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2024年4月30日发(作者：网络编程的特性)
第
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宿州学院学报
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卷第
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期
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月
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电动机转速检测的
;<=>?@A
程序设计
张起超
襄樊学院电气信息工程系
(
湖北襄樊
BCCDEEEF
摘要
G
基于美国
H?
公司的
;
针对电机参数的检测进行虚拟仪器编程设计
(
开发出电动机
<=>?@A
图形化编程语言
(
转速和机电时间常数的在线测试系统
I
该系统分为人机界面
(
功能模块和外部电路三部分
I
具有很强的实用性
(
突
破了传统仪器在显示
J
储存
J
读取方面的限制
(
有着成本低
J
兼容性强等特点
I
关键词
G
图形化编程
K
电机参数
K
虚拟仪器
K
;<=>?@A
中图分类号
GNDD
LM
文献标识码
G
O
文章编号
GDPQNRSEEPBSEETFEPREEUTREN
近年来
(
随着计算机技术的飞速发展
(
虚拟仪器
技术在数据采集
(
自动测试和测量仪器领域得到广
泛的应用
(
促进和推动测试系统和测量仪器的设计
方法与实现技术发生了深刻变化
I
电动机计算机辅
助测试
B
系统在电机行业得到了普及
I
计算机
F
XOL
在电机性能测试方面也逐步取代传统的手动操作式
电机检测
(
并向着自动化智能化的方向发展
I
基于传
统开发平台的电动机自动测试系统
(
往往面临开发
周期长
J
成本高
J
兼容性和扩展性弱的不足
(
从而也
DZ
阻碍了电动机自动测试系统的广泛应用
Y
I
美国国
计如图
D
示
I
可以看出此程序主要分为五个小部分
G
家仪器公司
B
的创新软件
(F
H<[]^<_?^‘[abcd^[‘H?
产品
;<=>?@A
已经成为虚拟仪器软件开发平台事
实上的工业标准
(
在研究
J
制造等众多领域得到广泛
应用
I
可以说
(
用
;<=>?@A
开发的虚拟仪器有着传
统的测试方法不可比拟的优势
I
将虚拟仪器技术应
用于电动机性能测试领域
(
充分发挥虚拟仪器技术
开发效率高
J
灵活性
J
兼容性强和网络通信的特点
(
设计与实现电动机拖动系统的转速和机电时间常数
的在线测试
(
是为实现机电控制提供直接的调控
数据
I
图
D
人机界面
D
ML<=_dda‘]^c 显示部分 ( 这部分主要包括速度曲线和速度 BDF 盘的显示面板 I 从图中的显示器下面的数据显示框 中的 j 现在的速度是 k 我们可以直接得出当前速度的 值 ( 而从速度曲线的显示器窗口中我们还可以观察 到信号在最近一段时间的变化趋势 I 速度曲线的显 而横坐标则反映速示器窗口的纵坐标代表速度值 ( 度随时间的变化规律 I 当时间超过速度曲线的显示 器窗口的横坐标最大值即 D 显示器中的波形 ESN 时 ( 将会随时间的推移而沿着时间轴滚动 I 仿汽车速度 表 ( 设计了电动机的速度表盘 ( 速度表盘中的指针的 抖动能够很直观的模拟转速的变化 ( 可以很方便的 如果要读出某时刻电动机的精确转速 ( 则参考显示 + 人机界面设计 电动机转速的测试系统是使用 H? 数据采集卡 和 ; 软件系统去实现直流测速电 <=>?@A Q @efad‘‘ 动机的转速信号的采集 J 显示 J 分析 J 调理 J 存储和再 现等功能 I 为了直观的描述各个功能模块的功能和设计方 法 ( 考虑测试系统要实现的功能以及操作时的简便 快捷和编写程序的思路清晰 ( 人机界面的前面板设 收稿日期 GSEETVEQVDD 作者简介 G 张起超 B 湖北武汉人 ( 副教授 ( 主要从事 DWTPRF( 电气自动化及检测技术方面的教学与研究 I 知道转速的粗略值和当前电动机转速的增减趋势 ( 器下方的速度数据显示框 I 数据采集设置部分 ( 这一部分主是数据采集 BSF 的一些参数的设置 ( 如采样率等 I 这里有几点需要注 l* 意 ! 