基于NT平台的旋转机械振动监测和故障诊断系统的研究.pdfVIP

第13卷增刊 动 工 Vol 振 程 学 报 13N。．S 2000年10月 JournalofVibration Oct．2000 Engineerinz 基于NT平台的旋转机械振动监测 与故障诊断系统的研究 王丽霞徐敏强 张嘉钟 ．、 (哈尔滨工业大学航天工程与力学系哈尔滨，150001) j缸人 摘要‘升绍了一套完整的基于Windows NT平台的振动监滑与故障诊断系统的实现方法．讨论了NT 内核模式驱动程序的编制以及数据采集软件与数据分析软件的实现。 关t词：Windows NT；DI口K；MATLAB引擎；内存映射文件 ’ ’ 中圈分类号：TP206 目前大型旋转机械的振动监测与故障诊断大都基于DOS或Windows操作系统的。自 Mierosoft公司推出WindowsNT以来，引起了计算机界及工业控制界的广泛关注。Windows． NT以其优良的体系结构和设计模型、可扩展性和高吞吐率给操作系统市场带来了巨大的竞 争力，这种趋势会使越来越多的外设挂接在它上面。由于WindowsNT和Windows95／98个 人操作系统相比有着网络功能强、安全性能高及可靠性好等优点，目前国内外越来越多的科 研、生产单位采用了WindowsNT作为自己的软件开发平台，整个测控软件开发业也有着向 Window$NT领域扩展的趋势。目前，国内的旋转机械振动监测与故障诊断系统大都以Pc机 作为数据采集器的主机，基于NT操作系统的优势，研究基于NT平台的旋转机械振动监测 与故障诊断系统已经很有必要。本文概要介绍基于NT平台的大型旋转机械振动监测与故 障诊断系统软件开发过程中的整周期采样控制板的NT驱动程序的开发方法。并介绍了基 于NT平台韵数据采集和数据分析软件的开发。 1 振动信号数据采集系统介绍 数据采集器为旋转机械故障诊断中最底层的节点，它所完成的功能为对振动信号的数 据采集。数据采集器性能的好坏将直接影响着整个系统的性能。目前，比较常用的振动信号 数据采集器有以下几种： (1)专用的数据采集系统：该类系统一般都是国际上著名的数据采集器生产厂家，如： HP，本特立，丹麦的BK，CSI等。这些系统的特点是可靠性高，但一般价格比较昂贵。 (2)由单片机系统组成的数据采集系统：该类系统一般价格都比较便宜，但不适合目前 网络系统和计算机发展的需要。 (3)基于PC的数据采集系统：该类系统的特点是，价格适中，特别是可以很好地适应目 收稿日期：2000—06—30 增刊 王丽霞等：基于NT平台的旋转机械振动监测与故障诊断系统的研究 275 前网络系统的需要。 本系统利用自己设计的整周期采样控制板来控制A／D采集卡的整周期采样。完成了振 动信号的数据采集。该整周期采样控制板既可实现内部采样频率输出又可实现由机械旋转 频率，控制输出的采样率，系统原理图如图l。 图1 系统原理图 2 整周期采样控制NT驱动程序的开发 目前，旋转机械振动监测与故障诊断系统丈都采用同步整周期采样方式。由于在Wjn． dows NT环境下，系统对于硬件设备的管理方式与Windows 95有很大的不同，因此，整周期 采样控制板的设备驱动程序的研究就显得非常必要。 整周期采样控制板的驱动程序只需实现Windows