多功能转子试验台系统的开发——基于VB的数据采集系统

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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２００３年发布ＶｓａＢｓｉｌａｉ０ｕｃ２０．ｔ０３ｅ，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．ｔＢｎ的强大功能，仅利用很短的开和以太网、ｅＰｉｕ、ＡＮ等ｍｆｓＣｂ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 … ‘… …’ ｌ２利用ＶＢｅ开发人机界面的窗体．ｔｎ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４ＶＢ程序与ＰＣ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ＰＣ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Ｌ０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，ＰＣ控制器通过１数和体区，右边为属性栏。首先，新建ｗｉｄｗ窗体，ｎｏｓ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ＰＬ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ＢＮＴ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．ＥＤ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ＡＳ通讯协议，界面与ＰＣ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２２控件Ｎｉｔ。在Ｖ．ＥｇｈＢＮＴ编程环境中，控件赋以触发事件实现数据的交换，ＬＥＪ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ＰＣ控制器的ＮＴＤＬｎｏｓ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ＰＣ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ＰＣ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ＢｔｎＰｅｕｏ、ｂｌｉｅ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￣ｂｘＬｅ、ｍｒｏａＴＬ，Ｌ本文提出并研究了基于Ｖｓａａｉｎｔ进ｉｕＢｓｃｅｌ．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ＰＣＰＣ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ＶｓａＢｉｎｔｉｌａｃｅ强大的可视化功能，使开发ｕｓ．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ＶｉａＢｓ．ｔ发开风电机组人机界面，有ｓｌａｉｎｕｃｅ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ＰＣ控制器的通讯Ｌ、在该程序的薪途径。３１ＰＣ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ＰＣ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．ｓａＢｉＮＴ程序设计入门１】粱ＶｉｌａｃＥｕｓ．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，０３－．２０：４３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

１系统的结构及工作原理
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＝８ｈｄＤ／。一旦电极确定，８Ｄ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。ＦＧ选用ＣｃｎＰＡｙｌｅ系列芯片Ｅ１３１４８由于Ｆ — ｏＰＣＴ４Ｃ，Ｐ
ＧＡ是基于ＳＡＲＭ方式的，工作时需设计配置电路。ＦＧＰＡ外部电路主要有时钟电路、键电路、按８个ＬＤ数码管显示电路Ｅ和下载配置电路。时钟电路采用２ｚ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ＦＧ下载配置电路采用ＪＡＰＡ；ＴＧ方式
４４２）３０３（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ＬｂＩＷ为软件开发平台，ＰＡ为硬件核心，计了一套油水界面检测系统。采ａＶＥＦＧ设该系统采用电容传感器和多谐振荡器，配合ＦＧ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、ＰＡ，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

解：由已知条件得： Ymax =80℃、 Ymin =20℃、Nmax = FFH =255、 Nx =0B7H=183、Nmin=0；因Yx=Ymin+(Ymax-Ymin)*(Nx-Nmin) /（Nmax-Nmin）则：Yx=20+（80-20）*183/255=63.06℃。
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ＬｂＩＷ的转子振动监测系统对旋转机械工作时的振动ａＶＥ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
Ｙ５５Ａ型电荷放大器、ＷＹ— Ｏ一０系列电涡流位移传感Ｅ８２ＣＤ５０
器以及光电传感器。数据采集卡选用ＰＩ２１ＮＣ一６２Ｃ６２，ＩＰＩ２１是一款低价位多功能Ｍ系列数据采集（Ａ板卡，有ＤＱ）拥２０ｋＳｓ０／采样率；６一Ｂｔ１ｉ分辨率；６通道模拟输入端；１２路１６位模拟输出（３／）２数字１０线；２位计数器，８３ｋＳｓ；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２１２）０６０
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ＬｂＩＷ强大的信号处ａＶＥ

基于VB的多路数据采集系统的实现

单片机内部有一个全双１串行接Ｉ。串：ｌ行通信是指数据一位一位地按顺序传送的通一信方式，其突出优点是只需一根传输线，ｎＴ大大降低硬件成本，适合远距离通信。其缺点是传输速度较低。首先对单＂机的行Ｅ进行初始化。系统的化机通信初始化ｌ
Ｐｒｖｔｕｏｍ— ａ（ｉａｅＳｂＦｒＬｏｄ）
ＭＳｏ１ＩＢｆｒｏｎＣｍｍｎｕｆＣｕｔ＝０。除．ｅ清接受缓冲区ＳｈｉＹｏｎｓｕｉｇｈａＭＳｏＣｍｍ１Ｒｈｅｈｌ＝ｌ ’ ．Ｔｒｓｏｄ触发事ＳｈｏｆＥｅｔｉｎｌｔｏｉＥｇｅｒｇＥｓｈａｊｏｏｇＵｉｅｓｙ，Ｎｎｈｎ３０ＣｉｃｏｌｌｒＭａｄＥｅｒｎｎｉｅｉａｔｉｉｔｎｎｒｔｏｃｃｃｃｎｎＣｎａｖｉａｃａｇ３０ｈａ１５，ｎ件为ｌ节字
Ｍｍ．ＩｎＰｔＭｅ＝ＳＣＯｍ１ＵＯｄ
ｃｍｌｐｔｄＢｎｒ ’ ｏｎｕＭｏｅｉａｙ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－２２串口传送至Ｐ机，Ｐ机利用Ｖ６ＯＳ３ｃｃＢ．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ＶＢ采用ｉｏｐ件绘制实时温度监测结ｏｍ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

始信号进行处理，能找出它的内在规律。基于这一点，才采用了
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数ｔｉｍ）ｒｎ（实现。网络初始权值选为（１１之间的随机数，ａｌ一，）在
ＭＡＬＢ中调用函数ｒｎｓ）ＴＡａｄ（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ＶＢ和ＭＡＬＢ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ＭＴＡ９ＡＬＢ的二次开发接口与ＶＢ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
Ｔ１５Ｈ６
Ｖ旋转机械Ｂ
Ａ
中图分类号
文献标识码
［辑编王其］Ｅｍｉｊｂｎｓｅ＠ａｒｃｉａｏ — ａ：ｉｉｈｎｐｉｈｎ．ｒｌａ＿ｌｃｎ
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０ｌ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
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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。ＭＴＡＡＬＢ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ＭＡＬＢ的二ＴＡ

大学生研究训练(SRT)计划项目申请书样板

五、本项目的特点与创新之处
（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。

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