第一 " 采样率 $ 的设置要参考数据的实际频率 "# 一般与数据的实际频率相等 " 这样出来的波形和信 号同频率 " 不会失真 % 第二 " 进行平均的点数 $ 表示 # 数据采集时有一个软件滤波的设置 " 就是说在数据 采集过程中 " 程序将通过 & )*+,- 数据采集卡采集 ’( 到的十个采样点数据进行了平均 " 再将这个平均值 作为那一时刻的信号的值输入到计算机中 " 使采集 到的数据尽可能地接近实际真值 " 以减小误差 % 第 三 " 信道设置 $ 是指在数据采集卡的模拟输入通道 # 选择第几通道 % 对通道的具体设置 " 实现数据的采集 功能 % 从扫描到内存中的 , 然 + 个信号采样点的信息取出 " 后将此 , 中进行 + 个采样点信息送到求平均值的 B( 一次简单的软件滤波 " 滤波后的信号乘以一个比例 23 常数 " 再显示出来 1 附加的程序功能还有报警 " 设置 % 数据分析模块 " 测试的目的在于获取被测对 .20 象的性能 M 状态等特征 " 信号的分析和数据处理是构 成测试系统的重要组成部分之一 " 常用的分析方法 软件提供了内容丰富 M 功能强大的 B(CD E CFG?8HH 分析节点 % 本设计要对直流电动机的启动机电时间 可以分为数学分析和数字信号处理两大类 " A56) ./0 超速报警系统 " 这一部分主要目的是为了监 测电动机是否按规定正常工作 % 报警灯在电动机正 常工作时为绿色 " 若采集到的数据偏离额定转速时 变成红色 " 并且该系统会在窗口中弹出对话框 # 电动 机异常 " 请停机检查 $ 来提醒操作员停机 123 % 如果计 算机带有音响 " 伴随对话框的弹出 " 可以听到报警 声 % 这样就可从声象两个媒体发出警告 " 由此可以看 出 " 此系统有传统的示波器无法比拟的优点 % 对话框 如图 2 所示 % 图 2 对话框图 45678 2 9:57;<=8>:5 .-0 出错信息部分 " 是为了随时方便检查编程 过程中的问题而设计的 % 这是 A56B(CD E CFG?8HH 软件自带的一项辅助功能 % 我在此处加上这一模块 " 主要是为了检查程序编写是否有误 " 各个模块之间 数据的传输是否顺畅 " 各个模块的参数设置是否合 理 " 这样就可以通过它来时刻提醒在程序设计过程 中出现的问题 % 另外 " 在程序的编写过程中采取每加 进一个模块就对程序重新命名的方法 " 进一步避免 了程序编写过程中找不到错误来源的情况 % .I0 写盘和读盘部分 " 这一部分是数据存储模块 和数据再现模块在主程序中的体现 % J 功能模块的程序设计 .,0 数据采集模块 " 数据采集模块的设计思想是 将 9KL 设备采集进来的信号进行放大 M 扫描 M 滤 波 M 显示和在信号错误的情况下报警等 % 信号的放大是将采集到的信号放大 ,+ 倍来满 足分析的需要 " 再进行扫描数和采样率的设定 " 采样 率的设定根据信号的频率来确定 " 一般与信号频率 相等 % 然后从缓存中读取需要的信息 " 这个程序中是 YX 常数 4N 进行测定 " 根据电动机的理论可知 " 机电 时间常数 4N 是电动机启动到达到额定转速的 */O 时经过的时间 " 所以本设计要用软件实现机电 时间常数 4N 的测定和显示 % 利用 A56B(CD E CF) G?8HH 软件提供的公式节点将程序设计如图 /% 图 / 机电时间常数 4N 的测定程序 45678 / N8PQ5R:P575R>878PS?:P57S:@8 ) P;RHS5RS4N>8) S8?@:R5S:;RG?;P8>=?8 ./0 数据存储与再现模块 " 在实际的测试应用 中 " 通常需要将采集到的信号数据保存起来 " 以便日 后进行分析 % 这就涉及到了数据存储和读入问题 " 作 为面向测试应用的软件 " A56B(CD E CFG?8HH 提供 了完善的数据存储和读取功能 % 无论哪种类型的文 件 " 其存储与读取的基本流程是相同的 " 即打开文 件 M 读文件或写文件 M 关闭文件 % 数据的存储与读取 分为 ! KT’(( 码文件 " 二进制文件 " 块记录文件 " 测试 数据文件的读写等 1/3 % 本设计采用测试数据文件的 读写 % 利用 D?:S8A56B(CDN85H=?8@8RSU:78 节点 将数据采集卡采集到的信号写入测试数据文件 % 利 用此节点将测试数据文件写入硬盘中 " 值得注意的 是在 D?:S8A56B(CDN85H=?8@8RSU:78 节点的属性 设置中将文件保存的路径 . 9 !1 9T 03 5S5 1 4T 03 8HS V SFS W >5S 0 和文件保存的格式 .V SFS WV >5S 0 要设置好 % 读 取测试数据的时候要注意读取的路径一定要和写入 的路径相同 " 否则会提示错误 1/3 % 读出的数据在显示 器上再现 " 这显然要比传统的测试仪器方便得多 " 研 究人员不需要大量的数据记录工作 " A56B(CD E CFG?8HH 带有很多的分析模块 " 可以直接调用出来进
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