技術領域
本實用新型涉及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，尤其涉及一種基于Profibus-DP（ProcessFieldbus-DecentralizedPeriphery，過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備）總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術：
目前，現(xiàn)有技術公開的Profibus-DP總線上的過程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要通過Profibus-DP通訊卡，數(shù)據(jù)采集服務器和采集軟件完成，如圖1所示，為現(xiàn)有技術實現(xiàn)Profibus-DP總線高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成示意圖，Profibus-DP通訊卡為PCI接口卡，卡上裝有Profibus-DP從站處理器，每個處理器作為1個真實從站與主站進行數(shù)據(jù)通訊，受板卡尺寸的限制，每個Profibus-DP通訊卡上目前最多安裝有8個Profibus-DP從站處理器，最大采集能力512通道/ms。Profibus-DP通訊卡上有1M雙端口RAM，作為數(shù)據(jù)采集緩沖區(qū)，數(shù)據(jù)采集服務器通過采集軟件讀取Profibus-DP通訊卡的緩沖區(qū)進行數(shù)據(jù)采集。
當前系統(tǒng)存在如下不足：1、受板卡尺寸限制，Profibus-DP從站擴展困難，導致數(shù)據(jù)采集能力受到限制。2、每擴展1個Profibus-DP從站需要增加一個Profibus-DP從站處理器，成本較高。3、板卡上緩沖區(qū)有限，當采集軟件響應鼠標的頻繁操作時會由于軟件不能及時從緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)而發(fā)生丟包現(xiàn)象。
技術實現(xiàn)要素：
本實用新型實施例提供一種基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，以提供一種成本低，性能高，使用更靈活的基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
為了達到上述技術目的，本實用新型實施例提供了一種基于過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所述基于過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：Profibus-DP多從站卡、數(shù)據(jù)采集服務器，其中，
所述Profibus-DP多從站卡具有Profibus-DP接口，所述Profibus-DP多從站卡與所述數(shù)據(jù)采集服務器相連，通過所述Profibus-DP接口與Profibus-DP總線相連；
所述Profibus-DP多從站卡上裝有Profibus-DP多從站仿真處理器，所述Profibus-DP多從站仿真處理器通過虛擬多個Profibus-DP從站，從而實現(xiàn)基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集。
可選的，在本實用新型一實施例中，所述數(shù)據(jù)采集服務器包括基于Windows操作系統(tǒng)的實時內(nèi)核中間件，用以實現(xiàn)1ms的采集周期，并在所述數(shù)據(jù)采集服務器上開辟數(shù)據(jù)采集緩沖區(qū)；所述Profibus-DP多從站卡最多同時可虛擬125個Profibus-DP從站，所述實時內(nèi)核中間件定時將所述Profibus-DP多從站卡上采集的數(shù)據(jù)放在所述數(shù)據(jù)采集服務器上開辟的所述緩沖區(qū)中。
可選的，在本實用新型一實施例中，所述Profibus-DP多從站卡具有PCI接口，所述Profibus-DP多從站卡通過所述PCI接口，利用PCI總線與所述數(shù)據(jù)采集服務器相連。
