基于LabVIEW的机电设备状态监测与故障诊断系统

２００８年第７期

仪表技术与传感器

Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ

Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ

ａｎｄ

Ｓｅｎｓｏｒ

２００８Ｎｏ．７

基于ＬａｂＶｍＷ的机电设备状态监测与故障诊断系统

佟俐１，潘宏侠１，胡

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１１．中北大学机械工程与自动化学院。山西太原０３∞５ｌ；２．北方自动控制技术研究所。山西太原０３∞５１）摘要：为了适应工业自动化的迅速发展，将ＬａｂＶＩＥｗ技术应用到电机的状态监测与故障诊断技术中，实现了硬件和软件资源的共享，快速、灵活地组建了各种自动测试系统，通过利用虚拟仪器的强大功能和灵活、直观的编程语言来进行信号的分析、数据的处理、存储以及图形化显示等工作，初步开发出一个完整的设备状态监测与故障诊断系统。试验结果表明，该系统可以对机电设备的状态起到了很好的状态监测和故障诊断作用。关键词：Ｉ丑ｂＶＩＥｗ；状态监测；故障诊断；虚拟仪器

中图分类号：吼７７；啪１２

Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ

文献标识码：Ａ

文章编号：１００２一１８４１（２００８）ｃｒ７—００３４一０２

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Ｏ引言

可编程的数据采集、状态监测和数据分析处理系统。硬件结构如图ｌ所示。

随着现代工业和科学技术的迅速发展，机电设备的大型化、连续化、高速化和自动化在带来生产率提高、成本降低，能源节约的同时，设备故障的潜在可能性和方式也相应增加。一旦发生故障，就有可能破坏整台设备甚至整个生产过程，造成巨大的经济损失、重大的人员伤亡。因此，应用状态检测和故障诊断技术对机电设备进行监测诊断，可以及早发现和预测设备中存在的微小故障并及时采取补救措施，以降低维修成本、缩短维修时间并提高设备运行的安全性与可靠性，对于设备的长期使用和提高设备的使用效率具有重大的现实意义。

传统的测控仪器由于费用高、技术更新周期长、系统封闭等原因，越来越不能满足科技进步的要求。而计算机为核心的虚拟仪器，其功能可由用户自己定义，技术更新快，价格和软件开发维护费用低，具有开放性、灵活性、可重复用和重配置的优

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圈ｌ系统硬件构成田

系统采用了ＣＡ—ＹＤ一１０３的３２００、３１９３型加速度传感器；数据采集卡选用了６０２４型ＮＩ多功能数据采集卡。１．２软件构成

该系统具有状态监测和分析功能，实现了２通道的数据的高速采集、动态显示和实时分析。利用软件系统的时域分析、频域分析等方法对设备进行了状态监测和故障诊断，如图２所示。

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圈２系统软件构成图

点。利用鼬ＶＩＥｗ软件开发出来的此监测与诊断系统，实现

了对机电设备的状态监测与早期故障诊断，充分地发挥了虚拟仪器技术的优势，使测试精度、稳定性和可靠性都得到了充分保障。ｌ总体设计１．１硬件总体设计

设备状态监测与故障诊断系统的硬件是以微机为核心的

基金项目：山西省留学回国人员科研基金资助项目（２００５１０３０）收稿日期：２００７一∞一２７收修改稿日期：２００８—０２～０９

２系统程序设计２．１数据采集模块

数据采集是Ｌ丑ｂＶＩＥｗ最基本的功能之一。模拟信号数据

采集是其中ＤＡＱ模块中的一个主要功能，为用户提供了功能强大且方便快捷的信号采集解决方案。而ＤＡＱ中的中高速数据采集、特殊采样、同步模拟Ｉ／Ｏ是ＤＡＱ中的难点。系统采用模拟信号输入部分的ＡＩｌａｌｏｇＩｎｐｕｔ函数中的中级函数对硬件进行控制，完成数据采集，其程序框图如图３所示。

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