多功能转子试验台系统的开发——基于VB的数据采集系统
基于Visual Basic.net软件开发风电机组监控系统人机界面

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面友好 、 、 直观 操作简单和符合专业习惯等优点受 : 到了风电企业的广泛欢迎。具备可视化的功能是 叠 风电系统应用软件开发的趋势。随着计算机技术 鼻 的发展 ,微软公 司于 20 03年发布 Vsa Bs i l ai 0 u c 20 . t 0 3 e, n 其支持托管代码机制的开发环境 , 彻底 ≯
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是充分利用 V . t Bn 的强大功能,仅利用很短的开 和 以 太 网 、 e P i u 、AN 等 mf sC b 发周 期 ,投入 很小 的成 本就 可 以实 现风 电机 组人 机界面的开发 ,并且软件后期维护和升级非常便 工业 总线 连 接 各 种传感器和机组 捷。 的各部件,如风 l … ‘… …’ l 2利用 VB e开发人机界面的窗体 .t n 向标 、 风速仪、 ——————T————一 编 21 窗体的设计。 窗体的主要功能是提供交换 码器 、温度传感 … 工… —— —{ 式的界面, 通过窗体可以进行数据 的输入 、 设置 、 器、 变频器、 变桨 { 终 没器 l 显示、 修改等功能。 窗体是一 — 合对象 , V 编 在 B 偏航 机构 、L— — —— — —— — — — —j 程界面 中 ,在工 具箱 里提 供 了用 户需 要的 各种 功 机 构 、 机械刹车等。人 图 3风机监控 系统结 能控件 , 通过拖拽可以在窗体中增加或减少控件 , 图4 V B程 序 与 P C程 序 的 通 讯 连 接 L 机界面程序通过 构示意图 并且可以设置窗体和控件的属性 ,例如窗体的颜 与控制器中的 P C程序进行实时通讯来实现数据 L 色、 尺寸、 文本等参数。如图 1为风电机组 ^ 机界 由 L 0端口输入输出模拟 面的窗体编程界面, 其中左边为工具箱 , 中间为窗 的交换, P C控制器通过 1 数 和 体区, 右边为属性栏。首先, 新建 widw 窗体, no s 在 量 、 字量 , 总线 通讯 方 式 以实现 对 机组 各 个部 右边属性栏中对窗体的名称 、 、 、 尺寸 颜色 文本字 件及相关传感器的监控。 3 . 2人机界面与 P L程序的通讯连接 。在窗 C 体等属性进行设置。然后从工具栏中拖拽各种控 BN T代码编译 件到窗体 中, 再对各控件基本属性进行设置, 最后 体和控件设计完成后 ,需要在 V .E D 来建立人机 保存该窗体。通过上述工作,完成了—个操作简 界面中添加引用倍福 A S通讯协议 , 界面与 P C控制器之问的通讯连接 ,通过给各控 L 单, 直观的风电机组人机界面窗体编程界面。 如图 4所示 , 在 2 2控件Ni t。在 V .E g h BN T编程环境中, 控 件赋以触发事件实现数据的交换, L E J 件是窗体中的各个执行元件 ,这些控件放在工具 VB代 码语句 中,通过 寻 找 P C控 制 器 的 N T D L nos 箱 中。 用控 件时 , 用 鼠标 把控 件拖 拽到 窗体 与端口号建立连接,实现对 P C程序中的变量进 图 5 风 电机 组 人 机 界 面 在 Widw 下 运 行 使 首先 实现 区, 用户可以在右边属性栏中, 对其尺寸 、 位置 、 颜 行 写 入和 读取 , 上位 机与 下位 机 的通 讯连 接 。 感器数据和风机运行参数点击按钮控件对机组进 L 偏航 、 电磁制动 、 机械制动等控制 , 从 色、 文本内容等属性进行设置。 然后对控件事件进 在系统 运行 过程 中 ,人机 界面程 序 与 P C实时 通 行手动变桨 、 讯 ,从 而 保证 界 而实现整个风电机组 的实时监控。 行编程 , 可以实现用户要求的各种功能。 