發(fā)布時間：2017-09-23 08:19

  本文關(guān)鍵詞：基于LabVIEW的溫升試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：在國民生產(chǎn)的各個行業(yè)中,低壓電器扮演著非常重要的角色。低壓電器的質(zhì)量不僅影響到生產(chǎn)過程的安全可靠,甚至?xí)绊懙轿覀兊纳踩�。在低壓電器眾多的質(zhì)量檢測試驗中,溫升試驗是用來考核在額定條件運行時,各部分的發(fā)熱是否超過允許值。所以,準確獲得低壓電器溫升試驗過程中的各項數(shù)據(jù)對分析低壓電器能否安全可靠工作意義重大。本文以《10KA溫升試驗成套設(shè)備》項目為背景,充分利用虛擬儀器技術(shù)在測量領(lǐng)域的優(yōu)勢,并將其與現(xiàn)場測量設(shè)備相結(jié)合,設(shè)計了基于LabVIEW的低壓電器溫升試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。根據(jù)低壓電器溫升試驗的特點及要求,以溫升試驗中主要參數(shù)電流、電壓和溫度的數(shù)據(jù)采集與分析為內(nèi)容,對系統(tǒng)的軟硬件進行了設(shè)計。其中,電壓和電流的采集,使用西門子S7-1200 PLC作為數(shù)據(jù)采集和處理單元,運用OPC通訊技術(shù)通過工業(yè)以太網(wǎng)與上位機進行數(shù)據(jù)交換;溫度的采集,設(shè)計了一種具有16個AI通道的溫度采集卡,選用STM32微處理器作為主控芯片協(xié)調(diào)處理溫度采集卡各模塊之間的工作,集成熱電偶放大器MAX6675芯片對K型熱電偶采集的溫度信號進行放大和A/D轉(zhuǎn)換,STM32微處理器與MAX6675通過SPI接口進行數(shù)據(jù)傳輸,最后使用Modbus RTU協(xié)議通過串行接口把溫度值發(fā)送給上位機。其次,在LabVIEW平臺上實現(xiàn)溫升數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的監(jiān)控,通過VISA端口和OPC Server的配置,實現(xiàn)電壓、電流和溫度的實時顯示,包括數(shù)值和曲線兩種顯示方式,同時具有試驗參數(shù)設(shè)置、溫度超限報警和數(shù)據(jù)自動保存等信息管理功能。最后,通過現(xiàn)場對本系統(tǒng)的實際測試,結(jié)果證明基于LabVIEW的溫升試驗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)各個模塊工作正常,能夠比較好地完成對溫升試驗過程中各項數(shù)據(jù)的采集和記錄,達到了預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：溫升試驗 LabVIEW STM32 數(shù)據(jù)采集
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274.2;TM50
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 研究背景及意義8-12
• 1.1.1 低壓電器試驗概述8-9
• 1.1.2 低壓電器試驗國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.1.3 虛擬儀器技術(shù)與LabVIEW10-12
• 1.2 本文主要工作12
• 1.3 論文組織結(jié)構(gòu)12-14
• 2 溫升數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)總體設(shè)計方案14-18
• 2.1 系統(tǒng)需求分析14-15
• 2.1.1 技術(shù)要求14
• 2.1.2 技術(shù)分析14-15
• 2.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)15-17
• 2.2.1 系統(tǒng)硬件架構(gòu)設(shè)計15-17
• 2.2.2 系統(tǒng)軟件架構(gòu)設(shè)計17
• 2.3 本章小結(jié)17-18
• 3 溫升數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)硬件設(shè)計18-30
• 3.1 溫度傳感器選型18-19
• 3.2 溫度采集卡主控單元的硬件設(shè)計19-25
• 3.2.1 主控芯片19-21
• 3.2.2 最小系統(tǒng)電路21-23
• 3.2.3 SPI接口23-24
• 3.2.4 USART接口24-25
• 3.3 溫度采集電路設(shè)計25-27
• 3.3.1 熱電偶放大與數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX667525-27
• 3.3.2 通道選擇電路27
• 3.4 串口通訊電路設(shè)計27-28
• 3.5 電源電路設(shè)計28-29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 4 溫升數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計30-46
• 4.1 溫度采集卡軟件設(shè)計30-36
• 4.1.1 主程序設(shè)計30-31
• 4.1.2 信號調(diào)理模塊軟件設(shè)計31-34
• 4.1.3 串口通訊模塊軟件設(shè)計34-36
• 4.2 上位機軟件設(shè)計36-44
• 4.2.1 參數(shù)設(shè)置和報警子vi37-38
• 4.2.2 串口通訊子vi38-40
• 4.2.3 溫度采集顯示子vi40-41
• 4.2.4 電壓電流采集顯示子vi41-43
• 4.2.5 數(shù)據(jù)保存子vi43-44
• 4.3 本章小結(jié)44-46
• 5 系統(tǒng)調(diào)試與整機測試46-50
• 5.1 系統(tǒng)調(diào)試46-47
• 5.1.1 硬件調(diào)試46
• 5.1.2 軟件調(diào)試46-47
• 5.2 整機測試47-49
• 5.2.1 測試平臺搭建47-48
• 5.2.2 測試數(shù)據(jù)分析48-49
• 5.3 本章小結(jié)49-50
• 6 總結(jié)與展望50-52
• 6.1 本文總結(jié)50-51
• 6.2 未來展望51-52
• 致謝52-54
• 參考文獻54-58
• 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及成果58

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本文編號：904183