基于LABVIEW的电机控制和数据采集系统
黄鑫广江铭徐飞儿李应优
摘要：针对具有双泵结构的汽车变速器液压阀板，在进行测试验证过程中，需分别独立控制双泵供油，提出了一种通过伺服电机驱动双泵，上位机采用LABVIEW平台开发，并通过相应的硬件设备实时采集控制电流、压力信号的电机控制和数据采集系统。该系统采用工控机、CAN卡、NI数据采集卡、SINAMICSS120组成硬件结构，通过设计上位机软件实现对伺服电机控制、多种信号采集功能，并重点介绍了上位机软件和实现方式，经现有台架改造和测试，该系统能够实现伺服电机转速控制和信号采集功能，能够满足液压阀板测试要求。
关键词：LABVIEW伺服电机控制数据采集
Abstract：Forthehydraulicvalveplateofautomobiletransmissionwithdualpumpstructure，itisnecessarytocontroltheoilsupplyofdualpumpsindependentlyintheprocessoftestandverification.Amotorcontrolanddataacquisitionsystemisproposed，inwhichthedualpumpsaredrivenbyservomotor，theuppercomputerisdevelopedbyLabVIEWplatform，andthecontrolcurrentandpressuresignalsarecollectedandcontrolledinrealtimethroughthecorrespondinghardwareequipment.Thehardwarestructureofthesystemiscomposedofindustrialcontrolcomputer，cancard，NidataacquisitioncardandSINAMICSS120.Theuppercomputersoftwareisdesignedtorealizetheservomotorcontrolandvarioussignalacquisitionfunctions，andtheuppercomputersoftwareandimplementationmodearemainlyintroduced.Aftertheexistingbenchtransformationandtesting，thesystemcanrealizetheservomotorspeedcontrolandsignalacquisitionfunctions，andcanmeetthetestrequirementsofhydraulicvalveplate.
Keywords：LABVIEW;Servomotorcontrol;Thedatacollection
LABVIEW是一种图形化的编程语言和开发环境，是美国国家仪器公司（简称NI）开发的虚拟仪器开发平台软件，被公认为标准的数据采集和仪器控制软件。近年来，随着虚拟仪器技术的发展，这一技术在测量与控制领域得到了快速且广泛的应用[1]。
作为SINAMICS系列驱动产品的一员，SINAMICSS120是一个适用于机械设备制造领域的高性能应用的模块化驱动系统。SINAMICSS120面向及其广泛的工业应用提供了高性能的单轴和多轴驱动，功率范围涵盖0.12～4500KW，具有廣泛的传动应用价值。依托其良好的扩展性和灵活性，可支持灵活的机床设计，并且可以快速实现定制的驱动解决方案[2]。
2系统硬件方案设计
2.1系统硬件组成
该系统由上位机（即工控机）、下位机（即西门子S120控制单元CU320-2-PN）、24V直流电源、电源模块SLM、单轴电机模块、同步电机1FT7、CAN卡以及NI数据采集卡等部件组成，其总体结构如图1所示。
伺服系统采用SINAMICSS120驱动系统，包括：进线电抗器、书本型非调节型电源模块、控制单元CU320-2-PN、两个书本型单轴电机模块、两个1FT7同步电机。
SINAMICSS120的控制器CU320-2-PN具有以下功能：数字量输入/输出、模拟量输入/输出（选件）、自由功能模块、驱动控制图（DCC）编程。其中，驱动控制图包括：逻辑运算功