如图 1其 , 5 论 结 中 包 含 B t nPeu o 、 bl i e 等 控 件 , 的一致性 ,操作人员在上位机上发出操作命令和 ut 、it ̄bx L e、 m r o a T L ,L 本 文提 出并 研 究 了基 于 Vsa aint进 iu B sc e l . 各控件文本名称对应风机各项运行参数,各传感 设定参数都可以实时送到 P CP C采集的风机 器读数, 以及机组的控制按钮。为了使控件能实现 运行参数及传感器数据实时返 回到上位机 示, 行开发风电机组人机界面软件的新方法,充分利 用了 Vsa B in t i l a c e强大的可视化功能 ,使开发 u s . 输入、 设置 、 修改 、 显示等功能, 还需要对控件赋以 从 而实现 整个 杌组 的监 控 。 4应用程序的生成与使用 人员更专注于控制策略和逻辑算法的研究与实 事件。在 V 编程环境中, B 需要对每个控件编写后 在窗体与控件设计完成 ,通讯连接建立完成 现, 避免了可视化模块的开发 。经过实验证明, 利 台代码 , 通过定义变量 、 为变量赋值 、 数学运算 、 逻 需要生成 Widw 可执行程序 , nos 首先将设计完 用 Vi a B s . t发 开风 电机 组 人机 界 面 , 有 sl ain u ce 具 辑判断等代码来实现控件的相应功能,如图 2所 后, 成的窗体和后台代码保存 ,再生成可执行文件到 功能完备 、 刁 。 可靠性高 、 开发周期短 、 效率高等优点 , 指定路径 , 后到该路径 中找到可执行文件 , 最 双击 为风电机组监控系统软件的开发提供了—种有效 3人机 界 面与 P C控 制器的 通讯 L 、 在该程序 的薪途径 。 31P C控制器 。本文介绍的系统是以倍福 打开。图 5即为风电机组 ^柳屏 面程序, . L 中, 用户可以实时监测到风速 、 向、 风 发电机转子 P C控制器为下位机, 业平板电脑为上位机 的 L 参考文献 定 电机输 出 功率 、 率 因 数 、 功 三 [ 李 万红 , 亮. sa B iN T程 序设 计 入 门 1 】 粱 Vi l a c E u s . 监控 系统 , 系统结 构如 图 3 示 。 所 在此 系统 中 ,L 转 速 、 子 电压 电流 、 PC 电机轴承温度等参数 , 用户可根据传 I . M] 北京: 清华大学出版社 ,0 3 -. 20:4 3 控制器通过以太网与上位机进行通讯连接,控制 相绕组温度 、
基于LabVIEW的油水界面检测系统

由于储 油罐 内的油和水的导 电性 能差别较大 , 以认为 油 可
是不导 电的绝缘 体 , 水是好 的导体 J 。设 计 中采用 电容传感 器
来检测储油 罐内油水界面的高度 , 电容传感器 为一 圆柱 形金 属
棒, 金属棒外面有 绝缘 层。其工 作原理 : 涂有 绝缘 层 的金 属 设 电极垂直放 在油水之 中 , 电极 的直径 为 D; 在水 中部 分 的长度 为 h 绝 缘层的厚度为 d 介 电常数 为 ; ; ; 电极与水 之间的 电容 C =8 h d D / 。一旦 电极确定 , 8 D和 d均为 固定常数 , 则 、 故测 出电 容 C的值 即可求 出 h 。为了提高测 量精度 , 需要 传感器 有足够
行显示 。F G 选用 Cc n PA yl e系列 芯 片 E 1 3 14 8 由 于 F — o P CT4 C , P
G A是 基于 S A R M方式 的 , 工作 时需设计 配置电路 。F G P A外 部 电路 主要有时 钟 电路 、 键 电路 、 按 8个 L D数 码管 显示 电路 E 和下载配置 电路 。时钟 电路 采用 2 z的有 源 晶振 ; 0MH 按键 电 路 由拨 码开关实现 ; 8个数码 管的段线分别相连 , 用一片驱动 共 芯片 , 位线 分别直 接连 至 F G 下 载配置 电路采用 J A P A; T G方式
442 ) 3 0 3 ( 长江 大学电子信息学院 , 湖北 荆州
