監(jiān)控系統(tǒng)包括了車載設(shè)備(on-board equipment)、1 個(gè)無線(off-board) 伺服器、電腦與無線網(wǎng)路設(shè)備。機(jī)器鏟的車載設(shè)備包括:
? 加上NI cRIO-9014 - 8 槽式機(jī)箱的CompactRIO 系統(tǒng)
? 供振動量測用的NI 9233 模組
? 供動態(tài)應(yīng)變量測用的NI 9237 模組
? 提供、高解析度轉(zhuǎn)速測定資料的NI 9422 模組
? 提供機(jī)器鏟控制系統(tǒng)補(bǔ)償訊號的NI 9205 模組
? 裝在機(jī)器鏟主要旋轉(zhuǎn)元件(馬達(dá)與齒輪箱傳動裝置) 上的壓電加速度計(jì)
? 裝在機(jī)器鏟主要結(jié)構(gòu)元件上的應(yīng)變計(jì)
? 主馬達(dá)上的增量編碼器
? 無線網(wǎng)路設(shè)備
? 電力濾波設(shè)備
車載的CompactRIO系統(tǒng)需要加速度計(jì)、編碼器與應(yīng)變計(jì)同時(shí)提供信號。振動與應(yīng)變信號持續(xù)受到監(jiān)控,并與設(shè)定的警報(bào)值做比較,在問題產(chǎn)生時(shí)可以搶先通報(bào)。如果發(fā)生警報(bào)時(shí),信號會以使用者定義的間隔定期儲存。發(fā)生這種狀況時(shí),CompactRIO平臺的監(jiān)控應(yīng)用可以尋找佳的分析量測時(shí)段,并佳化信號雜訊比。運(yùn)用本法,資料會定期以預(yù)設(shè)的間隔儲存,以控制終的機(jī)械改變,而發(fā)生突發(fā)事件時(shí)資料也會記錄下來。碰到以上2種狀況時(shí),機(jī)器鏟控制系統(tǒng)的補(bǔ)償信號會儲存起來供參考之用,并提高主動校正的可能性。
擷取的資料暫時(shí)儲存在CompactRIO 的內(nèi)部快閃硬碟中,然后透過無線連結(jié)自動下載到主要伺服器中,資料在主要伺服器中處理、與更多復(fù)雜的警報(bào)參數(shù)比較,然后儲存在資料庫中。如果無法無線連結(jié)到伺服器時(shí),使用者可以透過短程、點(diǎn)對點(diǎn)的無線連結(jié)(使用者靠近機(jī)器鏟以建立連結(jié)) 連上并手動下載資料;接上乙太網(wǎng)路連接線,或是在CompactRIO的USB 插槽上插入隨身碟,資料便會自動上傳。<0}
資料一旦處理儲存好了,就可以供下列之用:使用者視覺化、分析、手動處理,以及在伺服器上進(jìn)行趨勢管理,或是有網(wǎng)路可存取資料庫的電腦,也可進(jìn)行趨勢管理。所有的組態(tài)、資料移轉(zhuǎn)、處理、視覺化與分析軟體都充分內(nèi)建在LabVIEW 里。
使用labview、CompactRIO開發(fā)嵌入式渦輪增壓器性能檢測系統(tǒng)
概述:與之前的解決方案相比,使用NI CompactRIO開發(fā)嵌入式渦輪增壓器檢測系統(tǒng),提供更高的精度、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
我們用基于CompactRIO的嵌入式系統(tǒng)替換了現(xiàn)有的可編程邏輯控制器(PLC)檢測系統(tǒng),從而提高了控制的精度級別。與之前的PLC解決方案相比,新系統(tǒng)具有多個(gè)優(yōu)勢,包括的閥門控制和更的溫度、壓力和轉(zhuǎn)速測量。由于CompactRIO具有更高的性能和穩(wěn)定性,新系統(tǒng)能夠快速地完成例如渦輪增壓器預(yù)備性能檢測和信息分析等功能,從而可以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。
在開發(fā)時(shí)間和資源分配方面,需要一個(gè)人進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)兩個(gè)月,一個(gè)人進(jìn)行軟件開發(fā)三個(gè)月以及一個(gè)人進(jìn)行調(diào)試和檢測一個(gè)月。
基于CompactRIO的全新檢測系統(tǒng)可以測量用于船只引擎驅(qū)動的渦輪增壓器的性能,。天然氣、空氣和汽油的輸入量需要根據(jù)安裝的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)調(diào)節(jié)后的量,渦輪增壓器、渦輪映射和壓縮機(jī)映射的效率使用關(guān)于渦輪增壓器的壓力、溫度和速度值進(jìn)行測量。
