Development of a virtual device for controlling the condition of industrial units nodes using LabView tools

Abstract

This article is devoted to the research, construction, configuration and implementation of a virtual device for monitoring the condition of nodes of complex industrial units. Modern units used in heavy engineering require no less modern means of management, control and diagnostics of damage to such units and their components. The development of the structure of control tools is based on multi-level or multi-stage procedures of transformations of incoming measuring signals from aggregates. As the structure of the control device, a structure with a two-stage implementation of the spectral transformation of measurement signals – with a primary static transformation and a secondary static transformation – was chosen. The basis of the primary static transformation is the spectral transformation procedure based on the wavelet transformation. The basis of the secondary static transformation is the procedure of linear discrimination with the indication of the decisive rule. The article demonstrates and implements approaches to building a virtual device in terms of creating a block diagram, developing software, organizing the front panel of the device, setting up and carrying out simulation modeling for blocks of primary and secondary static transformations. The research uses the LabView platform. To prepare incoming measurement signals from nodes of industrial units, in the first block, the procedures of graduation, calibration and normalization of the target function are carried out. To receive input measuring signals from units of industrial nodes, the COM port of the computer is used which, according to the developed program, polls the COM port and inputs measuring signals to the primary static transformation procedure. The article describes a complete virtual control device that is formed and tested, which structurally contains all the blocks for achieving the control result and indicating the control result on the graphic interpretation of the computer.

Дана стаття присвячена дослідженню, побудові, налаштуванню і реалізації віртуального пристрою контролю стану вузлів складних промислових агрегатів. Сучасні агрегати, що використовуються у важкому машинобудуванні, потребують не менш сучасних засобів управління, контролю та діагностики ушкоджень таких агрегатів та їх вузлів. Розвиток структури засобів контролю спирається на багаторівневі чи багатоетапні процедури перетворень вхідних вимірювальних сигналів з агрегатів. В якості структури пристрою контролю обрана структура з двохетапною реалізацією спектрального перетворення вимірювальних сигналів – з первинним статистичним перетворенням і вторинним статистичним перетворенням. Основою первинного статистичного перетворення є процедура спектрального перетворення на базі вейвлет перетворення. В основу вторинного статистичного перетворення покладена процедура лінійної дискримінації з індикацією вирішувального правила. В статті продемонстровані і реалізовані підходи до побудови віртуального пристрою в розрізах створення блок-схеми, розробки програмного забезпечення, організації лицьової панелі пристрою, здійснення налаштування та проведення імітаційного моделювання для блоків первинного і вторинного статистичних перетворень. В дослідженнях використовується платформа LabView. Для підготовки вхідних вимірювальних сигналів з вузлів промислових агрегатів, у першому блоці, здійснюються процедури градуювання, калібрування та нормування цільової функції. Для отримання вхідних вимірювальних сигналів з вузлів промислових агрегатів використовується порт СОМ комп'ютера, який, за розробленою програмою, здійснює опитування СОМ порту і введення вимірювальнихсигналів на процедуру первинного статистичного перетворення. В статті сформований і апробований цілісний віртуальний пристрій контролю, який структурно містить всі блоки для досягнення результату контролю та індикації результату контролю на графічній інтерпретації комп'ютера.