摘要 : 以虚拟仪 器理论 为基础 , 用 Lb IW 为软件 开发 平 台,P A为硬 件核心 , 计 了一套 油水界 面检测 系统 。 采 aVE FG 设 该 系统采 用电容传感器和 多谐振 荡器, 配合 F G 实现油 水界 面信 息的采 集, 由上位机软件对采 集的信 号进行 处理 、 P A, 并 显 示和存储 。调 试结果表 明 : 系统 具有界 面友好 、 该 操作方便 、 集成度 高及 可扩展性 强等特 点。
计算机控制系统-软件设计

工程量(标度)变换
数字滤波
数字滤波
Xn |Xn-Xn-1 |≤ △X
x
限幅滤波 Yn=
Xn-1 |Xn-Xn-1 | > △X
>△x
限速滤波 中值滤波 算术平均 加权平均 惯性滤波 复合滤波
yn mediom(x1, x2,..., xn )
△x t
(n-1)T nT (n+1)T
yn
1 N
N i 1
xi
递推平均
36.53-34.1 其相对误差为: 833.82化处理
③ 用计算法( t= {[(a4E + a3)E + a2]E + a1}E + a0 )也可计算出: tx=(((-3.966×10-5 ×34.66+ 6.507×10-3) ×34.66- 3.13×10-1) ×34.66+ 2.946×10) ×34.66 -2.47×10 =833.887℃
t℃= a4E4 + a3E3 + a2E2 + a1E + a0
E
K
S R
EAB(t,t0)
t℃= { [(a4E + a3)E + a2]E + a1}E + a0
注:a4~ a0为热电偶系数,与热电偶的种类和测温范围有关,但热电偶种类一定,在 规定的测温范围内为常数。
基于LabVIEW的旋转机械转子振动监测系统

国际上唯一 的编译 型图形化编程语 言。主要用于 数据采 集 、 仪 器控制 、 据分析 等领域 , 数 具有 直观 界面 、 便于 开发 、 调试 轻 松 、 于学 习和掌握 的特 点 , 且具 有各种 仪器 驱动 程序 和 工 易 并
化进入软件系统进行显示 、 分析 以及存储等操作 。
具库 , 硬件驱动 程序 可 以简 化编 程工 作 , 含着 对 硬件 的 依靠 包 操作命令 , 完成与硬件之 间的数据 传递 , 以提高 开发效 率 , 可 降
低开发成本 , 为面向仪器编程 提供 了强有力 的支持 J 。通 过 基于 L b IW 的转子振动监测系 统对旋 转机 械工作时 的振 动 aV E 信 号进行检测分 析 , 可以实 现在线 转 子的运 转状 况监 测 , 为设
() 1
Y 55A型 电荷放大器 、WY— O一 0 系列 电涡流位移传 感 E82 C D 50
器 以及光 电传 感 器。数据 采集 卡 选用 P I2 1 N C 一6 2 C6 2 , IP I 2 1 是一 款 低 价 位 多 功 能 M 系 列 数 据 采 集 ( A 板 卡 , 有 D Q) 拥 2 0kS s 0 /采样率 ;6一Bt 1 i分辨 率 ;6通 道模 拟输 入端 ; 1 2路 1 6 位模拟输 出 (3 / )2 数字 10线 ;2位计数 器 , 8 3kS s ;4路 / 3 为设 计、 测试 和控 制应用 中进 行数据采集提供 了高性价 比的解决 方
( 东华大学机械工程学 院 , 上海 2 1 2 ) 0 60
摘要 : 采用传感 器和信 号调理技 术对旋转机械转子振 动 的各 种信 号进行 采集 、 处理 , 并利 用 L b IW 强大 的信 号 处 aV E
基于VB的多路数据采集系统的实现

Prv t u o m— a ( i a e S b F r Lo d )
MS o 1 I B f r o n C mm n u f C u t= 0 。 除 . e 清 接受缓 冲 区 ShiYon s u i g h a MS o C mm1 R h eh l = l ’ . T rs o d 触发 事 S h o f Eeti n l toi E g e r g E s h a j o o g U ies y, N n h n 3 0 C i c ol l r M a d Ee rn n i ei a t i i tn n r t o c c c c n n C n a v i a ca g 3 0 h a 1 5, n 件 为 l 节 字
