基于虚拟仪器的风机性能参数采集系统研究.pdfVIP

学兔兔 试验-研究 TestandReasearch 基于虚拟仪器的 风机性能参数采集系统研究 刘 浩，李海强，王素景，张成义 ，张 奇 徐工集团江苏徐州工程机械研究院 摘 要 l为解决现有风机性能参数测量依赖于人工的缺陷，基于虚拟仪器技术自主开发风机性能参数自动化采集系统；根据 风机性能参数采集的要求，设计基于 NI采集板卡的风机性能参数采集系统硬件结构以及测试系统软件框架；根据系统设计方 案搭建风机性能测试系统试验台，并设计系统功能验证试验和系统精度验证试验；功能验证试验结果表明，该系统能够实现风 机性能参数的自动化采集、存储及回放，满足自动化测试的要求；系统精度测试结果表明，该系统测试结果与 IMC数据采集仪 测试结果的最大误差小于 12‘％。该系统可靠性强，精度高，满足风机性能参数采集要求。 关键词：虚拟仪器；风机；性能参数 ；采集系统 风机(通用离心风机)是各类气力输送装置的核心工 可靠性。为进一步提高风机性能测试的效率，准确获取风 作部件，在工程机械领域有着越来越广泛的应用；为使风 机的性能参数，同时提高现有测试系统的自动化水平，本 机处于最佳的工作状态，在风机的设计、使用过程中，通 文基于虚拟仪器技术，开发出了风机性能参数采集系统。 常需要对风机的关键参数如风量、风压及效率等进行设 计、测量 ，进而获取风机的工作特性曲线，为风机最佳 1 风机性能参数采集系统总体方案 工作参数的设定及结构的优化提供依据。目前，常采用人 为实现风机性能参数的自动化测量，基于虚拟仪器 工方式对风机的性能参数进行手动测试，这种方法虽然 技术，设计了风机综合性能试验台，结构原理图如图1所 可以获取风机的各项性能参数，但往往需要投入较多的 示。为控制电机准确按照预定转速进行运转，并且尽可能 人力，效率较低且耗时较多；再者，由于测试人员水平及 消除三相电流冲击对整个测试系统的影响，系统选用抗 测试习惯的差异，测量时存在不可预见的测量误差，难以 干扰能力较强的BB变频器；为满足不同功率风机的测 保证测量结果的一致性，从而大大影响测试的准确性与 试需求，选择额定功率为最大待测风机功率数倍以上的 作者简介：刘浩(1987一)，男，安徽宿州人，工程师，硕士，研究方向：智能控制。 14l杠械I20幅6． 学兔兔 缸 拭 第46卷 I第6期 总第 500期 风压、温度传感器布置点 图 1 风机综合性能试验台总体结构原理图 电机；由于风机的种类众多，接口参数不一，为保证风机 综合性能试验台的通用性，设计了风机专用快速转接装 2 硬件设计 置。为实现风机性能参数的自动化测量，在风机进风管 根据风机综合性能试验台总体设计方案，设计了以 道、出风管道多个横截面处布置了多组压力、温度传感 工控机为核心，包含NI采集板卡、信号调理模块及传感 器，同时布置转速、转矩传感器，以实现风机转速、转矩的 器的硬件采集系统，如图2所示。 实时监测。 图2 风机综合性能试验台硬件采集系统原理图 由于采集的参数较多，且测量参数类型较多 (包括电 模拟输出(D／A)，以及定时计数功能，共有80个模拟量输 压、电流及脉冲)，为了加快系统开发进度，采用美国NI 入信号，16位数字输入输出端口，2个计数器 (用于计数 公司生产的PCI6255型多通道采集板卡进行数据采集。 和定时功