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1、（20__届）本科毕业设计故障诊断试验系统设计——信号采集26摘要多级流模型(MFM，Multilevelflowmodels)是系统目标和功能的图形化，对真实的物理系统以物质流、能量流、信息流的角度进行抽象，把系统目标和功能及其之间的关系通过图形符号来表达的模型。作为一种功能模型，MFM通常比相应的面向事件的模型更简单，并且对系统的描述更加完全，能显著地减少计算量，因而在实时性要求很高的故障诊断中具有明显的优势。本系统针对流程工业的温度、流量、液位等缓变信号的采集，但为了使采集器具有分布式系统设备故障定位的功能要求
2、，结构上采用了单片机结构，负责数据采集的通信。该系统主要包括现场数据采集、数据显示等单元。现场数据经各类传感器采集上来后经调理电路接入单片机进行A/D转换、分析和处理、液晶实时显示。本文研究的分布式设备故障诊断的嵌入式数据采集系统发挥多级流模型的优势，实时性高、扩展能力强，适用于流程工业领域的缓变信号采集与故障初诊断。关键词：多级流模型；故障诊断；数据采集；单片机26FaultDiagnosisExperimentSystemDesign–SignalAcquisitionAbstractMultilevelflow
3、models,thegraphicformofsystemobjectivesandfunctions,theabstractionofgenuinephysicalsystemfromtheperspectivesofmaterial,energyandinformationflow.Servingasthemodelthatexpressessystemobjectivesandfunctionsandtheirrelationsthroughgraphicsymbols.Servingasafunctional
4、model,MFMiseasierthanevent-orientedmodelwithmorecompletesystemdescription,capableofreducingamountofcalculationremarkably.Therefore,ithasobviousadvantageinmalfunctiondiagnosiswithexigentReal-time.
Thissystemisaimedattheprocessindustry,becausemostofthesignalneedc
5、ollectedintheprocessindustryaretemperature,flow,levelandetc,tomeetthechallengeoftheequipment,Eachdistributednodesusesingle-chipmicrocomputer,whichisfordataacquisition.Inthissystem,thestructureincludedthescenedataacquisition,datadisplay.Fielddataaccessbyadjustin
6、gcircuitmicrocontrolleronA/Dconversionandanalysisandprocessing.Thispaperstudiesembeddeddataacquisitionsystemofthedistributedequipmentfaultdiagnosisisreliable,real-time,highexpansionabilityisstrong,suitablefortheprocessindustryandotherareasofslowchangesignalacqu
7、isitionandfaultearlydiagnosis.KeyWords:MFM;Faultdiagnosis;Dataacquisition;Microcontroller26目录摘要IIIABSTRACTIV第一章绪论11.1选题的背景和意义11.2故障诊断的现状与发展21.2.1国外的现状与发展21.2.2国内的现状与发展31.3研究开发内容和技术关键、技术路线4第二章MFM建模方法与故障诊断技术研究52.1引言52.2MFM建模的理论基础52.2.1目标52.2.2功能62.2.3设备元件92.2.4目标
8、、功能、设备元件之间的映射关系92.2.5MFM的层次关系92.3故障诊断算法112.4试验台总体方案122.4.1传感器142.4.2基于单片机的数据采集系统152.4.3硬件设计182.4.4软件设计21第三章基于MFM的故障定位233.1故障初诊断的实现233.2软件系统集成233.2.1软件流程图233.2.2单片机故障初诊断25第四章