M m .In P tM e = S C O m 1 U Od
cmlp t d Bn r ’ o n uMo e iay 以二 进制 模式 传输 摘 要
以 单 片机 为核 心 ,设 计 了P 机 与单 片机的主 c 从 式三路 温度 数据 采 集 系统 ,单片机作 为从 机 , 负责 温 度 的 实时 采集 , 采集 结 果 通 过 g -2 2串口传送 至P 机 ,P 机利 用V 6 O S 3 c c B . 进 行 显示 、储存 及实 时监控 ,当某路 温度过 高 或 者过低 时 ,会给 予提 示 并报 警直到 恢 复正 常 V B采用i o p 件 绘制 实时 温度 监 测 结 o m控 c 果 ,使得 监控 效果 更加直 观清 晰化 。
基于LabVIEW的数据采集与反馈控制通讯系统

基于LabVIEW的数据采集与反馈控制通讯系统胡宝权;赵荣珍;马再超【摘要】针对传统的转子振动测试方法所需仪器较多、可靠性较差和成本较高等缺点,基于虚拟仪器技术,利用LabVIEW强大的图形化编程环境和adlink公司的数据采集卡,开发了一套先进的数据采集与处理系统.该系统以转子为研究对象,实现了多通道的数据采集、数据实时分析和数据保存等功能,同时利用LabVIEW中的VISA模块,完成了对转子转速的反馈控制.试验结果表明:系统操作简单,运行稳定,可扩展性良好,是一款功能强大、性价比高的分析软件.%Traditional rotor vibration testing methods required more instruments, but the reliability is poor and cost is high. Based on virtual instrument technology, this paper used the Lab VIEW powerful graphical programming environment and data acquisition card, developed an advanced data acquisition and processing system. The system took rolor as the research object, realized the multi-channel data acquisition,data real-time analysis and data storage. Meanwhile, it use the VISA module, realized the rotor' s speed feedback control. Test results show that the system operate simply,run stably, scalability is good, it is a powerful and high quality analysis software.【期刊名称】《仪表技术与传感器》【年(卷),期】2011(000)012【总页数】4页(P32-34,48)【关键词】LabVIEW;数据采集;串口通信;转子振动;VISA【作者】胡宝权;赵荣珍;马再超【作者单位】兰州理工大学,数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学,数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学,数字制造技术与应用省部共建教育部重点实验室,甘肃兰州730050;兰州理工大学机电工程学院,甘肃兰州730050【正文语种】中文【中图分类】TP311.10 引言状态监测与故障诊断技术广泛地应用于机械、石油、化工、航天、冶金、电力、煤炭、核能等许多行业中的关键设备[1]。
基于VB的计算机温度采集系统设计与实现.
