使用ni pxi、 scxi和 labview升级 现有的铁轨和枕木疲 劳测试系统

《使用ni pxi、 scxi和 labview升级 现有的铁轨和枕木疲 劳测试系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、[NI技术]使用NIPXI、SCXI和LabVIEW升级现有的铁轨和枕木疲劳测试系统"PXI、SCXI和LabVIEW是升级客户陈旧的测试设备的理想平台。其最主要的优势是从一个传统的，包含了两个大型台式设备的测试系统转变成为一个独立的桌面测试系统。同时，我们还用一个独立直观的GUI代替原来笨重的控制面板、绘图仪和示波器来显示所有基于电脑控制的设备和选项。"-SriramIyer,TheChallenge:使用最先进的技术重新升级轨道和枕木的疲劳测试与控制系统，具有直观的图形化用户界面来控制四个独

2、立的液压执行器，用户可以根据活塞的位移大小或者施加在被测单元上的负载来配置自定义的频率、幅值和波形。TheSolution:主界面使用NIPXI和SCXI配合LabVIEW实时控制模块以及LabVIEWPID和模糊逻辑工具包来同步并且独立地控制四个液压执行机构。Author(s):SriramIyer-StarlinImmanuel-SenthilR.Desappan-ApnaTechnologiesandSolutions私人有限公司提供高科技工程产品以及自定制的铁道解决方案。我们与IIT-K

3、anpur签定了合同，并在SanjayGupta博士的带领下开发了一个项目。我们的客户，印度铁道公司，拥有一套80年代的测试设备，对铁道轨道和枕木在各种变化的循环载荷模式下的疲劳生命周期进行测试，通过对纵向和横向循环荷载作用下裂纹萌生和扩展的研究来实现结果的测定。为了满足持续增长的控制精度和周围时间的需求，客户想要替换掉传统的系统，使用一个集成的数据采集及控制单元和一套基于PC的用户界面来取代原来几个机架的控制单元和示波器。系统描述该系统使用±10V的模拟输出信号来控制四个独立的液压执行机构。循

4、环负载模式控制是基于来自NI0模块采集的负载电池反馈信号来实现负载控制的，或者通过从NI模块采集的线性可变差分变压器信号来实现位移控制。用户可以定义目标负载模式的循环波形（例如三角波，正弦波或者方波）、幅值和频率。系统同时可以将循环负载与一个静态负载叠加。该系统与多套外围的可编程逻辑控制器（PLC）进行通讯以控制泵和电机。图形化的用户界面是一个基于菜单的应用程序，所有的功能都可以从程序的主界面上完成（图1）。用户可以通过设置以及配置采集按钮来对每一个通道进行配置（输入和输出）以及完成输入通道的校

5、准。用户还可以对每一个系统参数的安全极限值进行设置，避免在测试的过程中发生事故（图2）。模块会在机器运行的过程中检查这些设置值。如果有任何参数超过了这个安全的极限值，系统将会自动地调用安全关闭进程。我们使用的实时控制器为控制与安全性能提供了保证。这些功能以2毫秒为周期在定时While循环中运行。在这个应用程序中，由于执行机构的运行以及系统的实现结果都依靠输出值，所以这些功能必须要能够以2毫秒为周期精确地运行。这种精度的可靠性只可能使用实时的控制器和操作系统才能实现。实时控制器同时还以2毫秒为周期

6、对传感器的输入信号、安全值以及紧急信号进行检测，确保测试系统的安全运行。在测试开始之前，控制界面将会显示外围设备控件（图3）。每一个按钮通过PLC与测试机架上的一个特定功能相连。用户可以自由地对每一个执行机构进行独立配置来实现任何的波形。系统同时可以在非标准的波形基础上进行加载来采集实际的现场数据，通过任何数据采集系统并发送输入信号回系统中。通过这个功能，我们可以模拟实现的现场负载条件来提高测试以及产生的结果的质量（图4）。系统同步是指用户可以以一组不同的相位差设置来驱动一个以上的执行器并且在不

7、同的执行器之间保持这些设定的相位差。在实现的现场条件下，当列车车轮压过轨道和枕木的时候会产生压力。所以，不同的位置的轨道受到的压力会根据列车速度的不同的特定的延时。枕木的两端在列车车轮压过它们的时候将会同时受到压力。我们可以使用同步的选项来在这个系统上模拟这些运行现象（图5）。系统优势我们创造的新系统为我们的客户带来了以下的优势：现在他们可以同时对四件不同的测试样品进行测试，因为每一个执行机构都是由一个独立的输出、比例积分微分（PID）回路以及反馈通道来控制的。他们可以通过简单地将仿真数据作为输

8、入信号输入系统来执行现场数据仿真。这样可以减少现场条件与实验室研究条件之间的误差。通过几个通道执行机构之间的同步，用户还可以进行与实际现场条件相似的运行测试。实现控制器使用定时While循环来以2毫秒的固定周期运行整个进程。这样就可以保证PID对系统控制以及安全性能的响应始终有效。使用基于编程的图形化用户界面，用户可以在一个独立的显示屏中观察所有的参数并且进行实时的对比研究。结论1/5PXI、SCXI和LabVIEW是升级客户陈旧的测试设备的理想平台。最主要的优势是从一个传统的，包含了两个大型台