裝配圖風(fēng)機(jī)狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
裝配圖風(fēng)機(jī)狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),裝配,風(fēng)機(jī),狀態(tài),狀況,測(cè)試,系統(tǒng),總體,整體,設(shè)計(jì)
風(fēng)機(jī)狀態(tài)測(cè)試系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
開(kāi)題報(bào)告
班級(jí)（學(xué)號(hào)） 機(jī)0405——37 姓名 張新泉
指導(dǎo)教師 王會(huì)香
一、 綜述
1. 課題研究的目的和意義
隨著機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的相互滲透也越來(lái)越快。要實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或產(chǎn)品的短、小、輕、薄和智能化，達(dá)到節(jié)省能源、節(jié)省材料、實(shí)現(xiàn)多功能、高性能和高可靠性的目的，機(jī)械與電子結(jié)合就成為了現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢(shì)。
風(fēng)機(jī)是把原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w能量的一種機(jī)械,它是用來(lái)提高氣體壓力,并輸送氣體的機(jī)械,是透平機(jī)械中的一種。
風(fēng)機(jī)按工質(zhì)壓力提高的程度來(lái)分,可以分為四種：
1） 風(fēng)扇(<100Pa)
2） 通風(fēng)機(jī)(0.1-15kPa)
3） 鼓風(fēng)機(jī)(15-250kPa)
4） 壓縮機(jī)(>250kPa或壓比>3.5)
壓縮機(jī)的壓比又稱(chēng)壓縮比，是壓縮機(jī)出口與進(jìn)口處氣體壓力之比。
風(fēng)機(jī)使用面廣，種類(lèi)繁多，在工業(yè)生產(chǎn)中利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流做介質(zhì)進(jìn)行工作，可實(shí)現(xiàn)清選、分離、加熱烘干、物料輸送、通風(fēng)換氣、除塵降溫等多種工作。由于風(fēng)機(jī)理論至今仍欠完善，所以風(fēng)機(jī)性能參數(shù)的獲取主要依賴(lài)于性能試驗(yàn)。風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)是在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變的情況下，改變風(fēng)機(jī)的流量，檢測(cè)風(fēng)機(jī)各性能參數(shù)，并繪制性能曲線(xiàn)的過(guò)程。目前，風(fēng)機(jī)用戶(hù)為了提高經(jīng)濟(jì)效益，在選擇風(fēng)饑時(shí)對(duì)它的各項(xiàng)性能指標(biāo)提出了更為嚴(yán)格的要求．如壓力，流量，轉(zhuǎn)速，功率．噪聲，可靠性等。同時(shí)，風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠(chǎng)家為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力，在努力改進(jìn)氣動(dòng)設(shè)計(jì)，提高機(jī)械加工的同時(shí)，也對(duì)風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)的研究和開(kāi)發(fā)給予了高度的重視。并且在電氣拖動(dòng)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中, 經(jīng)常遇到這樣的問(wèn)題, 即拖動(dòng)設(shè)備的負(fù)荷變化較大, 而動(dòng)力源電機(jī)的轉(zhuǎn)速卻不變, 也就是說(shuō)輸出功率的變化不能隨負(fù)荷的變化而變化。在實(shí)際中這種“大馬拉小車(chē)”的現(xiàn)象較為普遍, 浪費(fèi)能源。在許多生產(chǎn)過(guò)程中采用變頻調(diào)速實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的變速運(yùn)行, 不僅可以滿(mǎn)足生產(chǎn)的需要, 而且還能降低電能消耗, 延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)采用變頻調(diào), 并應(yīng)用PLC或者單片機(jī)構(gòu)成風(fēng)壓閉環(huán)自動(dòng)控系統(tǒng), 實(shí)現(xiàn)了電機(jī)負(fù)荷的變化變速運(yùn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)量, 即滿(mǎn)足了生產(chǎn)需要, 又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的[1]。由此可見(jiàn)，風(fēng)機(jī)性能測(cè)控系統(tǒng)對(duì)于成品的檢驗(yàn)和新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)都至關(guān)重要，特別是對(duì)于大型、特型風(fēng)機(jī)以及單件、小批量而且氣流特性有特殊要求的情況，性能試驗(yàn)尤為重要。