LabVIEW自动测控与故障识别系统

使用LabVIEW 2019在Win10 64位系统上开发自动测控软件,通过与基恩士NR-X100数据采集仪通讯,实时采集和分析数据,自动识别判断产品是否合格,并增加数据记录和仿真功能。

具体解决方案:

1. 系统架构设计
  1. 硬件接口:

    • 数据采集: 使用LabVIEW与基恩士NR-X100数据采集仪进行通讯,通过NR-X100实时采集产品数据。

    • 通讯协议: 使用LabVIEW中的VISA或TCP/IP模块进行通讯设置,确保数据的实时传输和同步。

  2. 软件模块:

    • 数据采集模块:通过配置NR-X100采集参数,确保采集过程的稳定和高效。调整“NRIF_HV04Config.vi”和“NRIF ReadsamplingData.vi”中的参数以优化采集时长和频率。

    • 数据处理模块:包含数据预处理、特征提取和实时显示功能,使用ActPlot显示三组波形,便于观察。

2. 数据预处理与实时分析
  1. 数据平滑与滤波:

    • 采用移动平均或其他滤波算法减少噪声,提高信号质量。

    • 在“NR-X100: acq2”状态中,Graph波形持续记录显示,确保数据的连续性。

  2. 特征提取:

    • 实时提取标定点之间的时间差值,使用峰值检测或零交叉检测等方法。

    • 在“Calculate Peak Position.vi”中,计算c点和d点之间的时间差,优化算法以准确识别特征点。

3. 自动识别与合格判断
  1. 算法设计:

    • 编写算法根据提取的特征值自动识别判断产品是否合格,增加对波峰、波谷和最终值的多次计算,获取最大值、最小值和平均值用于判断。

    • 在“Calculate Peak Position.vi”中,处理c点和d点之间的突跳,确保对不同情况的处理准确。

  2. 结果输出与记录:

    • 在“Save Test Result With Ini.vi”中,将测试结果保存到C:\Test Result目录下。

    • 通过串口发送测试结果(OK/NG),实现与外部设备的通讯。

4. 用户界面与交互设计
  1. 实时监控界面:

    • 设计用户友好的界面,实时显示数据曲线、标定点和合格判断结果。

    • 提供灵活的参数设置界面,允许用户调整算法参数和标定点阈值。

  2. 参数设置与调整:

    • 通过“Pro HongFa\Calc\Debug Data Process With JKI.vi”进行算法和参数的调试,确保系统的稳定性和准确性。

5. 数据记录与仿真功能
  1. 数据记录:

    • 增加数据记录功能,在“NR-X100: acq”状态中,确保采集和保存的每一组数据都能被记录和回溯。

  2. 仿真功能:

    • 增加仿真功能,保存测试数据,便于在实验室环境中进行仿真测试和算法验证。

注意事项:

  • 数据准确性与同步性: 确保数据采集的准确性和实时性,避免由于数据延迟或丢失导致判断错误。

  • 算法鲁棒性: 设计算法时考虑数据的噪声和异常值,确保在各种情况下算法的稳定性和准确性。

  • 系统性能优化: 在处理大数据量或高频数据时,优化系统性能,确保实时性和响应速度。

  • 用户体验与操作简便性: 界面设计应简洁直观,操作简便,减少用户学习成本和误操作风险。

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