CompactRIO模塊
渦輪增壓器性能中重要的變量包含溫度、壓力和轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)組件包含多個(gè)NI C系列模塊,包括NI 9217 RTD模擬輸入模塊測量電阻溫度傳感器(RTD)溫度、NI 9211熱電偶輸入模塊測量熱電偶溫度、NI 9203數(shù)據(jù)采集模塊測量壓力和電流、NI 9423漏極數(shù)字輸入模塊測量轉(zhuǎn)速。此外,還采用了NI 9265同步更新模擬輸出模塊作為系統(tǒng)和模擬輸出值的外部接口,NI 9425漏極數(shù)字輸入模塊和NI 9476源數(shù)字輸出模塊用于數(shù)字I/O值。檢測系統(tǒng)由系統(tǒng)操作員通過用戶界面進(jìn)行控制。監(jiān)視外部系統(tǒng)使得用戶可以控制和管理整個(gè)系統(tǒng)。
結(jié)論
渦輪增壓器是車輛引擎的重要部分,其性能直接影響整個(gè)引擎的性能。對渦輪增壓器性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y試是確保終產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。以前的PLC系統(tǒng)無法提供所需的精度。使用基于CompactRIO的全新檢測系統(tǒng)替換PLC系統(tǒng)節(jié)省了空間,并且提供了更高的精度、更高的分辨率和更好的性能。此外,由于系統(tǒng)開發(fā)員熟悉CompactRIO的開發(fā)方法,可以在短時(shí)間內(nèi)讓系統(tǒng)開始運(yùn)行,這樣節(jié)省了時(shí)間和開發(fā)資源。
透過LabVIEW,我們可量測香蕉的電容而決定水果的成熟度。而且平行電容板之間的距離,將高度影響量測結(jié)果。后我們發(fā)現(xiàn),若電容板之間達(dá)4公分將可產(chǎn)生正確的結(jié)果。電容與電壓量測作業(yè),既且不會損壞水果,實(shí)為合適的量測技術(shù)
使用LabVIEW 與DAQ 監(jiān)控人體于動態(tài)平臺上的擺動
概述:使用NI LabVIEW軟體搭配NI資料擷取(DAQ)硬體建構(gòu)平臺,其表面具備122組應(yīng)力感測電阻器(FSR)并能以200 Hz進(jìn)行取樣,以量測人體擺動與平衡的控制情形。
人體即使在直立時(shí),亦需隨時(shí)保持著穩(wěn)定性。人體整合多種機(jī)制,才能避免身體在靜、動態(tài)的條件下跌倒。測力板(Force platform) 與Stabilogram 均為量測、量化人體平衡度的標(biāo)準(zhǔn)。另根據(jù)時(shí)間概念而搜集壓力中心(COP),以呈現(xiàn)姿勢控制的結(jié)果?;旧鲜且员砻嬷稳梭w中心,再垂直投射相關(guān)應(yīng)力。主機(jī)電腦將根據(jù)FSR 的訊號而執(zhí)行一系列的計(jì)算作業(yè),以取得COP (如圖1)。
圖1. 負(fù)責(zé)計(jì)算人體足部擺動的程式圖區(qū)塊
大多數(shù)的姿勢與平衡計(jì)量技術(shù),均是主動操作姿勢或平衡狀態(tài),再計(jì)算出人體的反應(yīng)。在此系統(tǒng)中,我們是讓人體于不穩(wěn)定的支撐表面上保持平衡,達(dá)到自我反應(yīng)的效果。若讓人體站在可移動的支撐表面上,亦可達(dá)到相同的變數(shù)。針對任何測試點(diǎn),我們的平臺可達(dá)到不同方向的平衡紊亂(如圖2)。
在銜接儀器之后,此平臺可隨時(shí)追蹤人體COP 的移動,再顯示各種狀態(tài)下的人體穩(wěn)定程度。此時(shí)如BOSU Balance Trainer 的動態(tài)表面就極其重要,可完整補(bǔ)償姿勢控制器統(tǒng),而模擬動態(tài)條件。與僅能模擬靜態(tài)條件的靜態(tài)平臺相較,動態(tài)表面更能呈現(xiàn)病理學(xué)方面的問題。
儀器控制
此堅(jiān)固平臺的直徑為635 mm,非平面的圓頂直到動態(tài)平臺之處均為柔軟材質(zhì)(如圖2)。另有薄薄一層FSR 排列為陣列,固定于平臺之上。我們另于平臺之上安裝感測器,以捕捉不同的站立姿勢,并達(dá)到更大的儀控面積(如圖2)。此系統(tǒng)好能盡量減少各種限制。
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