虛擬儀器(VI)技術(shù)是目前測(cè)控領(lǐng)域中最為流行的技術(shù)之一，它利用I／O接口設(shè)備完成信號(hào)的采集、測(cè)量與調(diào)理，利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析和處理，利用顯示器豐富的顯示功能來(lái)多形式地表達(dá)和輸出檢測(cè)結(jié)果，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)成一個(gè)具有完整測(cè)試功能的計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)，即虛擬儀器。虛擬儀器具有傳統(tǒng)儀器的基本功能，同時(shí)又能根據(jù)用戶(hù)的要求隨時(shí)進(jìn)行定義，實(shí)現(xiàn)多種多樣的應(yīng)用需求，具有擴(kuò)展靈活、界面友好、操作簡(jiǎn)便、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)，目前，虛擬儀器技術(shù)在許多領(lǐng)域都得到廣泛應(yīng)用[2]。
2.課題的研究現(xiàn)狀及已有成果
風(fēng)機(jī)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)中運(yùn)用十分廣泛。為使風(fēng)機(jī)能經(jīng)常在高效區(qū)運(yùn)行，需參照風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)來(lái)選擇風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)，風(fēng)機(jī)性能測(cè)控是科學(xué)、合理、客觀地評(píng)價(jià)其性能指標(biāo)的方法。
（一）目前，我國(guó)通風(fēng)機(jī)性能測(cè)試方法以傳統(tǒng)常規(guī)方法為主，它存在著參與人員多、可靠性差、測(cè)試效率低等弊端，給通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)、使用、教學(xué)、科研等部門(mén)對(duì)其性能研究帶來(lái)諸多不便。為適應(yīng)現(xiàn)代試驗(yàn)技術(shù)的要求，國(guó)內(nèi)已開(kāi)展了通風(fēng)機(jī)性能自動(dòng)測(cè)試的研究。如西安交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、河北農(nóng)業(yè)大學(xué)相繼開(kāi)發(fā)了風(fēng)管型風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)自動(dòng)測(cè)試裝置，推動(dòng)了自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)在通風(fēng)機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用。上海理工大學(xué)為上海哈格諾克冷氣機(jī)有限公司研制的空調(diào)風(fēng)機(jī)性能自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，雖然采用風(fēng)室裝置，但僅適應(yīng)于大、中型空調(diào)風(fēng)機(jī)性能測(cè)試[3]。
（二）對(duì)于風(fēng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，繪出歷史及實(shí)時(shí)趨勢(shì)，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)故障進(jìn)行估計(jì)和預(yù)測(cè)，就故障程度、檢修緊迫性給予積極可靠的指導(dǎo)，對(duì)于設(shè)備保持安全運(yùn)行，故障排除，避免設(shè)備過(guò)早報(bào)廢，為挽回大量的經(jīng)濟(jì)損失有難以估量的作用?；趍atlab強(qiáng)大的信號(hào)及數(shù)據(jù)處理能力，并結(jié)合delphi的面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法，極好地實(shí)現(xiàn)了上述功能[4]。
（三）近年來(lái)，隨著數(shù)字信號(hào)處理器DSP的發(fā)展，DSP芯片以其性?xún)r(jià)比高、運(yùn)算速度快、豐富的信號(hào)處理指令而逐步應(yīng)用到信號(hào)處理和控制領(lǐng)域，如圖1所示，成為新一代智能儀器儀表的系統(tǒng)核心，在自主研制的風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)微機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)RMMD03的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了基于DSP的風(fēng)機(jī)狀態(tài)通用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)RMMD05，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)采集、分析與故障診斷，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)行狀態(tài)，并通過(guò)CAN總線(xiàn)將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)管理與精密故障診斷分析，有效地防止故障的發(fā)生，確保風(fēng)機(jī)長(zhǎng)周期安全、可靠、有效地運(yùn)行，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和現(xiàn)實(shí)意義[5]。
