基于LabVIEW和PXI的轧机振动纹在线监诊系统

　　介绍：在钢铁业，轧机的振动会导致带钢及轧辊表面产生振动纹，这不仅严重影响产品的质量而且降低生产效率。宝钢在国内率先开发了一套基于LabVIEW和PXI的轧机振动纹在线监诊系统。该监测系统能够获取和记录振动信号、工艺及设备参数，全面反映轧制过程的状态和振动纹产生信息。系统具有显示监控、报警、诊断分析和历史数据查询功能。系统已成功地应用于冷轧平整机组，对于生产操作和设备维护提供有力的技术支撑。该系统可靠性高、完善的分析功能、开发周期短，具有广阔的发展前景。

　　背景：

　　在钢铁业，由于轧机振动带钢在热轧和冷轧过程中其表面和支撑辊上会产生明暗相间的条纹(图1)。振动纹的产生对轧钢生产主要有两方面的不利影响。一是难以满足用户对带钢表面质量的要求，因为，即便将带钢表面进行了喷涂，其明暗相间的条纹依然可见，这对车身或家用电器的用户来说是难以接受的;二是振动纹有时也会出现在支承辊上，因而增加了换辊的次数，降低了生产效率。

　　建立一套轧机振动纹在线监测系统，可以获取设备的状态信号，找出振动纹的主要成因;同时，在试验的基础上，确定振动纹的判别准则，实现对振动纹的实时报警，从而对现场操作、设备维护和设备改造提供指导意见。

　　系统总体结构

　　本系统是在冷轧单机架平整机上实施，用于工业现场的实时数据采集、监控以及对数据的精密分析，要求系统可靠性高，实时性强并具有完善的分析处理功能。整个系统采用基于Fast Ethernet 的网络结构，如图2所示。

　　整个系统由数采站、监视站、分析站、工程师站、交换机和服务器构成，是一个完整的测控网络系统。

　　系统硬件模块介绍

　　1) 数采站

　　信号采集站要求连续工作和无人看管，因此计算机硬件和软件必须可靠。

　　数采站包括嵌入式主控计算机PXI-8170/450、PXI-1010混合机箱、PXI-6052E数据采集模块、信号调理模块和接线盒以及连接线和附件。数采站主要完成所有系统相关的数据采集工作和采集数据抽取处理工作。

　　PXI-8170/450：它带有一个Intel PIII450的CPU，1个3.5in.、1.44MB软驱，1个串口，1个并口，1个 USB接口，4GB的硬盘。PXI系统的嵌入式零槽控制器高度集成比普通计算机具有更高的可靠性和便携性，其独特的显示技术使其在提供高性能显示的同时，将PCI总线的132Mb/s的带宽全部留给了其它的PXI模块。

　　PXI-8210：集成高速(100BaseTX)以太网接口和Wide Ultra SCSI(40 Mbytes/s)总线接口为一个PXI模块，节省了PXI插槽。