旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)自主式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文從研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械的振動(dòng)機(jī)理入手，針對(duì)旋轉(zhuǎn)機(jī)械在故障條件下或潛在故障條件下的振動(dòng)信號(hào)特征，結(jié)合旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的測(cè)量方法、數(shù)字信號(hào)處理理論、旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)測(cè)以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、CPLD技術(shù)、鎖相環(huán)技術(shù)，研制了基于PC/104平臺(tái)上的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)自主式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，達(dá)到了采集頻率整周期同步、數(shù)據(jù)采集實(shí)時(shí)高速、工作模式靈活多變、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量大等要求，滿(mǎn)足了狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)需要，彌補(bǔ)了當(dāng)前旋轉(zhuǎn)機(jī)械振

2、動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)占用系統(tǒng)資源較大、數(shù)據(jù)采集模式單一、輸入通道數(shù)與采集點(diǎn)數(shù)固定不變、通訊方式單一不能充分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、采集速度不能滿(mǎn)足需要、可移植性相對(duì)不足等不足之處。 課題中根據(jù)旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)數(shù)據(jù)采集的功能需求和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要，在ALTERA MAX+Plus Ⅱ開(kāi)發(fā)平臺(tái)上，運(yùn)用VerilogHDL硬件設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)CPLD程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，主要內(nèi)容如下： 1．設(shè)計(jì)了自主式數(shù)據(jù)采集控制時(shí)序功能模塊，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集過(guò)程完全自主式控制，達(dá)

3、到了實(shí)時(shí)高速的數(shù)據(jù)采集和整個(gè)采集過(guò)程無(wú)需CPU控制的要求，節(jié)省了系統(tǒng)資源； 2．設(shè)計(jì)了雙口RAM尋址模塊，實(shí)現(xiàn)了采集的數(shù)據(jù)大容量高速存儲(chǔ)，達(dá)到了大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與上傳要求； 3．設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)采集模式控制模塊，實(shí)現(xiàn)了采集模式靈活可調(diào)功能，滿(mǎn)足了系統(tǒng)工作需要； 4．設(shè)計(jì)了鎖相倍頻環(huán)控制模塊，實(shí)現(xiàn)了采樣點(diǎn)數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤與滑動(dòng)可調(diào)，滿(mǎn)足高速整周期采樣要求； 5．設(shè)計(jì)了PC/104總線接口模塊，實(shí)現(xiàn)了采集的數(shù)據(jù)高速上傳到工

4、控主機(jī)，利用工控主機(jī)的豐富接口達(dá)到數(shù)據(jù)充分共享。 通過(guò)實(shí)時(shí)仿真驗(yàn)證，證明各功能模塊滿(mǎn)足功能和時(shí)序控制要求，能夠?qū)崿F(xiàn)高速實(shí)時(shí)、采集模式靈活、整周期采樣頻率動(dòng)態(tài)跟蹤且采樣點(diǎn)數(shù)滑動(dòng)可調(diào)和大容量存儲(chǔ)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)需求，達(dá)到了旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)自主式數(shù)據(jù)采集的要求。 課題中還針對(duì)振動(dòng)信號(hào)的特征和系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)了硬件電路，主要包括振動(dòng)信號(hào)調(diào)理電路、高速多通道AD轉(zhuǎn)換電路、鎖相倍頻環(huán)電路、PC/104總線的總線接口電路。 最后，對(duì)本論文