圖1dsp數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)
（四）小型風(fēng)機(jī)性能測(cè)試的研究，充分利用原有的風(fēng)室型出口式風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)裝置，融入現(xiàn)代虛擬儀器技術(shù)，通過(guò)串口通訊，建立了一套基于PC機(jī)的風(fēng)機(jī)性能自動(dòng)采集系統(tǒng)。
1）自動(dòng)采集測(cè)試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)使用串口通訊數(shù)據(jù)采集，硬件配置是以計(jì)算機(jī)為核心，采用上海天沐自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的NS-ZX型智能巡回檢測(cè)儀、高精度的傳感器及變送器，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)性能測(cè)試數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集。圖2為硬件結(jié)構(gòu)[3]。
2）串口通訊
儀表內(nèi)部數(shù)據(jù)用16進(jìn)制表示，儀表通訊傳輸是將16進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼（即一字節(jié)的16進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為2個(gè)ASCII碼──高4位ASCII碼+低4位ASCII碼）。NS-ZX巡檢儀數(shù)據(jù)按地址傳輸，以三字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸格式與PC機(jī)通訊。
圖2硬件結(jié)構(gòu)
3）自動(dòng)采集測(cè)試系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)是基于LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)的軟件，完全運(yùn)行于Windows環(huán)境中，Windows友好的圖形界面，使操作簡(jiǎn)單、方便，使用可視化的開(kāi)發(fā)工具可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)性能測(cè)試可視化。圖3為軟件流程圖。
圖3 軟件流程圖
4）優(yōu)勢(shì)與前景
一個(gè)智能風(fēng)機(jī)性能測(cè)試和診斷系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)虛擬儀器技術(shù)的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用LabVIEW 提供的豐富的庫(kù)函數(shù)進(jìn)行信號(hào)采集、分析和處理，實(shí)現(xiàn)了常用實(shí)驗(yàn)風(fēng)機(jī)性能的測(cè)試和診斷。系統(tǒng)中所有的分析和處理功能均用軟件實(shí)現(xiàn)，完全不需借助示波器、萬(wàn)用表、信號(hào)發(fā)生器等常規(guī)測(cè)量設(shè)備，操作簡(jiǎn)單，智能性強(qiáng)[2]。
對(duì)于機(jī)電一體化發(fā)展迅速的現(xiàn)代制造業(yè)，計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的控制首先要求對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的準(zhǔn)確時(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與反饋，在測(cè)試系統(tǒng)的正確檢測(cè)下控制系統(tǒng)才能發(fā)揮時(shí)時(shí)控制的作用。因此，測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)時(shí)化、直觀化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
對(duì)于風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)一般采用變頻調(diào)速有以下研究成果：
（一）變頻調(diào)速裝置,在鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)出口的管道上安裝壓力變送器, 測(cè)定管道的風(fēng)量變化, 通過(guò)PLC 對(duì)管道壓力信號(hào)的變換和處理, 為變頻調(diào)速裝置提供參變量, 實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的自動(dòng)調(diào)整, 也就是說(shuō)對(duì)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整, 以達(dá)到根據(jù)負(fù)荷變化調(diào)整輸出功率, 節(jié)能降耗的目的。經(jīng)過(guò)比較, 我們選用日本富士變頻器FRN45P9S- 4, 德國(guó)西門(mén)子公司可編程序控制器S7- 200, 組成風(fēng)壓變頻調(diào)速自動(dòng)控制裝置[1]。
