议和传输方式:根据实际需求,选择和配置通信协议和传输方式。
基于USB总线数据采集系统设计与实现专业:机电一体化年级:姓名:完成日期:年月日摘要本文介绍了一种基于通用串行总线USB(Universal Serial Bus)的数据采集系统设计。
随着用户对数据采集系统要求的不断提高,USB接口以其简单易用、速度快而被广大用户所接受。
本论文所阐述的数据采集系统采用了集成了微处理器的USB接口芯片PDIUSBDI2来完成采样控制并与PC机应用程序完成系统通信功能,由应用程序完成用户命令及数据的显示。
该系统采用USB总线取代传统的数据采集总线,通过对USB协议和设备构架的理解,对数据采集系统进行了硬件设计和软件设计。
硬件设计主要解决了控制器与主机通信问题,数据采样、模拟输出、I/O扩展等电路设计以及它们之间的接口。
软件编程主要分为三部分:一是为满足获得最大传输速率和运行效率的固件程序编程;二是为用户提供的以动态链接库形式封装的功能函数;三是提供演示和测试的控制面板程序,并为系统提供了两个应用实例。
除此之外,论文还介绍了设备驱动程序的开发,并在文章结尾对USB的应用前景进行了探索。
关键词:USB总线;单片机;数据采集;固件;Windows驱动程序模型;设备驱动程序目录第一章绪论 (5)1.1 课题背景 (5)1.2 课题的提出 (5)1.3 USB串行总线优势 (6)1.4 本课题研究的内容和意义 (7)第二章USB概要设计 (9)2.1 USB传输要件 (9)2.2 事务、信息包和联络信号 (9)2.3 USB的传输结构 (10)2.4 USB总线枚举过程 (13)2.5 USB的设备描述符 (14)2.6 USB请求 (15)第三章数据采集系统的硬件设计 (17)3.1 硬件系统的结构 (17)3.2 芯片选择 (17)3.2.1 ADC0809 (18)3.2.2 AT89C51 (20)3.2.3 PDIUSBD12 (21)3.3 接口硬件电路设计 (24)3.3.1 A/D与单片机接口电路 (25)3.3.2 PDIUSBDI2与单片机接口电路 (25)第四章数据采集系统软件设计 (27)4.1 A/D转换时序控制 (27)4.2 固件的开发 (27)4.3 采用PDIUSBD12的固件设计 (28)4.3.1 驱动的开发工具 (28)4.3.2 PDIUSBD12固件程序的编写 (29)4.4 固件结构 (30)4.5 固件的编程实现 (32)4.5.1 底层函数 (32)4.5.2 命令接口 (32)4.5.3 中断服务程序ISR.C (34)4.5.4 主循环MAINLOOP.C (36)第五章USB设备驱动及应用程序设计 (40)5.1 USB设备驱动程序 (40)5.2USB设备应用程序设计 (46)第六章结论 (49)参考文献 (50)附录 (51)第一章绪论本次毕业设计的数据采集系统是在单片机AT89C51控制下进行数据采集,并通过PHILIPS公司的USB接口芯片PDIUSBDI2上传给PC机进行分析、显示和存盘。