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&n bsp; &nb sp; 圖1 硬件結(jié)構(gòu)框 圖 研華數(shù)據(jù)采集板PCI-1710是一種即插即用型的數(shù)據(jù)采集板，通過PCI擴展槽與計算機 相連。PCI總線板具有即插即用的特性。在安裝插卡時，用戶不需要設(shè)置任何跳線和DIP撥碼開關(guān)。實際上，所以與總線相關(guān)的配 置，比如基地址、中斷，均由即插即用功能完成。它本身包含五種*常用的測量和控制功能：12位A/D轉(zhuǎn)換、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)字量輸 入、數(shù)字量輸出記計數(shù)器/定時器功能。 五、軟件配置 Matlab6.0以上版本（Real-Time Windows Target，Simulink，Real-Time Workshop，）C編譯器，在此系統(tǒng)中我 們采用Visual C++6.0作為編譯器。 Matlab6.0程序設(shè)計語言，利用其強大的計算、信號 處理、和繪圖功能速采集、存儲的斷路器電氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行繪圖、仿真，直觀形象的監(jiān)測電器開關(guān)的運行狀態(tài)變化過程，提取能反 映斷路器運行狀態(tài)的特征信號，實現(xiàn)信號的處理功能。 Simulink：使用方框圖來進(jìn)行 實際系統(tǒng)和控制器的建模的環(huán)境，是一個用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行仿真、鼠標(biāo)驅(qū)動的交互式圖形系統(tǒng)。 C編譯器：在Real-Time Workshop 使用C編譯器將C代碼編譯成可執(zhí)行代碼。在matlab 窗 口，鍵入mex-setup,按步驟向下操作，選擇編譯器。 Real- Time Windows Workshop :將Simulink Blocks編譯成C代碼。Real-Time Windows Target是 Matlab把工控機作為Host和Target的實時采集的環(huán)境，它允許用戶在normal模式下使用Simulink建模，利用Real- Time Workshop和C編譯器編譯產(chǎn)生可執(zhí)行代碼，運行應(yīng)用在Simulink的External模式下的工作平臺。Real- Time Windows Target使用Matlab的Real-Time kernel來保證應(yīng)用在實時模式下，通過它，可以用和I/O驅(qū)動板連 接的傳感器和執(zhí)行器代替物理系統(tǒng)模型。Matlab支持Advantech、NI、AD公司的ISA、PCI等BUS的100多個I/O卡。因此，我們可以 利用它對信號進(jìn)行實時采集、實時控制，并且實現(xiàn)在線調(diào)試。我們利用Matlab中的Real－Time Windows Target工具箱 和數(shù)據(jù)采集卡來完成真空斷路器基于Windows的實時采集系統(tǒng)。 六、設(shè)計過程 1 、建模： 在Matlab的command窗口中鍵入Simulink,進(jìn)入仿真環(huán)境，我們從Real- Time Windows Target工具箱中選中Analog Input和Digital Input，Real- Time Windows Target是一個與安裝在工控機上I/O板通信的仿真模塊，并從安裝新板卡中選擇研華的PCI-1710板，如 圖2所示。
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&nb sp; 圖2 MATLAB 中的模型 注意：Real- time windows target 不支持以下塊：Display，To Workspace，To File，Graph Blocks（除 ScopeBlock） 2、設(shè)置參數(shù) 我們可以設(shè)置采樣時間，輸入通道數(shù)，輸入范圍和 模塊輸出信號，如圖3所示 &nb sp;
&n bsp; 圖3 參數(shù)設(shè)置對話框 可以從Block Parameters對話框中打開所需要的I/O板。當(dāng)使用PCI板時，應(yīng)當(dāng)安裝制造商的 驅(qū)動，否則可能在Real-Time Windows Target 不可見。 3、數(shù)據(jù)采集模式 在Mathlab環(huán)境下，一種可以在Normal方式下，即非實時方式下；另一種為External方式，這是 Real-Time Windows Target的主要運行方式，它可以通過Real-Time Workshop 將仿真模塊轉(zhuǎn)換成C程序， 并且通過編譯器將C程序轉(zhuǎn)換成可執(zhí)行程序。在實時控制中，我們采用External模式，進(jìn)行在線控制。如圖4所示。 &nb sp;
&nb sp; 圖4 采集模式設(shè)置對話框 當(dāng)選中correct target之后，就可以運 行了。 4、信號記錄 信號記錄就是把數(shù)據(jù)以變量形式保存到 Matlab workshop然后以mat文件的形式保存到磁盤驅(qū)動器中，這樣你就可以使用Matlab功能進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和Matlab繪圖功能 使其可視化。使用數(shù)據(jù)歸檔特性由外部模式控制板提供，你可以在執(zhí)行過程中保存數(shù)據(jù)到文件。在仿真過程中不能保存數(shù)據(jù)到磁 盤驅(qū)動器，你可以在仿真時或執(zhí)行時以變量形式保存數(shù)據(jù)。使用Real-Time Windows Target的數(shù)據(jù)歸檔特性，必須在 你的仿真模型中添加Scope塊，必須在你的實時應(yīng)用的執(zhí)行運行過程中。 5、界面設(shè)計 在VC++6.0語言開發(fā)環(huán)境下編制人機交互操作界面進(jìn)行控制。Matlab編程語言具有易于擴展的特點，利用 其接口函數(shù)（Engine API）可以建立與VC++6.0語言的聯(lián)接，實現(xiàn)在VC開發(fā)環(huán)境中直接調(diào)用Matlab編程語言，利用其計算、 信號處理和圖像處理功能可以將采集與存儲的數(shù)據(jù)在不經(jīng)過任何處理的情況下進(jìn)行繪圖與仿真，此功能只需要幾個函數(shù)就可以實 現(xiàn)。 七、結(jié)論 本文所述基于工控機和Matlab6.0的真空斷路器在線狀態(tài) 監(jiān)測故障診斷系統(tǒng)的研制，能夠提高數(shù)據(jù)的處理能力，增強故障分析處理能力，對于狀態(tài)監(jiān)測具有一定的意義。 ;