基于LabVIEW的风电变桨、偏航轴承试验机测控系统研制

【摘要】：目前随着全世界新能源的开发与利用,风能资源越来越受到各个国家的关注,依靠风能发电离不开风电机组作为基础,而风电变桨、偏航轴承作为风电机组中的重要组成部件,其质量的好坏直接关乎着整体风电机组的工作质量、工作寿命以及工作效率,因此在风电轴承出厂之前必须要经过严格有效的试验。风电轴承试验机就是为测试风电轴承在复杂的模拟实际工况中的性能而设计的,测控系统是轴承试验机中负责驱动控制与参数测量的关键部分,经由测控系统获得的数据可以直接用来判断被试验轴承的质量情况。本文在整理分析了大量国内外有关风电轴承试验机测控系统的相关文献后,对本试验机测控系统进行了研制工作。具体内容总结如下： (1)通过查阅相关文献及结合现场试验指导手册内容的方法,分析了变桨轴承和偏航轴承在风力发电机组中的安装形式、主要功能和载荷概况,对每种试验轴承各确定了20组实际工况模拟试验参数； (2)按照试验轴承的特点和试验机的设计要求及技术指标,通过联合工控机与PLC的方法,确定了针对本试验机液压系统的控制方案,其中包括模拟实际工况参数加载、液压马达及油缸驱动、试验轴承转速调节等； (3)研究本试验机机械部分基础之上,依托于现场调试的方法,提出了以可编程控制器结合虚拟仪器为核心的全智能一体化测控系统方案,其中硬件系统的构建包括传感器等设备的选型、信号的输入与输出、闭环控制功能的实现；软件平台的构建包括主要功能模块程序设计、操作界面设计等； (4)对本试验机进行了模拟实际工况试验,并运用统计学相关知识对试验数据进行精度分析,得到各项加载参数的测量值结果均符合测量精度指标,位移量参数及振动值参数波动较小,表明试验过程稳定,所测数据的具有良好的可靠性和可参考性。 本课题所设计的风电轴承试验机测控系统,其系统功能指标完备,精度指标满足试验要求,可以有效地对企业生产的风电变桨、偏航轴承进行模拟实际工况的试验。本测控系统的设计降低近7%成本的同时设备的自动化与可靠性不受影响。值得在电力,机械,能源等行业的各种试验系统中推广应用。 【关键词】：测控系统 风电轴承试验机 PLC LabVIEW
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-15
• 1.1 研究背景与研究意义10-12
• 1.2 研究现状12-14
• 1.2.1 风电轴承试验机测控系统研究现状12-13
• 1.2.2 存在的问题13-14
• 1.3 研究内容14-15
• 2 轴承试验机测控系统设计原理与设计原则15-27
• 2.1 试验机测控系统设计应用原理15-21
• 2.1.1 串行通信原理16-19
• 2.1.2 基于PLC的数据采集原理19
• 2.1.3 控制液压加载原理19-20
• 2.1.4 测量原理20-21
• 2.2 试验机测控系统设计参照原则21-27
• 2.2.1 测控系统设计步骤及原则21-22
• 2.2.2 测控系统总体方案的确定22-24
• 2.2.3 硬件平台设计原则与方法24-25
• 2.2.4 软件平台设计原则与方法25-27
• 3 轴承试验机测控系统整体及硬件平台设计27-43
• 3.1 试验机测控系统设计要求与技术指标27-28
• 3.1.1 试验机测控系统设计要求27-28
• 3.1.2 试验机测控系统技术指标28
• 3.2 试验机测控系统整体方案分析28-30
• 3.3 试验机测控系统硬件平台的基本组成30-34
• 3.3.1 工控机设备的选用31
• 3.3.2 可编程控制器的选用31-32
• 3.3.3 传感器的选择32-34
• 3.3.4 比例调节阀的选用34
• 3.4 信号的输入与输出34-37
• 3.4.1 模拟量输入信号35
• 3.4.2 开关量输入信号35-36
• 3.4.3 模拟量输出信号36
• 3.4.4 开关量输出信号36-37
• 3.5 液压模块的闭环控制37-41
• 3.5.1 液压加载模块38-40
• 3.5.2 液压驱动模块40-41
• 3.6 测控系统硬件抗干扰措施41-42
• 3.7 本章小结42-43
• 4 轴承试验机测控系统软件平台设计43-65
• 4.1 测控系统软件开发平台选择43
• 4.2 测控系统软件功能介绍及功能模块划分43-44
• 4.2.1 测控系统软件的功能43-44
• 4.2.2 测控系统软件功能模块划分44
• 4.3 测控系统软件主要模块设计44-61
• 4.3.1 前期准备功能模块44-48
• 4.3.2 数据采集模块48-51
• 4.3.3 液压加载与控制模块51-55
• 4.3.4 数据处理模块55-59
• 4.3.5 辅助功能模块59-61
• 4.4 测控系统软件抗干扰设计61-62
• 4.5 测控系统软件操作界面设计62-64
• 4.6 本章小结64-65
• 5 模拟实际工况试验65-77
• 5.1 试验机模拟试验流程65-66
• 5.2 试验机模拟试验66-76
• 5.2.1 试验条件66-67
• 5.2.2 试验步骤67-68
• 5.2.3 实际试验测量结果展示68-75
• 5.2.4 模拟试验结果分析75-76
• 5.3 试验机测控系统问题分析76-77
• 结论及展望77-79
• 参考文献79-82
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况82-83
• 致谢83-84