1.硬件組成
各部分主要功能分述如下
(1) 操作臺(tái)。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作控制及參數(shù)的設(shè)定與顯示。
(2) 可編程序控制器。選用S7- 200 可編程序控制器及EM235 模擬量I/O 模塊, 完成風(fēng)壓信號(hào)和操作信號(hào)可輸入以及PLC 的控制輸出。
(3) 變頻器。選用FRN45P9S- 4 變頻器, 具有手動(dòng)和自動(dòng)調(diào)速功能。
(4) 切換裝置。由繼電器、接觸器, 開(kāi)關(guān)等組成, 實(shí)現(xiàn)1 臺(tái)變頻器控制3 臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)的切換, 以及在變頻器故障時(shí)鼓風(fēng)機(jī)的旁路工頻運(yùn)行。
(5) 壓力變送器。選用CECY 型電容器式變送器, 測(cè)定管道的風(fēng)量變化。
2.軟件
PLC 軟件采用梯形圖語(yǔ)言, 實(shí)現(xiàn)各種邏輯順序控制, 風(fēng)壓閉環(huán)控制等。在軟件設(shè)計(jì)中利用PLC 定時(shí)中斷功能完成數(shù)據(jù)采樣, 數(shù)字濾波,PID 運(yùn)算及控制輸出。
3.運(yùn)行結(jié)果
變頻調(diào)速裝置安裝投入運(yùn)行后, 風(fēng)門(mén)全部打開(kāi),風(fēng)量( 壓力) 控制自動(dòng)化, 降低勞動(dòng)強(qiáng)度, 故障率降低;運(yùn)行參數(shù)觀測(cè)直觀, 可同時(shí)顯示壓力、頻率、轉(zhuǎn)速、電壓、電流、轉(zhuǎn)矩等運(yùn)行參數(shù); 管道閥門(mén)全部打開(kāi), 節(jié)門(mén)損失大大降低。
（二）為了實(shí)現(xiàn)電壓-頻率協(xié)調(diào)控制，可以采用轉(zhuǎn)速開(kāi)環(huán)恒壓頻比帶低頻電壓補(bǔ)償?shù)目刂品桨?，這就是常用的通用變頻器控制系統(tǒng)。如圖4[11]
圖4 pwm 交-直-交變頻調(diào)速原理
現(xiàn)代通用變頻器大都是采用二極管整流和由快速全控開(kāi)關(guān)器件 IGBT 或功率模塊IPM 組成的PWM逆變器，構(gòu)成交-直-交電壓源型變壓變頻器，已經(jīng)占領(lǐng)了全世界0.5~500KVA 中、小容量變頻調(diào)速裝置的絕大部分市場(chǎng)。
二、研究?jī)?nèi)容
以計(jì)算機(jī)及軟件檢測(cè)并控制風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)為研究方向。
主要研究?jī)?nèi)容有：設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)整體機(jī)械構(gòu)架，系統(tǒng)硬件部分是整個(gè)測(cè)試試驗(yàn)的基礎(chǔ)。（如圖5）在系統(tǒng)中，硬件部分主要由風(fēng)機(jī)、風(fēng)管、電動(dòng)機(jī)、傳感器、步進(jìn)電機(jī)、流量調(diào)節(jié)擋板、變頻調(diào)速器、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)采集板等組成。硬件設(shè)計(jì)主要完成了風(fēng)機(jī)工況的調(diào)節(jié)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)、風(fēng)機(jī)各試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集等工作。其中風(fēng)機(jī)工況的調(diào)節(jié)利用了原有系統(tǒng)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)采用變頻器實(shí)現(xiàn)[7]。
具體機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、根據(jù)功率選擇電動(dòng)機(jī)
2、連軸器的選型
3、漸開(kāi)線(xiàn)鼓風(fēng)箱的設(shè)計(jì)計(jì)算
4、風(fēng)機(jī)葉片的設(shè)計(jì)與選型
5、風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)管的設(shè)計(jì)計(jì)算
6、風(fēng)機(jī)軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算及選型
7、風(fēng)機(jī)變頻器的選擇與設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)并選擇傳感器（檢測(cè)風(fēng)機(jī)基本運(yùn)行參數(shù)），試驗(yàn)數(shù)據(jù)的檢測(cè)所采用的測(cè)量?jī)x器多為傳感器。系統(tǒng)采用的傳感器包括壓差傳感器、壓力傳感器和扭矩傳感器。壓差傳感器主要用于檢測(cè)流量，壓力傳感器主要用于檢測(cè)靜壓，扭矩傳感器主要用于檢測(cè)功率信號(hào)[2]。
進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)柄
