智能采集設備仿真系統設計與實現

摘要：為了提高采集軟件開發與測試周期，在此設計了一種可模擬多型號智能采集設備的仿真系統。系統采用高性能、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，這種仿真系統可提供與某些設備相同通信協議的數據格式，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，開發了一種新型采集軟件測試系統。利用所開發的原型系統驗證了設計方案的有效性。
關鍵詞：智能設備；數據采集；ARM；仿真系統

隨著控制領域科技的發展，數據采集已經成為測控系統重要的組成部分。智能設備在數據采集系統中發揮著重要的作用。數據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，延長了開發周期，降低數據采集程序的測試效率。本文設計的智能設備仿真系統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周期，提高了測試開發效率。

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

圖1是數據采集系統結構圖。數據采集服務器是采集系統的中心。它通過不同接口與數據采集設備相連，控制智能設備采集數據，通過互聯網將采集到的數據傳輸到數據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替代了各種型號智能設備。該系統有多種通信接口，提供的數據格式與對應型號的設備完全相同，通信協議也相同。在采集程序開發過程中，如果增加一種型號的智能采集儀表，只需在該系統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定性。