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

风电产业、风电设备及风电轴承    杨晓蔚;

再论风电轴承的技术和市场    范光辉;何加群;

PLC控制系统模拟量信号的数值整定    卢建洲;

软件工程中程序设计方法的比较    陈蓉;陈烽;

PLC控制系统中模拟量信号采样和滤波及其Step7语言实现    陈瑜;王孟效;汤伟;

风电机组中的风电轴承    冯琴;张先鸣;

基于LabVIEW的多功能数字滤波器设计    田浩;段丽君;

基于LabVIEW串口通信的研究    吕向锋;高洪林;马亮;王新华;

基于FINS协议的计算机与PLC的通信    狄敬国;李秀美;王凤杰;

中国风电轴承市场近况    赵靓;

变电站运行中的数字监控技术    袁金泉;

PIN模块线性度测量方法及测量误差分析    张怡;李洪玉;肖清惠;

虚拟仪器技术在实验教学中的应用    宁晓霞;孟继申;甘晓晔;

基于LabVIEW的运动防护材料激烈指数测试软件    刘乘;刘晓晨;

基于虚拟仪器的恒湿恒温室远程监控    刘乘;程军红;

提高RS-485总线通信可靠性的措施    王泽珍;

基于虚拟仪器的船用分油机监控系统开发    范郁宝;

基于LabVIEW的数据访问及报表生成技术    张素娟;王天宝;

虚拟仪器中基于小波包变换的信号去噪    江炜炜;吕晔;王代强;

基于虚拟仪器的压电弯曲元测试系统研制    汪孔政;

基于PCI总线的高速数据采集程序设计    张训文;杨敏;韩青;杨萱;

一种新型直动式电液伺服阀的研制    李其朋;丁凡;

模糊PID双模控制的开炼机液压调距系统设计    杨国来;马宏远;宋寿鹏;朱佳斌;陈亮;

基于Windows CE平台LabVIEW嵌入式应用程序开发    王佳;林汝梁;范哲意;周治国;刘志文;

基于LabVIEW设计的热中子RPC-Gd探测器测试系统    钱森;王贻芳;张家文;陈锡辉;蔡啸;陈进;马列华;张清民;韩纪锋;

将机械视觉运用于酸洗线    王永奎;周研;胡雪生;

飞机试验中测试系统的发展与革新    曾渭平;丁颖;董锁利;张建兰;

自动化测试系统概述及其在计量测试中的应用    赵波;

基于虚拟仪器的雷电定位方法研究    康建华;王保强;郭洁;

基于LabVIEW的仪器控制方法与实现    刘枫;吴海涛;卢晓春;