進(jìn)風(fēng)管
壓力傳感器
壓差傳感器
風(fēng)管支座
鼓風(fēng)室
聯(lián)軸器
出風(fēng)口
葉片
后支座
電動(dòng)機(jī)
轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)矩傳感器
圖5風(fēng)機(jī)的機(jī)械主體結(jié)構(gòu)
計(jì)算機(jī)獲取數(shù)據(jù)的方法是通過(guò)對(duì)I／O接口設(shè)備的驅(qū)動(dòng)完成的。虛擬儀器系統(tǒng)中，I／0接口設(shè)備主要是數(shù)據(jù)采集板。通過(guò)數(shù)據(jù)采集板獲取數(shù)據(jù)在虛擬儀器中又稱(chēng)為PC—DAQ(Data ACquisition數(shù)據(jù)采集)式儀器。數(shù)據(jù)采集板作為儀器系統(tǒng)硬件的主要組成部分，是外界電信號(hào)與PC機(jī)之間的橋梁。它不僅具有信號(hào)傳輸?shù)墓δ?，還具有信號(hào)轉(zhuǎn)換和譯碼的功能。系統(tǒng)
根據(jù)試驗(yàn)要求，一般選用的有美國(guó)NI公司的數(shù)據(jù)采集板PCI一6024E，PCI一6024E是一種性能優(yōu)良低價(jià)位適合PC機(jī)及兼容機(jī)的采集板。它能完成信號(hào)采集(A／D)、信號(hào)模擬輸出(D／A)以及定時(shí)／記數(shù)等功能。他有8個(gè)模擬量輸入通道(對(duì)差分輸入，有4對(duì)模擬輸入通道)、2個(gè)模擬量輸出通道，16個(gè)數(shù)字量I／0接口、2個(gè)16位的計(jì)數(shù)器(IN于記數(shù)／定時(shí)) [2]。
軟件控制與處理顯示（利用LABVIEW編制程序?qū)鞲衅鳈z測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行處理及顯示）。
系統(tǒng)功能：自動(dòng)采集風(fēng)機(jī)的原始參數(shù)即動(dòng)壓、靜壓、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、溫度，并計(jì)算出相應(yīng)的流量、效率、軸功率，繪制出壓力、效率、軸功率隨流量的變化的有因次和無(wú)因次曲線(xiàn)，打印輸出曲線(xiàn)及數(shù)據(jù)報(bào)表。
三、 實(shí)現(xiàn)方法及預(yù)期目標(biāo)
初步方案：利用壓力、溫度、速度等傳感器采集風(fēng)機(jī)基本運(yùn)行參數(shù)，利用串行或并行通訊傳至計(jì)算機(jī)（硬件接口或?qū)Ｓ貌杉ǎ?，利用LABVIEW編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與顯示在控制方面應(yīng)用單片機(jī)或PLC進(jìn)行控制。如圖6所示。
實(shí)現(xiàn)方法：系統(tǒng)采用機(jī)電一體化總體設(shè)計(jì)
1、風(fēng)機(jī)主體利用機(jī)械設(shè)計(jì)方法完成
2、數(shù)據(jù)采集利用傳感器進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換
3、模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)采用采集卡
4、信號(hào)處理采用虛擬儀器LABVIEW軟件編程
5、風(fēng)機(jī)控制采用單片機(jī)或PLC進(jìn)行編程控制，使用PID或PWM方式
圖6初步設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法
顯示
設(shè)置
數(shù)據(jù)采集傳感器
轉(zhuǎn)化
處理
風(fēng)機(jī)
計(jì)算機(jī)
數(shù)據(jù)采集卡
通訊
反饋控制
風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)主要組成如圖7[11]
顯示
單
片
機(jī)
設(shè)定
接口
PWM發(fā)生器 器
驅(qū)動(dòng)
電路
M
3~
電壓
檢測(cè)
泵升
限制
電流
檢測(cè)
溫度
檢測(cè)
電流
檢測(cè)
~
UR
UI
K
R0
R1
R2
Rb
VTb
圖7
環(huán)境：LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿(mǎn)足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫(kù)函數(shù)。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過(guò)程都生動(dòng)有趣[6]。
圖形化的程序語(yǔ)言，又稱(chēng)為“G”語(yǔ)言。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫(xiě)程序代碼，取而代之的是流程圖或流程圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語(yǔ)、圖標(biāo)和概念，因此，LabVIEW是一個(gè)面向最終用戶(hù)的工具。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí)，可以大大提高工作效率。
