基于PXI結(jié)構(gòu)的軋機(jī)振動(dòng)紋在線監(jiān)診系統(tǒng)

摘    要: 本文介紹了采用PXI結(jié)構(gòu)、調(diào)理、采集模塊和LabView 6i開發(fā)平臺(tái)，開發(fā)鋼鐵業(yè)軋機(jī)振動(dòng)紋在線監(jiān)診系統(tǒng)的整體應(yīng)用方案。為現(xiàn)場操作、產(chǎn)品質(zhì)量分析和設(shè)備維護(hù)提供了有效工具。
關(guān)鍵詞: PXI結(jié)構(gòu)；虛擬儀器；軟件開發(fā)平臺(tái)

引言
在鋼鐵業(yè)，由于軋機(jī)振動(dòng)帶鋼表面會(huì)在熱軋和冷軋過程中產(chǎn)生明暗相間的條紋（圖１）。振動(dòng)紋的產(chǎn)生對(duì)軋鋼生產(chǎn)主要有兩方面的不利影響。一是難以滿足鋼表面質(zhì)量的要求；二是振動(dòng)紋有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在支承輥上，因而增加了換輥的次數(shù)，降低了生產(chǎn)效率。
建立一套軋機(jī)振動(dòng)紋在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以獲取設(shè)備的狀態(tài)信號(hào)，找出振動(dòng)紋的主要成因；同時(shí)，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定振動(dòng)紋的判別準(zhǔn)則，實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)紋的實(shí)時(shí)報(bào)警，從而對(duì)現(xiàn)場操作、設(shè)備維護(hù)和設(shè)備改造提供指導(dǎo)意見。

圖1 振動(dòng)紋產(chǎn)生簡圖


圖2 振動(dòng)紋在線監(jiān)診系統(tǒng)


系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)是在冷軋單機(jī)架平整機(jī)上實(shí)施，用于工業(yè)現(xiàn)場的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控以及對(duì)數(shù)據(jù)的精密分析，要求系統(tǒng)可靠性高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)并具有完善的分析處理功能。整個(gè)系統(tǒng)采用基于快以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖2所示。
整個(gè)系統(tǒng)由數(shù)采站、監(jiān)視站、分析站、工程師站、交換機(jī)和服務(wù)器構(gòu)成，是一個(gè)完整的測控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
數(shù)采站
信號(hào)采集站要求連續(xù)工作和無人看管，因此計(jì)算機(jī)硬件和軟件必須可靠。
數(shù)采站包括嵌入式主控計(jì)算機(jī)PXI-8170/450、PXI－1010混合機(jī)箱、PXI-6052E數(shù)據(jù)采集模塊、信號(hào)調(diào)理模塊和接線盒以及連接線和附件。
PXI-8170/450：它帶有一個(gè)Intel PIII450的CPU，1個(gè)1.44MB軟驅(qū)，1個(gè)串口，1個(gè)并口，1個(gè)USB接口，4GB的硬盤。
PXI-8210：集成高速以太網(wǎng)接口（100BaseTX）和高速 SCSI（40 Mbytes/s）總線接口的單槽PXI模塊。
PXI－1010：該混合機(jī)箱包括8個(gè)PXI插槽和4個(gè)SCXI調(diào)理模塊插槽。PXI-1010符合PXI總線嚴(yán)格的機(jī)械電氣要求。
PXI-6052E: 該模塊提供16路單端/8路差分通道，采樣頻率為333KS/s，16位精度，還有2路模擬輸出、8路雙向TTL電平數(shù)字I/O和2路24位的計(jì)數(shù)/定時(shí)器通道。
SCXI-1141：該模塊為8通道可編程低通濾波模塊。采用8階橢圓濾波器，每通道單獨(dú)運(yùn)放；電壓輸入范圍