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全球钢铁行业面临不断升级的危机，某钢厂希望在原有自动化设备上建立以数据为基础的故障分析、溯源的企业数据分析网络，追求更高的效率和更低成本。本文结合钢厂对工业生产数据的采集系统的需求和要求，采用了通用数据采集系统的基础框架，设计了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的工业数据采集系统，该系统能够从网络封闭、比较孤立的自动化系统中采集数据。本文的重点在于隔离式采集数据的方案和高速处理采集数据的技术，处理技术主要包括滤波技术和压缩技术。主要研究内容如下: (1)针对某钢厂现有封闭式的数据采集方式和企业大数据网络分析的需求，提出了基于FPGA的数据采集与处理的整体结构。整个系统分为两个部分:隔离式数据采集和数据处理。其中数据采集是根据现场的需要，设计隔离板从PLC(Programmable LogicController)总线中监听数据，论文给出了隔离板一个数据通道的原理图。 (2)数据处理模块的核心部分之一是数字滤波器。本论文通过对比各种FIR(FiniteImpulse Response)滤波器的原理和实现方法，提出了基于RADIX-2r编码技术的FIR数字滤波器，并研究了滤波系数的获取和软件仿真的实现。 (3)提出了采用字典存储结构和LZW(Lempel-Ziv Walch)算法的数据压缩技术，并给出了基于LZW算法实现数据压缩的功能结构图和硬件设计原理。 (4)基于FPGA的数据采集系统的硬件实现，主要讨论了总线隔离板的开发，数字滤波和数据压缩的FPGA实现。本论文采用Verilog HDL编程语言，采用MATLAB软件验证方法的有效性、QuartusⅡ软件与Modelsim软件环境下仿真验证算法的可行性与正确性。