基于VB的计算机温度采集系统设计与实现本系统用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、体积小、功耗低、使用电子元件较少,内部配线少,成本低,制造、安装、调试及维修方便。
该系统中单片机作为下位机,完成测温任务,测量结果可在本地显示,也可通过下位机与上位机(PC机)通讯,给出结果和提示信息。
而上位机与下位机大多是通过PC机的RS-232串行接口实现通信。
VisualBasic是可视化面向对象的采用事件驱动技术的结构化程序设计语言,本系统上位机是在Windows本系统用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、体积小、功耗低、使用电子元件较少,内部配线少,成本低,制造、安装、调试及维修方便。
该系统中单片机作为下位机,完成测温任务,测量结果可在本地显示,也可通过下位机与上位机(PC机)通讯,给出结果和提示信息。
而上位机与下位机大多是通过PC机的RS-232串行接口实现通信。
Visual Bas ic是可视化面向对象的采用事件驱动技术的结构化程序设计语言,本系统上位机是在Windows环境下利用Visual basic开发微机通信程序。
2 系统基本原理系统结构如图1所示,其中,计算机要求能够运行Windows98或更高版本)操作系统和开发环境VB6.0,具有标准的RS232串口,主要功能为数据采集处理和系统控制,是人机交互的平台。
现场温度采集点共有4路,采用AD590采集温度送到单片机的A/D转换器转入端,测量范围最大值为50度,单片机定时采集温度信号,并按串行通信协议打包构成数据帧。
在微机中采用VB6.0编程,并选用MS COMM控件进行串行口通讯。
MSComm控件是Microsoft提供的扩展控件,用于支持VB程序对串口的访问,同时支持查询方法和事件驱动通讯的机制。
事件驱动通讯是交互方式处理串口事务的一种非常有效的方法,特别适合Windows程序的编写。
因此用其实现微机串口的数据通讯相当简单,以很少的程序代码就可以轻松实现串口的访问和数据通讯。
基于神经网络和VB程序的旋转机械故障诊断系统
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数 t im ) rn (实现 。网络初 始权值选为 ( 11之 间的随机数 , al 一 ,) 在
MA L B中调用 函数 rn s) TA ad( 实现。选定 01 . 作为 网络的学习速
关 系不很 明确 。 受安装 、 运行等 因素 的影响 , 具有较强 的模糊性 。
出具有 良好人机界面 的旋转机械故障诊 断软件 。在此 以旋转机
械常见 的质量不平衡 、转子不对中两种故 障状态和正常运行状 态 这三种状态为例 , 介绍基 于 V B和 MA L B构建旋转 机械的 TA 故 障诊 断软件系统 。
试, 结果表明诊断正确率为 8. 8 %。最后通过M T A 9 A L B的二次开发接 口与V B程序进行交互, 开发出具有良好人机界面的旋转机械
故障诊 断软件, 包括神经 网络 学习和故障诊断两层界面。 关键词 神经网络 故 障诊断
T 15 H 6
V 旋 转机械 B
A
中图分类号
文献标识码
[ 辑 编 王 其] E m i j bn se@a rcia o — a :i i hn pi hn . r l a _ l cn
当齿轮箱发生故 障时,有时在频谱图上各故障特征的振 动
田 i 管 与 修 28o 殳 理 维 0 l 备 0Nl
运行状态 的丰富信息 ,所 以可通过对振动信号的处 理来 获取旋
一
常常是 多故 障同时发生 、 故障特征相互 交织m 。人工神经网络具 有较强 的 自学 习能力 , 能够解 决非线性模式识别 问题 , 因而在旋
转机械 故障诊断 中得到 了广泛应用 。M T A A L B所提供的神经 网络工具箱极 大方便 了神经 网络 的构建 , 而通过 MA L B的二 TA
