1 引言
    隨sui著zhe計ji算suan機ji技ji術shu的de飛fei速su發fa展zhan和he自zi動dong化hua技ji術shu的de廣guang泛fan應ying用yong，通tong用yong監jian控kong組zu態tai軟ruan件jian逐zhu步bu蓬peng勃bo發fa展zhan起qi來lai並bing湧yong現xian出chu一yi些xie極ji具ju競jing爭zheng力li的de產chan品pin。組zu態tai軟ruan件jian作zuo為wei一yi種zhong連lian續xu過guo程cheng控kong製zhi的de通tong用yong監jian控kong平ping台tai極ji大da的de縮suo短duan了le計ji算suan機ji監jian控kong係xi統tong軟ruan件jian的de開kai發fa周zhou期qi、增強了軟件產品的穩健性，顯著提高了經濟效益。

    組態軟件自從出現以來，一直以其通用性、yiyongxingdeyoudianshendeguangdagongchengjishurenyuandeqinglai，danshizutairuanjiandelianxumanbianguochengjiankongdetedianshitahennanmanzuzhonggaopinxinhaodeceshixuqiu。zaizutairuanjiandefazhanguochengzhong，duiyugaosudarongliangshujucaijidexuqiuzhujianminglangqilai。

2 總體方案設計
    一般的，高速大容量數據采集需要處理三個方麵的問題，即高速數據采集
、批(pi)量(liang)數(shu)據(ju)存(cun)盤(pan)和(he)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)。但(dan)是(shi)由(you)於(yu)在(zai)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)同(tong)時(shi)處(chu)理(li)很(hen)多(duo)任(ren)務(wu)
，使(shi)得(de)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)對(dui)於(yu)實(shi)時(shi)性(xing)要(yao)求(qiu)很(hen)高(gao)的(de)場(chang)合(he)不(bu)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)滿(man)足(zu)，而(er)高(gao)速(su)大(da)容(rong)量(liang)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)又(you)必(bi)須(xu)使(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)獲(huo)得(de)更(geng)高(gao)的(de)優(you)先(xian)權(quan)，從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)實(shi)時(shi)不(bu)間(jian)斷(duan)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)。綜(zong)合(he)考(kao)慮(lv)高(gao)速(su)大(da)容(rong)量(liang)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)的(de)需(xu)求(qiu)和(he)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)的(de)特(te)殊(shu)性(xing)可(ke)選(xuan)用(yong)一(yi)種(zhong)折(zhe)中(zhong)的(de)方(fang)案(an)

，即(ji)高(gao)速(su)大(da)容(rong)量(liang)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)，非(fei)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)顯(xian)示(shi)，從(cong)而(er)既(ji)保(bao)證(zheng)了(le)高(gao)速(su)大(da)容(rong)量(liang)數(shu)據(ju)信(xin)號(hao)的(de)采(cai)集(ji)，又(you)不(bu)至(zhi)於(yu)占(zhan)用(yong)太(tai)多(duo)的(de)CPU時間。

    gaosudarongliangshujucaijifenweiliangbufen，jizaizutairuanjiandeyingjianshebeiqudongchengxuzhongshixiangaosudarongliangshujucaiji，ranhouzaizutaihuanjingxialiyongchajiandengxingshijiangshujuwenjianzhankai。

3 高速大容量數據采集
    板卡類設備性能穩定
、使用便捷

、采樣速度高，是高速數據采集係統中常用的外部設備。在開物2000組zu態tai軟ruan件jian中zhong數shu據ju采cai集ji部bu分fen主zhu要yao在zai硬ying件jian設she備bei的de驅qu動dong程cheng序xu中zhong實shi現xian。考kao慮lv到dao高gao速su數shu據ju采cai集ji係xi統tong的de特te殊shu性xing，在zai驅qu動dong程cheng序xu中zhong建jian立li了le一yi個ge寫xie標biao簽qian，在zai執zhi行xing寫xie標biao簽qian的de過guo程cheng中zhong將jiang完wan成cheng兩liang部bu分fen工gong作zuo

，即ji高gao速su大da容rong量liang數shu據ju采cai集ji和he批pi量liang數shu據ju存cun儲chu。為wei了le提ti高gao數shu據ju采cai集ji的de優you先xian權quan並bing有you效xiao降jiang低diCPU的占用率，在數據采集時使用了FIFO（First In First Out）、中斷和DMA（Direct Memory Access）等(deng)技(ji)術(shu)並(bing)使(shi)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)程(cheng)序(xu)運(yun)行(xing)在(zai)內(nei)核(he)模(mo)式(shi)。當(dang)執(zhi)行(xing)寫(xie)標(biao)簽(qian)時(shi)，驅(qu)動(dong)程(cheng)序(xu)將(jiang)初(chu)始(shi)化(hua)板(ban)卡(ka)設(she)備(bei)
，主(zhu)要(yao)包(bao)括(kuo)設(she)定(ding)采(cai)樣(yang)長(chang)度(du)和(he)采(cai)樣(yang)頻(pin)率(lv)，然(ran)後(hou)觸(chu)發(fa)板(ban)卡(ka)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)
，並(bing)將(jiang)采(cai)集(ji)到(dao)的(de)數(shu)據(ju)存(cun)儲(chu)到(dao)板(ban)卡(ka)的(de)FIFO中，當FIFO中的數據半滿時，將產生一個中斷信號
，然後通過DMA方式將FIFOzhongdeshujucunchudaoneicunquyu。dangcaiyangchangdudadaoyudingdeyaoqiushi，tingzhibankashebeideshujucaiji，bingjiangneicunquyudeshujuxierushujuwenjian
，congerwanchenggaosudarongliangdeshujucaijihecunchu。

