基于worldfip现场总线振动测量仪表的设计研究

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1、了，‘60855f摘要振动测量是实现系统状态监测和故障诊断的一个重要组成部分，本文主要讲述了如何设计基于WorldF工P现场总线的振动测量仪表，如何利用现场总线对仪表进行控制和参数组态。论文内容包括仪表元器件选择，硬件电路的设计，软件驱动程序的开发，如何实现振动测量仪与现场总线的通信等。硬件电路设计部分详细说明了仪表电路结构及工作原理;软件设计部分则论述了整个仪表的工作过程，其中包括如何利用68HC12单片机实现软件锁相环和现场数据的整周期采样。此外，还论述了国内外振动测量仪的开发现状，开发现场总线振动测量仪的意义以及现场总线振动测量

2、仪所应具备的基本特征。文中还对整周期采样所造成的误差进行了分析。关键词:现场总线，振动测量，整周期采样，Wor1dF工P,锁相环AbstractVibrationmeasurementisanimportantpartofrealizingthesystemstatusmonitorandfaultdiagnose.ThispaperprimarilydescribeshowtodesignvibrationmeasurementinstrumentbasedonWorldFIPfieldbus,howtorealizecontrol

3、andparameterconfigurationtotheinstrumentusingfieldbus.Thecontentsofpapercontainstheselectionoftheprimaldevices,thedesignofthehardwarecircuit,thedevelopmentofthedriveprogrameandhowtorealizethecommunicationbetweenvibrationmeasurementinstrumentandfieldbus.Inthepartofthehar

4、dwarecircuitdesign,thestructureofthecircuitandtheprincipleoftheinstrumentaredescribedindetail.Inthepartofthesoftwaredesign,thewholeworkingprocessoftheinstrumentisdescribedindetail,andthathowtorealizesoftwarephase-lockedloopandfullperiodvibrationsamplingusing68HC12areals

5、odetailedinthispart.Thepresentdeveloplevelofthevibrationmeasurementinstrumentindomesticandoverseas,themeaningofdevelopingandthebasiccharacterofvibrationmeasurementinstrumentisalsodescribed.Theerrorcausedbythefullperiodvibrationsamplingisanalysedinthepaper.GaoYiJie(Contr

6、olTheoryandEngineering)DirectedbyProf.YangGuoTianKeywords:fieldbus,vibrationmeasurement,fullperiodvibrationsampling,WorldFIP,phase-lockedloop华北电力大学(北京)硕十学位论文第一章绪论'1.1振动测量的作用及研究发展状况随着计算机技术和数字信号处理技术的迅速发展，机械设备振动监测与故障诊断技术被广泛用于电力、石油化工、冶金等行业的大型、高速旋转机械中。目前这种技术己成为设备现代化管理和提高企业综合

7、效益的技术基础。它之所以得到迅速的发展，是由于传统的设备计划维修制度的缺陷造成了维修费用的巨大浪费国内外实践表明，以振动测量与故障诊断技术为基础的设备预知维修能节省大量的维修费用，取得显著的经济效益，而且还能保证设备的安全运行，预防和减少恶性事故的发生，消除故障隐患，保障人身和设备安全，提高劳动生产率。目前，监测机械设备状态的手段虽然很多，但实践表明，振动信号的监测是一种易于实现而又可靠的办法。设备的振动信号是设备的状态信息的载体，它蕴含了丰富的设备异常或故障的信息，而振动特征是设备运行状态好坏的重要标志。因此，振动测试是设备状态信号

8、的基本测试手段，对振动信号的检w1}1能够获得设备的状态的有效信息，对它的分析则是诊断领域中一个被广泛采用的方法。现代传感器技术的发展为振动信号的测试提供了有力的保证。现代振动测试都是采用电测法，即把待测的机械振动量的变