上述技術方案具有如下有益效果：因為采用所述基于過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：Profibus-DP多從站卡、數(shù)據(jù)采集服務器，其中，所述Profibus-DP多從站卡具有Profibus-DP接口，所述Profibus-DP多從站卡與所述數(shù)據(jù)采集服務器相連，通過所述Profibus-DP接口與Profibus-DP總線相連；所述Profibus-DP多從站卡上裝有Profibus-DP多從站仿真處理器，所述Profibus-DP多從站仿真處理器通過虛擬多個Profibus-DP從站，從而實現(xiàn)基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集的技術手段，所以達到了如下的技術效果：1、硬件系統(tǒng)成本降低；2、提高了虛擬Profibus-DP從站數(shù)量；3、提高了基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集能力。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術實現(xiàn)Profibus-DP總線高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成示意圖；
圖2為本實用新型實施例一種基于過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
如圖2所示，為本實用新型實施例一種基于過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)組成示意圖，所述基于過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：Profibus-DP多從站卡21、數(shù)據(jù)采集服務器22，其中，
所述Profibus-DP多從站卡21具有Profibus-DP接口211，所述Profibus-DP多從站卡21與所述數(shù)據(jù)采集服務器22相連，通過所述Profibus-DP接口211與Profibus-DP總線相連；
所述Profibus-DP多從站卡21上裝有Profibus-DP多從站仿真處理器213，所述Profibus-DP多從站仿真處理器213通過虛擬多個Profibus-DP從站，從而實現(xiàn)基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集。
可選的，所述數(shù)據(jù)采集服務器22包括基于Windows操作系統(tǒng)的實時內(nèi)核中間件221，用以實現(xiàn)1ms的采集周期，并在所述數(shù)據(jù)采集服務器22上開辟數(shù)據(jù)采集緩沖區(qū)222；所述Profibus-DP多從站卡21最多同時可虛擬125個Profibus-DP從站，所述實時內(nèi)核中間件221定時將所述Profibus-DP多從站卡21上采集的數(shù)據(jù)放在所述數(shù)據(jù)采集服務器22上開辟的所述緩沖區(qū)222中。
可選的，所述Profibus-DP多從站卡21具有PCI接口212，所述Profibus-DP多從站卡21通過所述PCI接口212，利用PCI總線23與所述數(shù)據(jù)采集服務器22相連。
本實用新型實施例上述技術方案具有如下有益效果：因為采用所述基于過程現(xiàn)場總線-分散式外圍設備Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：Profibus-DP多從站卡、數(shù)據(jù)采集服務器，其中，所述Profibus-DP多從站卡具有Profibus-DP接口，所述Profibus-DP多從站卡與所述數(shù)據(jù)采集服務器相連，通過所述Profibus-DP接口與Profibus-DP總線相連；所述Profibus-DP多從站卡上裝有Profibus-DP多從站仿真處理器，所述Profibus-DP多從站仿真處理器通過虛擬多個Profibus-DP從站，從而實現(xiàn)基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集的技術手段，所以達到了如下的技術效果：1、硬件系統(tǒng)成本降低；2、提高了虛擬Profibus-DP從站數(shù)量；3、提高了基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集能力。
以下舉應用實例進行詳細說明本實用新型技術方案：本實用新型應用實例通過Profibus-DP多從站卡、數(shù)據(jù)采集服務器和采集軟件完成基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集。所述Profibus-DP多從站卡具有PCI接口和Profibus-DP接口，通過PCI接口與數(shù)據(jù)采集服務器相連，通過Profibus-DP接口與Profibus-DP總線相連。所述Profibus-DP多從站卡裝有Profibus-DP多從站仿真處理器，具有虛擬Profibus-DP從站的功能，不需要增加Profibus-DP從站處理器即可擴展Profibus-DP從站數(shù)量，Profibus-DP多從站卡最多可以同時虛擬125個Profibus-DP從站，由于該卡主要用于仿真Profibus-DP通訊，虛擬Profibus-DP從站，所以其自身的RAM區(qū)主要用于存儲通訊數(shù)據(jù)，不提供數(shù)據(jù)采集用的緩沖區(qū)。