基于PXI結構的軋機振動紋在線監診系統

摘    要: 本文介紹了采用PXI結構、調理、采集模塊和LabView 6i開發平臺，開發鋼鐵業軋機振動紋在線監診系統的整體應用方案。為現場操作、產品質量分析和設備維護提供了有效工具。
關鍵詞: PXI結構；虛擬儀器；軟件開發平臺

引言
在鋼鐵業，由于軋機振動帶鋼表面會在熱軋和冷軋過程中產生明暗相間的條紋（圖１）。振動紋的產生對軋鋼生產主要有兩方面的不利影響。一是難以滿足鋼表面質量的要求；二是振動紋有時也會出現在支承輥上，因而增加了換輥的次數，降低了生產效率。
建立一套軋機振動紋在線監測系統，可以獲取設備的狀態信號，找出振動紋的主要成因；同時，在試驗的基礎上，確定振動紋的判別準則，實現對振動紋的實時報警，從而對現場操作、設備維護和設備改造提供指導意見。

圖1 振動紋產生簡圖


圖2 振動紋在線監診系統


系統總體結構
本系統是在冷軋單機架平整機上實施，用于工業現場的實時數據采集、監控以及對數據的精密分析，要求系統可靠性高，實時性強并具有完善的分析處理功能。整個系統采用基于快以太網的網絡結構，如圖2所示。
整個系統由數采站、監視站、分析站、工程師站、交換機和服務器構成，是一個完整的測控網絡系統。
數采站
信號采集站要求連續工作和無人看管，因此計算機硬件和軟件必須可靠。
數采站包括嵌入式主控計算機PXI-8170/450、PXI－1010混合機箱、PXI-6052E數據采集模塊、信號調理模塊和接線盒以及連接線和附件。
PXI-8170/450：它帶有一個Intel PIII450的CPU，1個1.44MB軟驅，1個串口，1個并口，1個USB接口，4GB的硬盤。
PXI-8210：集成高速以太網接口（100BaseTX）和高速 SCSI（40 Mbytes/s）總線接口的單槽PXI模塊。
PXI－1010：該混合機箱包括8個PXI插槽和4個SCXI調理模塊插槽。PXI-1010符合PXI總線嚴格的機械電氣要求。
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電平數字I/O和2路24位的計數/定時器通道。
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，每通道單獨運放；電壓輸入范圍