基于光谱法舌诊的疾病快速筛查    赵静

基于气体传感器阵列的几种农产品品质检测研究    张红梅

半导体激光器及其列阵的无损检测技术研究    曹军胜

军用自动测试系统及其不确定度评定关键技术研究    祖先锋

基于VR的车辆振动虚拟测试系统研究    马俊福

地下滴灌田间管网系统水力要素室内试验与数值模拟研究    王晓愚

电控汽油/CNG两用燃料发动机故障模拟试验及诊断研究    袁华智

基于多体模型的汽车底盘集成控制    秦炜华

风力发电机变桨轴承微动磨损研究    王思明

橡胶减振器的非线性力学行为及特性研究    朱聪玲

基于LabVIEW的便携式汽车仪表检测仪的研制    张淑芳

微测位移传感器在轮毂跳动量中的应用    赵昊

600MW汽轮机故障智能诊断系统研究    王玉波

智能温度测控系统的研究与设计    宋冬萍

基于MCF52223的LCD触摸屏功能程序设计及应用    钟铸

基于数字水印和数字签名的电子印章的研究    吴博

基于虚拟仪器的液压元件综合性能测试系统研究    蔡超志

液压挖掘机工作装置斗尖轨迹控制研究    汪亮彬

基于LabVIEW的多通道实时在线监测系统研究    姜崇

人体穴位电位的采集与研究    刘政

提高PLC控制系统抗干扰能力的方法研究    申正一;

MSCEComm控件在串口编程中的应用    李刚

风车轴承的高可靠性技术    

风电产业、风电设备及风电轴承    杨晓蔚;

基于LabVIEW的广义线性滤波器设计与应用研究    王书锋;王策;梁燕;

面向过程、面向对象与泛型程序设计的对比分析    包得海;刘昉;

PLC与可编程终端之间的通讯    彭瑞勇;

我国风电轴承市场大有可为    王全清;何加群;

风电产业和风电轴承(一)    何加群;

风电机组中的风电轴承    冯琴;张先鸣;

微机测控系统中功率接口与抗干扰技术    刘爱琴

高温陶瓷过滤器测控系统    李云雷,张新义,田贵山

测控系统遥控故障分析处理    张锐;

电子新闻    

人民大会堂厅室温、湿度测控系统受到用户好评    谢东

发动机泄漏测试机测控系统的研究    顾平，谭正三

智能自主寻迹小车测控系统的研究与设计    王玲;张强;李雪梅;

测控系统微机接口电路的研究    吴丽君,徐颖,徐泽清

内燃机水泵试验台测控系统的研制    狄利明

网络测控系统及其进展    阮勇,熊静琪

测控新技术、新设备在风洞测控系统中的应用    李尚春;

一种基于嵌入式的无线网络小家电寿命测控系统实现    苏永锋;王桂棠;辛华胜;张吉;黄小午;

嵌入式家庭测控系统研究与设计    杨祥;魏华;王义;

电力线载波微机测控系统    杨嘉伟;

测控系统的数据保护与实现    李斌;

燃机进气冷却测控系统研制    王剑;黄国辉;姜周曙;韦建占;洪丹丹;

嵌入式测控系统的网络终端设计    张远翼;杨祥;陆二庆;

测控系统综合实验平台的搭建    余瑾;姚燕;李忠明;

基于分布式局域网的旋转天平测控系统    熊建军;马军;宋晋;王辉;蒋敏;

低频电磁场电流信号测控系统的研制    王晓娜;吴石增;

远望仪器公司测控系统装上出口船    记者 胡晓峰

“精确耗水在线测控系统”帮助企业节能减排    汪燕娟

攻关破难 志在长空    颜军

ENC-2001IP智能建筑测控系统    季树军

测控系统核心器件石家庄制造    记者 焦莉莉

“油气田智能生产测控系统”亮相毛乌素沙漠    特约记者 王振江　通讯员 崔炳芳

VXI测控系统的应用集成    文西

为风洞安装“神经中枢”    苑素明 本报记者　 于莘明

自动控制设计的选择    张杰

一院测控公司 研制成功水轮发电机系统    郑风

高精度光电测控系统及其控制策略研究    车双良

温室环境测控系统的适用性研究与实现    张潜

全自动化学发光免疫分析仪测控系统的研究    王弼陡

高效软性磨粒流精密加工方法及其测控系统    许京雷

“模块化建筑试验装置”测控系统的研究    李博

酿酒专用曲块连续生产测控系统的研究    张洪霞

阵列感应测井仪测控系统研究与设计    刘玺

结构振动主动控制中测控系统的研究    石坤

一个通用测控系统的设计与案例定制    张聪

大型船用构件力学性能测试平台测控系统研究    张超

多功能测控系统的研究    乔爽

高性能浅海平台测控系统研究    王世秋

全自动校直机测控系统开发    胡本波

摊铺机模拟实验台测控系统的研究与设计    李元才