利用LabVIEW，可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件，它是一個(gè)真正的32位編譯器。像許多重要的軟件一樣，LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多種版本基于LabVIEW開(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)的軟件，完全運(yùn)行于Windows環(huán)境中，Windows友好的圖形界面，使操作簡(jiǎn)單、方便，使用可視化的開(kāi)發(fā)工具可實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)性能測(cè)試可視化[8]。
預(yù)期目標(biāo)：
(1)自動(dòng)采集風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)，且各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。
(2)自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況。
(3)自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
(4)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，且實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、打印、查詢(xún)等功能。
(5)自動(dòng)繪制風(fēng)機(jī)性能曲線(xiàn)。
(6)系統(tǒng)界面友好，操作方便，便于用戶(hù)使用。
重點(diǎn)與難點(diǎn)：風(fēng)機(jī)動(dòng)平衡，信息的傳送與通信，信息的處理。
四、 對(duì)進(jìn)度的具體安排
第1~3 周 實(shí)習(xí)調(diào)研基本結(jié)束；
第4 周 撰寫(xiě)并提交調(diào)研報(bào)告和開(kāi)題報(bào)告；
第5~6 周 系統(tǒng)的整體的方案的設(shè)計(jì)；
第7~10 周 系統(tǒng)主體機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；
第11~13周 制定測(cè)控系統(tǒng)的測(cè)控原理及測(cè)試方案的設(shè)計(jì)；
第13~14周 傳感器的選型及測(cè)試主程序的編寫(xiě)；
第15~16周 撰寫(xiě)并提交畢業(yè)論文；審閱、評(píng)審并修改畢業(yè)論文；
第17 周 完成畢業(yè)答辯
五、 參考文獻(xiàn)
[1]岳偉彬 黑龍江省機(jī)場(chǎng)管理集團(tuán)有限公司 鼓風(fēng)機(jī)變頻調(diào)速控制分析 2007
[2]戚新波，范 崢，陳學(xué)廣 基于虛擬儀器技術(shù)的風(fēng)機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，2005
[3]宋力 汪建文 李振法/內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院 通風(fēng)機(jī)性能自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) 2006
[4]賈慶功 張小龍/西安建筑科技大學(xué)機(jī)電學(xué)院 風(fēng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷系統(tǒng)2005
[5]陽(yáng)小燕 劉義倫 李學(xué)軍 基于DSP的風(fēng)機(jī)狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
(1．湖南科技大學(xué)機(jī)電：[程學(xué)院，湖南湘潭411201；2．中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，長(zhǎng)沙410083)
[6]鄧焱，王磊. LabVIEW7.1測(cè)試技術(shù)與儀器應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.
[7]關(guān)貞珍.風(fēng)機(jī)性能試驗(yàn)自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)[J].流體機(jī)械，2002(7)：23-25.
[8]楊樂(lè)平.LabVIEW高級(jí)程序設(shè)計(jì)[M].清華大學(xué)出版社，2003.
[9]應(yīng)懷樵．虛擬儀器與計(jì)算機(jī)采集測(cè)試分析儀器的發(fā)展和展望[J]．測(cè)控技術(shù)，2000
[10]張超凡,師清翔,李濟(jì)順,等.虛擬轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩功率測(cè)試系統(tǒng)[J].傳感器與微系統(tǒng),2006,25(2):47-49.
[11]西南交通大學(xué) 異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速控制系統(tǒng)
指導(dǎo)教師： 年 月 日
督導(dǎo)教師： 年 月 日
領(lǐng)導(dǎo)小組審查意見(jiàn)：
審查人簽字： 年 月 日
附錄3 風(fēng)機(jī)測(cè)試程序
圖附錄3-1測(cè)試系統(tǒng)歡迎界面
圖附錄3-2測(cè)試系統(tǒng)主界面
圖附錄3-3信號(hào)采集子面板
圖附錄3-4濾波子面板
圖附錄3-5窗函數(shù)子面板
圖附錄3-6后面板主程序
圖附錄3-7主面板主程序
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