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旋转机械的在线故障诊断系统是保障大型机组安全高效运行、防止恶性事故发生的有效手段。采集详实准确的数据是整个旋转机械状态监测系统中重要的一部分,因此研究旋转机械在线故障诊断系统中的数据采集器具有很好的现实意义和应用前景。 本文在对国内外数据器的分析的基础上,针对旋转机械在线故障诊断系统对数据采集器的要求,结合ARM、CPLD以及以太网技术,设计了基于ARM的在线故障诊断系统中的数据采集器。本文论述了采集器的系统架构、软硬件设计方法和具体的实现过程。主要工作如下: 1.根据系统多通道、高速、实时监测等严格的性能指标,论述了本系统设计中应该遵循的原则和要求,并根据在线故障诊断系统的特点,划分出4个功能模块,并详细论述了各功能模块的特点。最后完成整个硬件结构平台的设计。各功能模块中均嵌入ARM CPU,使其自成系统,现场实际中可根据需要增减功能模块。各功能模块中,为了便于控制和增强系统的灵活性,使用了复杂可编程逻辑器件CPLD;为了使各模块之间以及各模块和上位服务器之间能够通信,各模块中均设计了网络接口。 2.为了实现对整个硬件平台的管理以及方便程序的开发,设计了软件开发平台。在软件开发平台中,建立了交叉编译环境,实现了Bootloader、Linux操作系统、文件系统,Busybox等的移植工作。在移植Linux操作系统的过程中,根据设计的需要对Linux内核进行了适当的增减,使其能够更好、更稳定地应用到硬件结构平台中。 3.结合硬件平台和软件开发平台的特点,编写了驱动程序和应用程序。驱动程序中实现了部分系统调用函数,方便了应用程序的设计;通过应用程序,方便和加强了对整个数据采集系统的控制和管理。 该嵌入式系统平台具有功能强大、成本低、功耗省等特点,具有很强的实用性和新颖性。论文研究工作为更复杂的嵌入式应用开发奠定了坚实的基础。