一．概述

      隨著工信部將物聯網納入國家“十二五”規劃項目，智能電網也越來越受重視，對水電站的安全性和可靠性要求也越來越高。在實時性、安全性、穩定性要求較高的監控場合，泓格提供的PDS-842 + I-8014W是一個相當完美的解決方案。

二．關鍵字

水電站監控    高速采樣  PDS

三．工程概況及要求

      要求對水電站幾噸重的高速旋轉(約256轉/秒)立柱進行監控，主要監視其偏心程度，因為如此沉重和高速旋轉的立柱，如果偏心程度達到一定值后，勢必會導致立柱沖出，對電站來說這是一種毀滅性的后果，會帶來嚴重的經濟損失，甚至人員傷亡。控制要求如下：

1.  對立柱16個方位偏心程度進行監視，1秒鐘內至少要完成全部16個方位每方位256次數據采集。

2.  控制器對數據進行簡單處理，傳至監控中心。

3.  有狀態的實時報警。

四．控制系統架構

PDS-842 + I-8014W + I-8054W

架構如下圖：

PDS-842

      PDS-842作為主控制器，其性能決定著整個系統的性能。PDS-842采用PXA 270（520MHz）的CPU，保證能及時對I-8014W采集過來的16通道數據進行運算、處理并傳輸到監控中心。內置Linux操作系統，提高了系統的實時性和穩定性，從而保證系統的安全和長期穩定運行。PDS-842主機自帶4個插槽，插卡試模塊化設計，對控制系統后期的維護和擴展帶來了很大的方便，如果某個卡壞了，并不影響其它卡的正常運行。我們無需切斷控制器的電源，只需在不斷電的情況下，將壞掉的卡替換，再插上接線端子就行了，接線也不用改變。所有的這些有點使得我們的PDS-842成為該主控制器的不二之選。

I-8014W卡

I-8014W卡是一個最多16通道的并行模擬量輸入卡，以下列出了該卡的一些重要參數：

輸入通道            8通道差分或者16通道單端輸入

輸入范圍            +/- 10V, +/- 5V, +/- 2.5V, +/- 1.25V, +/- 20mA 

FIFO                4K Words

最大采樣頻率        250KHz

精度                16bit

      但是I-8014W強大之處并不在于它的最高采樣頻率可以達到250KHz，關鍵是該卡內置一塊Magic scan芯片，該芯片不僅可以對配置不同采樣頻率的通道進行掃描，而且還可以配置個通道在不同的增益范圍，下圖是I-8014W卡的構架圖。

      魔術掃描可以有兩種掃描模式，standard和sample and hold模式兩種模式的主要區別在于：standard模式下，當一個觸發時鐘沿到來時，只對一個通道進行采樣，如此輪詢完所有的通道；而sample and  hold模式下，當一個觸發時鐘沿到來時，將對所有設置好的通道同時進行采樣。也就是說當我們在standard模式下對10個通道進行采樣，所花的時間將是sample and  hold模式下的10倍。

      I-8014W卡的magic scan功能完全能滿足該工程的要求，在該工程中，我們用I-8054W卡來進行狀態報警。對緊急狀況進行聲音或者燈光提示，以便工作人員及時對狀況進行處理。

五．結束語

      該工程只是PDS-842作為控制器使用的一個案例，PDS-842作為一款串口服務器，還可以用做虛擬串口，連接一些串口設備到以太網絡，使得設備控制更加零活簡便。如果想了解更多的關于PDS-842的信息，請訪問泓格科技官網：www.icpdas.com。

附．本案例所使用的泓格產品