摘要：本次设计课题要求针对小型轴流风扇样机，分析其转速、电流、输入功率等性能参数试验方法，按GB/T 2658-2015《小型交流风机通用技术条件》及其引用标准要求，设计轴流风扇性能试验监控系统。

主要内容包括选用合适电控设备，构建轴流风扇性能试验监控系统结构，将计算机技术、传感器技术、测试技术等理论知识相结合并加以应用，研究实现轴流风扇性能参数的检测和系统控制。系统要求实现风机的转速、电流、输入功率、气流特性等质量性能参数项目检测，参数采集考虑选用电流、电压、压力、大气参数、转速、功率等传感器。

系统将PLC技术和传感器技术相结合，选择三菱系列PLC作为下位机和组态软件KingView作为上位机，设计总体性能试验监控系统。利用GX Works2编程软件进行监控流程的设计，采用串行通信技术，通过下位机PLC控制传感器和轴流风扇的启停。传感器检测现场数据后，模拟量通过PLC扩展模块进行数据传输，数字量通过智能仪器仪表直接送回计算机，上位机组态显示监控信息。本系统可以对生活中常见的小型轴流风扇进行性能试验监控，实现小型轴流风扇性能试验的高效化。

本课题涉及可控制编程PLC技术、传感器检测技术、计算机通信技术、电力拖动技术等，结合了三菱PLC编程软件和组态软件的使用，对于其他工程监控系统的设计有一定的借鉴意义。

关键词：轴流风机；三菱PLC；传感器；监控系统

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1 国内外发展现状及趋势-1

1.2 文章结构-3

第二章  轴流风机性能试验监控系统总体设计-5

2.1 轴流风机工作原理-5

2.2 轴流风机性能试验总体设计-6

2.2.1低压启动-6

2.2.2 转速、转矩、电流、电压和输入功率-6

2.2.3 温升-8

2.2.4 气流特性、最大风量和最大静压-9

2.2.5 风机效率-14

2.3 监控系统总体设计-15

2.4 本章小结-16

第三章 轴流风机试验监控系统硬件设计-17

3.1 PLC控制模块-17

3.1.1 系统控制流程-17

3.1.2 I/O地址表-17

3.1.3 I/O电气接线图-19

3.2 A/D转换模块-20

3.3 传感器检测模块-22

3.3.1 青智8930功率分析仪-22

3.3.2 MS5540C大气压力传感器-24

3.3.3 PT100温度传感器-25

3.3.4 大气干球湿球温度传感器-26

3.3.5 YS-27/3144E霍尔转速传感器-27

3.4 电源模块-28

3.5 电路保护模块-29

3.6 风室式实验装置-30

3.7 本章小结-31

第四章 轴流风机性能试验系统软件设计-32

4.1 上位机组态软件设计-32

4.1.1 组态王软件使用方法-33

4.1.2 组态界面设计步骤-34

4.1.3 监控系统界面设计-36

4.2 下位机PLC编程软件设计-37

4.2.1 软件使用步骤-37

4.2.2 系统基本控制程序-40

4.3 性能试验监控系统调试-42

4.4 本章小结-43

第五章 总结与展望-44

5.1 总结-44

5.2 展望-44

参考文献-45

致谢-46