智能采集設備仿真系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

摘要：為了提高采集軟件開發(fā)與測試周期，在此設計了一種可模擬多型號智能采集設備的仿真系統(tǒng)。系統(tǒng)采用高性能、低功耗的ARM微處理器，有豐富的通信接口模塊。只需通過在上位PC機進行相應設置，這種仿真系統(tǒng)可提供與某些設備相同通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格式，并可同時模擬多種型號的智能采集設備。在采集軟件開發(fā)中，可替代智能設備測試采集程序。在此結合了嵌入式技術和仿真技術，開發(fā)了一種新型采集軟件測試系統(tǒng)。利用所開發(fā)的原型系統(tǒng)驗證了設計方案的有效性。
關鍵詞：智能設備；數(shù)據(jù)采集；ARM；仿真系統(tǒng)

隨著控制領域科技的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集已經(jīng)成為測控系統(tǒng)重要的組成部分。智能設備在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。數(shù)據(jù)采集程序的測試過程需要在實驗室部署不同型號的智能儀表，延長了開發(fā)周期，降低數(shù)據(jù)采集程序的測試效率。本文設計的智能設備仿真系統(tǒng)解決了測試過程中部署設備繁瑣的問題。它可以同時模擬多種智能采集設備，通過軟件仿真就可以替代真實的智能采集設備，顯著降低了項目開發(fā)周期，提高了測試開發(fā)效率。

1 仿真系統(tǒng)總體設計
1．1 仿真系統(tǒng)功能
智能采集設備仿真系統(tǒng)的功能是用于實現(xiàn)各種型號數(shù)據(jù)采集智能儀表的模擬。不同型號的智能采集設備內(nèi)部體系結構不同，外圍硬件接口和通信協(xié)議不同，功能也不同。因為只是用于測試采集程序，該仿真系統(tǒng)沒有硬件采集模塊，也沒有連接傳感器采集真實的數(shù)據(jù)，所有的數(shù)據(jù)都由軟件來實現(xiàn)。

圖1是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結構圖。數(shù)據(jù)采集服務器是采集系統(tǒng)的中心。它通過不同接口與數(shù)據(jù)采集設備相連，控制智能設備采集數(shù)據(jù)，通過互聯(lián)網(wǎng)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)后臺處理中心和顯示端。

圖2的結構中用智能設備仿真系統(tǒng)替代了各種型號智能設備。該系統(tǒng)有多種通信接口，提供的數(shù)據(jù)格式與對應型號的設備完全相同，通信協(xié)議也相同。在采集程序開發(fā)過程中，如果增加一種型號的智能采集儀表，只需在該系統(tǒng)中新增設備的仿真程序，測試階段不用布置真實設備，用該仿真程序測試采集程序的可靠性與穩(wěn)定性。