使labview用于電廠保護的發(fā)電機綜合數(shù)據(jù)采集與分析裝置
概述:采用NI 的LabVIEW 和CompactRIO 硬件平臺實現(xiàn)了水輪發(fā)電機的數(shù)據(jù)采集及分析裝置各個裝置通過以太網(wǎng)將相應的數(shù)據(jù)和故障分析的結果傳輸?shù)奖O(jiān)控中的服務器上。
應用方案:
水輪發(fā)電機側裝配一套數(shù)據(jù)采集及分析裝置,各個裝置通過以太網(wǎng)將相應的數(shù)據(jù)和故障分析的結果傳輸?shù)奖O(jiān)控中的服務器上,整個系統(tǒng)主要包括三個部分:
1. 采用工業(yè)控制計算機作為,監(jiān)控中心的存儲以及監(jiān)控服務器
2. 采用NI 公司的實時嵌入式處理器、FPGA模塊、采集卡組成高速數(shù)據(jù)采集及分析裝置
3. 采用相應的傳感器對相關的電測量和非電量進行采集,通過前端信號處理模塊處理之后送到高速數(shù)據(jù)采集及分析裝置的采集卡,以作為后續(xù)存儲與分析的信號輸入。
投放市場的必要性
發(fā)電廠的機組故障錄波器基本上都沒有使用,老式的故障錄波器也正是要更新?lián)Q代的時候,而且隨著國民經(jīng)濟的快速增長,電力的需求越來越緊張,電網(wǎng)的建設步伐也在加快,電力系統(tǒng)故障錄波器作為系統(tǒng)事故分析不可缺少的組成部分,市場的需求正在日益的增加。
使用NI 的硬件提高開發(fā)速度
CompactRIO硬件的高可靠性,實時處理器的,以及FPGA的并行高速計算能力以及LabVIEW的信號處理能力和便捷開發(fā)為本裝置的研制提供了一個比較合適的軟硬件平臺。
擷取的資料暫時儲存在CompactRIO 的內部快閃硬碟中,然后透過無線連結自動下載到主要伺服器中,資料在主要伺服器中處理、與更多復雜的警報參數(shù)比較,然后儲存在資料庫中。如果無法無線連結到伺服器時,使用者可以透過短程、點對點的無線連結(使用者靠近機器鏟以建立連結) 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,以及在伺服器上進行趨勢管理,或是有網(wǎng)路可存取資料庫的電腦,也可進行趨勢管理。所有的組態(tài)、資料移轉、處理、視覺化與分析軟體都充分內建在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)具有多個優(yōu)勢,包括的閥門控制和更的溫度、壓力和轉速測量。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)時間和資源分配方面,需要一個人進行硬件設計兩個月,一個人進行軟件開發(fā)三個月以及一個人進行調試和檢測一個月。
基于CompactRIO的全新檢測系統(tǒng)可以測量用于船只引擎驅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)安裝的閥門進行調節(jié)。根據(jù)調節(jié)后的量,渦輪增壓器、渦輪映射和壓縮機映射的效率使用關于渦輪增壓器的壓力、溫度和速度值進行測量。
CompactRIO模塊
渦輪增壓器性能中重要的變量包含溫度、壓力和轉速。系統(tǒng)組件包含多個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行控制。監(jiān)視外部系統(tǒng)使得用戶可以控制和管理整個系統(tǒng)。
結論
渦輪增壓器是車輛引擎的重要部分,其性能直接影響整個引擎的性能。對渦輪增壓器性能進行適當?shù)臏y試是確保終產(chǎn)品質量的關鍵步驟。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,可以在短時間內讓系統(tǒng)開始運行,這樣節(jié)省了時間和開發(fā)資源。
使用LabVIEW 建構非侵入式技術而測得水果成熟度
概述:NI LabVIEW可找出平行板電容器雙板之間的佳距離。
因為農業(yè)的原料與后農產(chǎn)品均需達到相同品質,所以在采收前后了解水果的品質與成熟度格外重要。但是一般果農難以確實得知水果的成熟度,特別是果色與成熟度無關的水果。雖然或果農可以看出水果成熟度,但也無法因應大量采收的水果。因此我們需要穩(wěn)定、快速、非侵入式的技術,測得水果的物理屬性而進一步了解水果的品質與其成熟度。只要能且自動分類水果的成熟度,就能進一步讓農業(yè)升級,并造福超級市場的消費者。舉例來說,若能根據(jù)采收條件而系統(tǒng)性的了解水果成熟度,就能讓消費者進一步判斷水果品質。
大多數(shù)的傳統(tǒng)方式均具有破壞性,而無法大量應用于實務中。某些方式則透過硬度計(Penetrometer) 或沖擊力,測得水果的硬度。另可量測與成熟度相關的參數(shù)或化學物含量,如pH 酸堿值、可滴定酸度(Titratable acidity,TA)、可溶性固態(tài)物(Soluble-solid,SS) 含量、乙烯(Ethylene) 含量等。若要量測這些化學值與參數(shù),往往侵入水果再應用復雜的分析技術,如氣液相層析(Gas - Liquid Chromatography (GLC) 與滴定法(測酸度)。
但近出現(xiàn)了非侵入式的水果成熟度檢測法。這些方法包含核磁共振(NMR) 與質子共振(PMR),可了解可溶性固態(tài)物的含量;機器視覺系統(tǒng)則可減測水果果皮的顏色;音訊系統(tǒng)則可測出水果硬度。但是這些方式仍有潛在問題,如NMR 與PMR 均為位的設備,且水果顏色不一定與其成熟度相關。
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)硬體建構平臺,其表面具備122組應力感測電阻器(FSR)并能以200 Hz進行取樣,以量測人體擺動與平衡的控制情形。
人體即使在直立時,亦需隨時保持著穩(wěn)定性。人體整合多種機制,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準。另根據(jù)時間概念而搜集壓力中心(COP),以呈現(xiàn)姿勢控制的結果?;旧鲜且员砻嬷稳梭w中心,再垂直投射相關應力。主機電腦將根據(jù)FSR 的訊號而執(zhí)行一系列的計算作業(yè),以取得COP (如圖1)。
圖1. 負責計算人體足部擺動的程式圖區(qū)塊
大多數(shù)的姿勢與平衡計量技術,均是主動操作姿勢或平衡狀態(tài),再計算出人體的反應。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,達到自我反應的效果。若讓人體站在可移動的支撐表面上,亦可達到相同的變數(shù)。針對任何測試點,我們的平臺可達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。此時如BOSU Balance Trainer 的動態(tài)表面就極其重要,可完整補償姿勢控制器統(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)病理學方面的問題。
儀器控制
此堅固平臺的直徑為635 mm,非平面的圓頂直到動態(tài)平臺之處均為柔軟材質(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。