大学生研究训练(SRT)计划项目申请书样板
(一)采用先进的虚拟仪器技术,把计算机强大的计算能力和仪器设备的硬件测量、控制能力结合在一起,通过软件实现对试验的控制和资料的运算、分析、处理、显示、打印及存储,使系统功能远远超过一般仪器的简单组合,特别是在结果存储、波形存储、同步测量、检测报告生成、系统的扩张性、多功能等方面体现的优越性是传统手动试验台无法比拟的。
2.结构设计
各测量模块安装在屏体上,测量模块和开关控制模块等通过RS485与通讯模块直接相连进行通讯,通讯模块与多个测量模块按照RS485串行通信协议构成串行多机通信系统。
各测量模块采用CAN串行通信协议与上位机通信。上位机前通过RS232/CAN转化电路,将RS232电平转换为CAN电平。主控制模块通过其内部的串行通信控制电路完成多个模块及其上位机通信的功能。
3.模块功能实现
测量模块采用交流采样法对三相交流线路(包括电流、电压共有6路输入信号)进行数据采集并处理,实现对电流、电压、有功功率无功功率、功率因数、相位、频率、电能等电参量的测量。
开关控制模块检测各开关的状态,接收上位机发出的开关控制命令,并通过控制器上的继电器使相应的的开关动作。
通讯模块统一管理各模块功能,收集各功能模块的信息,并将数据传输给上位机的通信。在上位机编制系统监控程序,进行数据显示分析和控制。
信号处理电路先经隔离电路输入,采用运算放大器对取样信号进行差分运算,得到电压电流信号以单端方式输出至数据采集电路,电机驱动电路从其频谱构成来看包含一定的高频成分,属于有突变的大幅值信号,故应选用LM386高速宽带运算放大器,为进一步提高待测信号德尔信噪比,减小软件数据处理的难度几运算量,一般还需设计电容滤波电路。
2.实验内容
2.1硬件电路的设计
检测系统主要有信号采集部分和数值处理部分组成,待测参数主要包括:
基于VBA的Maxwell二次开发在无刷交流励磁机电磁计算中的应用
基于VBA的Maxwell二次开发在无刷交流励磁机电磁计算中的应用姚维康;徐余法;黄厚佳;闫鑫洋【摘要】针对无刷交流励磁机复杂的结构特点,将Maxwell 16.0作为开发平台,使用Visual Basic for Ap-plication(VBA)程序开发语言,对该电机的建模、添加材料、施加激励、剖分以及后处理进行二次开发.对无刷交流励磁机建模中的定子绕组、磁极、转子槽、电枢绕组实现参数化,具有一键求解、自动剖分和后处理的自动出图等功能.基于Excel的开发平台,设计可视化界面,加强人机的信息交互,减少重复性的步骤,提高设计人员的效率,缩短电机的设计周期.【期刊名称】《电机与控制应用》【年(卷),期】2018(045)012【总页数】6页(P82-87)【关键词】无刷交流励磁机;二次开发;电磁计算【作者】姚维康;徐余法;黄厚佳;闫鑫洋【作者单位】上海电机学院电气学院,上海201306;上海电机学院电气学院,上海201306;上海电机学院电气学院,上海201306;上海电机学院电气学院,上海201306【正文语种】中文【中图分类】TM3020 引言无刷交流励磁机是给主发电机提供励磁电流的电枢旋转式的同步发电机。
由于没有电刷和滑环,避免了产生火花,也减少了损耗[1],在大功率发电机上广泛使用。
电磁计算在电机的设计中具有重要作用。
传统的算法过于依赖经验,随着数值计算的不断发展,有限元分析在电磁计算中广泛运用。
有限元分析软件主要有ANSYS、Ansoft Maxwell等[2]。
无刷交流励磁机的设计是一个尺寸不断修改、参数不断变动的过程。
在进行有限元分析时,尺寸和参数的变化会带来建模的改动,不同容量的励磁机有着不同的尺寸,包括定转子内径、外径,磁极和绕组的长度、宽度以及有效铁心长度等,难以实现电机系列化的设计。
为了提高无刷励磁机的设计效率和缩短设计周期,利用(Visual Basic for Applicatins,VBA)对有限元软件Maxwell进行二次开发,对变动的参数和尺寸实现参数化。