所述數(shù)據(jù)采集服務器上安裝基于Windows操作系統(tǒng)的實時內(nèi)核中間件，用以實現(xiàn)1ms的采集周期，并在數(shù)據(jù)采集服務器上開辟數(shù)據(jù)采集緩沖區(qū)，實時內(nèi)核中間件定時將Profibus-DP多從站卡上的數(shù)據(jù)取出放在數(shù)據(jù)采集服務器的緩沖區(qū)中。所述采集軟件從數(shù)據(jù)采集服務器的緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)用于顯示和存儲，實現(xiàn)基于Profibus-DP總線的高速數(shù)據(jù)采集。由于數(shù)據(jù)采集服務器的緩沖區(qū)可以達到1G甚至更高，所以，本實用新型應用實例這種方式也有效的解決了丟包現(xiàn)象。
本實用新型應用實例的有益效果是：1.硬件系統(tǒng)成本降低；2.提高了虛擬Profibus-DP從站數(shù)量；3.提高了采集能力。本實用新型應用實例與現(xiàn)有技術對比如下表1所示；
表1
序號項目本系統(tǒng)現(xiàn)有技術1系統(tǒng)組成簡單復雜2成本低高3單卡采集能力2048通道/ms512通道/ms4單卡虛擬從站最大數(shù)量1258
本領域技術人員還可以了解到本實用新型實施例列出的各種說明性邏輯塊（illustrativelogicalblock），單元，和步驟可以通過電子硬件、電腦軟件，或兩者的結合進行實現(xiàn)。為清楚展示硬件和軟件的可替換性（interchangeability），上述的各種說明性部件（illustrativecomponents），單元和步驟已經(jīng)通用地描述了它們的功能。這樣的功能是通過硬件還是軟件來實現(xiàn)取決于特定的應用和整個系統(tǒng)的設計要求。本領域技術人員可以對于每種特定的應用，可以使用各種方法實現(xiàn)所述的功能，但這種實現(xiàn)不應被理解為超出本實用新型實施例保護的范圍。
本實用新型實施例中所描述的各種說明性的邏輯塊，或單元都可以通過通用處理器，數(shù)字信號處理器，專用集成電路（ASIC），現(xiàn)場可編程門陣列或其它可編程邏輯裝置，離散門或晶體管邏輯，離散硬件部件，或上述任何組合的設計來實現(xiàn)或操作所描述的功能。通用處理器可以為微處理器，可選地，該通用處理器也可以為任何傳統(tǒng)的處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可以通過計算裝置的組合來實現(xiàn)，例如數(shù)字信號處理器和微處理器，多個微處理器，一個或多個微處理器聯(lián)合一個數(shù)字信號處理器核，或任何其它類似的配置來實現(xiàn)。
本實用新型實施例中所描述的方法或算法的步驟可以直接嵌入硬件、處理器執(zhí)行的軟件模塊、或者這兩者的結合。軟件模塊可以存儲于RAM存儲器、閃存、ROM存儲器、EPROM存儲器、EEPROM存儲器、寄存器、硬盤、可移動磁盤、CD-ROM或本領域中其它任意形式的存儲媒介中。示例性地，存儲媒介可以與處理器連接，以使得處理器可以從存儲媒介中讀取信息，并可以向存儲媒介存寫信息。可選地，存儲媒介還可以集成到處理器中。處理器和存儲媒介可以設置于ASIC中，ASIC可以設置于用戶終端中。可選地，處理器和存儲媒介也可以設置于用戶終端中的不同的部件中。
在一個或多個示例性的設計中，本實用新型實施例所描述的上述功能可以在硬件、軟件、固件或這三者的任意組合來實現(xiàn)。如果在軟件中實現(xiàn)，這些功能可以存儲與電腦可讀的媒介上，或以一個或多個指令或代碼形式傳輸于電腦可讀的媒介上。電腦可讀媒介包括電腦存儲媒介和便于使得讓電腦程序從一個地方轉移到其它地方的通信媒介。存儲媒介可以是任何通用或特殊電腦可以接入訪問的可用媒體。例如，這樣的電腦可讀媒體可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲、磁盤存儲或其它磁性存儲裝置，或其它任何可以用于承載或存儲以指令或數(shù)據(jù)結構和其它可被通用或特殊電腦、或通用或特殊處理器讀取形式的程序代碼的媒介。此外，任何連接都可以被適當?shù)囟x為電腦可讀媒介，例如，如果軟件是從一個網(wǎng)站站點、服務器或其它遠程資源通過一個同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線（DSL）或以例如紅外、無線和微波等無線方式傳輸?shù)囊脖话谒x的電腦可讀媒介中。所述的碟片（disk）和磁盤（disc）包括壓縮磁盤、鐳射盤、光盤、DVD、軟盤和藍光光盤，磁盤通常以磁性復制數(shù)據(jù)，而碟片通常以激光進行光學復制數(shù)據(jù)。上述的組合也可以包含在電腦可讀媒介中。
以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。