基于CompactRIO的风洞喷管执行器位置监测系统开发

发布时间：2021-07-24 18:01

　　针对大型超声速风洞喷管设备,采用Compact RIO模块化仪器架构和LabVIEW开发平台,通过传感器、数据采集卡及上/下位机软件实现了对喷管执行器位置数据的采集、状态显示、分析、存储和预警等功能。利用该系统对2米超声速风洞喷管执行器进行监测分析,实验表明,该系统能实时显示喷管型面工作状态,及时判断故障产生的位置和超限情况,满足了执行器位置监测的实际需求,为操作者提供了有效的监测工具,提高了风洞喷管运行的安全性和可靠性。 

【文章来源】：自动化与仪器仪表. 2020,(01)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

系统结构框图

系统软件设计是整个系统开发的核心内容,包括数据采集与传输程序和型面监测显示程序,均采用图形化编程软件LabVIEW2015开发,系统软件功能如图4所示。3.1 数据采集传输程序

型面监测显示程序是系统软件的重要组成部分,需要实现各个执行器油缸位置的实时远程观测及数据管理功能,同时发送数据至喷管控制程序对喷管油源及执行器进行紧急处置。采用LabVIEW软件作为开发平台,其人机交互界面主要由“型面曲线”、“位移曲线”、“数据查看”等子界面组成,如图5所示。通过相应的按钮进行界面间的切换,分别完成执行器位置实时显示、零位记录、标准值记录、数据分析等功能[13-14]。在LabVIEW程序设计中,采用了多线程编程技术。线程1采用状态机编程,用于响应处理程序界面按钮的操作请求,如存入标准值、采集零点、开始记录、停止并保持数据以及数据查看等;线程2用于与数据采集传输程序和喷管控制程序进行通讯。接收各拉线传感器的位移值,以及发送采集零点命令都通过该线程与数据采集传输程序交换数据。该线程还负责接收喷管操作指令,触发线程1中的事件结构,完成程序的全自动化运行;以及向喷管控制程序发送报警信息;线程3用于实时曲线显示,以及实时数据监测,发现异常情况立即通知喷管控制程序采取紧急停止措施,防止发生危险。成型完毕后,程序自动与基准数据进行比对,找出误差最大的一组油缸执行器,并在界面信息栏中显示,方便操作人员迅速判断喷管系统运行状况是否正常。后台程序如图6所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于LabVIEW的工业控制器的位移检测系统[J]. 王敦远,张永平,廖远江,李建国.  制造业自动化. 2018(05)
[2]基于LabVIEW的分布式实验室环境监测平台设计[J]. 程学珍,许传诺,徐传文.  中国信息技术教育. 2018(10)
[3]基于CompactRIO的高速转塔式测试分选控制系统设计[J]. 芦俊,刘泽军,周芸.  计算机测量与控制. 2018(01)
[4]基于NI CompactRIO的多通道磁场采集系统的设计与实现[J]. 李鑫,窦子优,马明,程德福,周志坚.  传感技术学报. 2017(09)
[5]基于LabVIEW和CompactRIO平台的数控机床实时信号监测系统的开发[J]. 周凌青,胡永祥,姚振强.  组合机床与自动化加工技术. 2016(10)
[6]CompactRIO嵌入式产品井下高速信号采集处理应用[J]. 李柏均.  自动化与仪器仪表. 2015(07)
[7]基于虚轴原理的风洞全挠性喷管型面控制与仿真[J]. 高川,芮伟,蒋婧妍,周润.  测控技术. 2015(07)
[8]基于CompactRIO的真空断路器机械特性在线监测系统设计[J]. 周宇浩,李晓健,张成龙,杨志超.  实验室研究与探索. 2015(03)
[9]基于虚拟仪器的矿井提升机在线振动监测系统设计[J]. 孙远洋,刘同冈,吴健.  煤矿机械. 2013(11)
[10]2m超声速风洞结构设计与研究[J]. 虞择斌,刘政崇,陈振华,张世洪,陈万华.  航空学报. 2013(02)

硕士论文
[1]基于CompactRIO的电液驱动并联机构运动控制系统开发[D]. 张宇.燕山大学 2017
[2]基于PROFIBUS-DP现场总线的自动生产线实训装置改造[D]. 宋楠.长春工业大学 2016



本文编号：3301147