4 非實時數據顯示
    基(ji)於(yu)組(zu)態(tai)軟(ruan)件(jian)很(hen)難(nan)實(shi)現(xian)中(zhong)高(gao)頻(pin)信(xin)號(hao)實(shi)時(shi)波(bo)形(xing)的(de)顯(xian)示(shi)，一(yi)般(ban)需(xu)采(cai)用(yong)非(fei)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)波(bo)形(xing)回(hui)放(fang)的(de)方(fang)法(fa)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)數(shu)據(ju)波(bo)形(xing)回(hui)放(fang)的(de)要(yao)求(qiu)，基(ji)於(yu)圖(tu)靈(ling)開(kai)物(wu)環(huan)境(jing)開(kai)發(fa)了(le)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)插(cha)件(jian)。圖(tu)靈(ling)開(kai)物(wu)中(zhong)的(de)插(cha)件(jian)類(lei)似(si)於(yu)ActiveX控件，但與ActiveX控kong件jian相xiang比bi

，圖tu靈ling開kai物wu中zhong的de插cha件jian結jie構gou小xiao巧qiao
，運yun行xing安an全quan可ke靠kao，具ju有you更geng強qiang的de功gong能neng，並bing且qie由you於yu其qi僅jin在zai使shi用yong時shi被bei動dong態tai加jia載zai
，可ke以yi有you效xiao的de節jie省sheng係xi統tong資zi源yuan。

    數據采集插件功能豐富，可以滿足數據波形回放的多種功能要求，如打開數據文件
、保存數據文件

、波形放大
、縮小

、自定義縮放、設置和打印輸出等各種功能。在數據采集插件中通過設置工程值和測量值的最大最小值可以實現數據量綱的轉換。

5 工程實例
    基(ji)於(yu)上(shang)麵(mian)提(ti)到(dao)的(de)方(fang)案(an)，在(zai)螺(luo)栓(shuan)應(ying)力(li)測(ce)試(shi)係(xi)統(tong)中(zhong)取(qu)得(de)了(le)很(hen)好(hao)的(de)實(shi)驗(yan)效(xiao)果(guo)。實(shi)驗(yan)過(guo)程(cheng)中(zhong)需(xu)要(yao)測(ce)量(liang)的(de)高(gao)速(su)信(xin)號(hao)為(wei)螺(luo)栓(shuan)的(de)動(dong)態(tai)應(ying)力(li)變(bian)化(hua)。在(zai)實(shi)際(ji)實(shi)驗(yan)過(guo)程(cheng)中(zhong)基(ji)於(yu)圖(tu)靈(ling)開(kai)物(wu)環(huan)境(jing)建(jian)立(li)寫(xie)標(biao)簽(qian)“WRITE_FILE0”，代表板卡設備第0通道的數據信號，設定采樣長度為8192點
，采樣頻率為5000Hz。

    在zai圖tu靈ling開kai物wu組zu態tai環huan境jing中zhong實shi現xian板ban卡ka類lei設she備bei數shu據ju采cai集ji非fei常chang方fang便bian。例li如ru可ke以yi建jian立li一yi個ge數shu據ju采cai集ji按an鈕niu
，點dian擊ji按an鈕niu就jiu可ke以yi完wan成cheng數shu據ju的de采cai集ji，如ru果guo需xu要yao基ji於yu一yi定ding的de條tiao件jian進jin行xing數shu據ju采cai集ji則ze可ke以yi通tong過guo腳jiao本ben語yu言yan來lai實shi現xian。例li如ru If AD0.Value<=3.5 then WRITE_FILE0.Value=True
，shiyongfeichangfangbian。xiatugeichulezhenggeshiyanxitongdeshujuboxing，congtuzhongkeyikanchu，shujuboxinghaiyuanwanhao，meiyourenheshizhenxianxiang，henhaodegenzongleluoshuanyinglidedongtaibianhua，manzulexitongdeceshiyaoqiu
，qudelelianghaodeshiyanxiaoguo
，tongshiyeyanzhenglebenwentichudegaosudarongliangbujianduanshujucaijifangandezhengquexing。

6 結束語
    本ben文wen綜zong合he考kao慮lv組zu態tai軟ruan件jian和he高gao速su大da容rong量liang不bu間jian斷duan數shu據ju采cai集ji的de要yao求qiu，提ti出chu了le實shi時shi數shu據ju采cai集ji

，非fei實shi時shi數shu據ju顯xian示shi的de解jie決jue方fang案an，很hen好hao的de滿man足zu了le中zhong高gao頻pin信xin號hao的de測ce試shi需xu求qiu，擴kuo展zhan了le圖tu靈ling開kai物wu組zu態tai軟ruan件jian的de使shi用yong範fan圍wei，對dui於yu高gao速su大da容rong量liang數shu據ju采cai集ji具ju有you一yi定ding的de指zhi導dao意yi義yi。