Bài giảng Các hệ thống Tin học công nghiệp (Industrial Information Systems): Chương 3 - Bùi Quốc Anh

8/26/2012<br /> <br /> Ch. 3 DAS<br /> DATA ACQUISITION SYSTEMS<br /> • DAS overview<br /> • Measurement, sensors, transducers<br /> • Conditioners, các bộ chuẩn hóa tín hiệu<br /> • MUX, S&H, ADCs<br /> • Microcontrollers and Data Processing<br /> • Database<br /> • Case studies: monitoring systems<br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 1<br /> <br /> 3.1. DAS Overview<br /> • Define:<br /> – Data Acquisition System: The system for acquiring<br /> data (status, metric information) from industrial<br /> processes (or environment) then update to<br /> database, one of importance part of a SCADA,<br /> DCS…<br /> – The collection of sensors and communication links<br /> to sample or collect and then return data to a<br /> central location for further processing, display, or<br /> archiving.<br /> <br /> • Structure: next<br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 2<br /> <br /> 1<br /> <br /> 8/26/2012<br /> <br /> 3.1. DAS Overview<br /> <br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 3<br /> <br /> 3.1. DAS Overview<br /> • Student’s define for structure:<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> <br /> Object:<br /> Sensor:<br /> Conditioner: WorkBench, LabView<br /> MUX:<br /> S&H:<br /> ADC:<br /> Embedded System<br /> Computer Desktop: database and networking<br /> <br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 4<br /> <br /> 2<br /> <br /> 8/26/2012<br /> <br /> 3.1. DAS Overview<br /> • Operate:<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> <br /> Process<br /> Sensor<br /> Conditioner<br /> MUX<br /> S&H and ADC<br /> ES<br /> Database system<br /> <br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 5<br /> <br /> 3.1. DAS Overview<br /> • Classification:<br /> –<br /> –<br /> –<br /> –<br /> <br /> The number of data elements/points,<br /> Distance/wide area<br /> Rate of signal<br /> Address of application and type of information:<br /> • Industrial fields: level, flow, temperature, pressure,… in<br /> cement, paper, textile, steel mill, mechanical factories…<br /> • Civil engineering: dams, bridges, underground/ underwater constructions, high building… => constructions<br /> supervision system<br /> • Environmental supervision system<br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 6<br /> <br /> 3<br /> <br /> 8/26/2012<br /> <br /> 3.1. DAS Overview<br /> • Transportation: Vehicles, ship, aero plane: velocity,<br /> accelerate, gasoline ratio, safety equipment,<br /> Navigation…; Traffic signals<br /> • Bio-medicine: Cardiograph, Monitoring, smart garden<br /> and growth<br /> • Defense: DGPS,<br /> • Entertainment:<br /> • Smart house: temperature, lighting, air conditioning<br /> (heating/ freezing), plant watering, auto-answering,<br /> smart cooking… iBMS<br /> <br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 7<br /> <br /> 3.1. DAS Overview<br /> • Questions and Answers<br /> • Student’s examples<br /> <br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 8<br /> <br /> 4<br /> <br /> 8/26/2012<br /> <br /> 3.2 Measurement<br /> • Sensor Defines:<br /> – Là thiết bị nhận các tín hiệu vật lý từ thế giới thật (nhiệt, ás,<br /> âm thanh, áp suất…), tạo ra các tín hiệu điện tương ứng.<br /> (A device that responds to a physical stimulus in real world (heat, light, sound, pressure, motion, flow,<br /> and so on), and produces a corresponding electrical signal)<br /> <br /> – Là một phần của thiết bị đo, nó đáp ứng trực tiếp ứng với<br /> sự thay đổi của môi trường (The part of a measuring instrument which responds<br /> directly to changes in the environment)<br /> <br /> • Transducers are ENERGY CONVERTERS or<br /> MODIFIERS<br /> – Là thiết bị thay đổi năng lượng từ dạng này sang dạng khác<br /> (A device for converting energy from one form to another)<br /> <br /> – For example, a thermocouple transduces heat energy into<br /> electrical energy<br /> <br /> • (Tuy nhiên trong thực tế thường hay coi là 1)<br /> 9<br /> <br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 3.2.1. Sensor characteristics<br /> •<br /> •<br /> •<br /> •<br /> <br /> Transducers, sensors và phép đo<br /> Calibration, interfering và thay đổi tín hiệu vào<br /> Static sensor characteristics<br /> Dynamic sensor characteristics<br /> <br /> Ch3 - DAS<br /> <br /> 10<br /> <br /> 5<br /> <br />