基于AT91RM9200微处理器的工业监控现场嵌入式大容量数据采集系统设计

基于基于AT91RM9200微处理器的工业监控现场嵌入式大容量数据微处理器的工业监控现场嵌入式大容量数据

采集系统设计采集系统设计

Design of Massive Data Acquisition System Based on AT91RM9200

Abstract: An embedded massive data acquisition system in industry supervision and control locale based on AT91RM9200

is designed. It simplifies the difficulty of wire disposal in locale DeviceNet, weakens the attenuation degree in the process of

locale device analog signals transmitting, and provides more precise data information for upper equipment fault diagnosis

and uptrend forecast.

Key words: AT91RM9200; data acquisition; massive store; IDE interface

监控室有一定的距离，这样数据采集系统采集到的模拟信号传送到安装在控制监控室的工业PC机内的PCI数据采集卡的过程

中，会有不同程度的衰减，此时经过数据采集卡A/D转换后的数据和现场采集到的原始数据相比，已经出现了一定的偏差，这

对监控工控现场大型设备来说，特别是设备的故障诊断和趋势预测，是很不利的。

为了避免模拟信号从工业现场传送到工业PC机这个过程中的衰减，采取将嵌入式数据采集系统放在工业现场的方法，将采集

到的模拟信号立即转换为数字信号，并存储到IDE硬盘上，然后再从硬盘上转存到数据库服务器上，这就使得数据采集系统采

集到的实时数据更加精准可靠，同时也大大简化了现场的布线难度。本文采用H9200F AT91RM9200工程评估板和PCMH-

0202 ADC模块，并扩展了IDE硬盘接口，设计了一个工业级的嵌入式大容量数据采集系统。

2 大容量数据采集系统硬件设计

2.1 H9200F AT91RM9200简介

H9200F AT91RM9200是一款高性能、基于嵌入式工业控制应用的系统主板，运行嵌入式Linux操作系统，可用于各种嵌入式

PC104接口的16通道模－数转换（ADC）模块，12位转换精度，200KSPS转换速率，可用于嵌入式工业控制系统的模拟量输

入场合。系统主板为整个下位机的核心，通道板对即将采集的工业现场模拟信号进行前端处理，然后通过系统主板将转换后的

数字信号存入IDE硬盘。系统采用工业PC和服务器做上位机，与系统主板通过10/100Mbps自适应以太网接口进行通信，数据

库服务器的数据直接来自于IDE硬盘，而工业现场控制监控室则从数据库服务器获取采集信号，并通过工业PC显示器显示出

现场实时监测画面。嵌入式大容量数据采集系统硬件构架如图1所示。

该嵌入式大容量数据采集系统有以下几个特点：（1）较高的数据传输速率。以太网数据传输速率为10/100Mbps，远远高于

一般数据采集系统串行口的传输速率。（2）传输距离远。网线的材料越好，传输距离可以越远。（3）大容量硬盘数据缓

存。采集到的模拟信号立即存入到大容量硬盘，避免了模拟信号在远距离传输过程中的衰减。（4）一发多收功能。使用以太

网进行数据通讯，可以实现一台服务器广播发送，多台工业计算机同时接收，从而实现多种显示形式并行显示工业现场信息。