一种基于LabVIEW多变频器老化测试方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明专利属于虚拟仪器技术领域，具体涉及一种基于LabVIEW的多变频器老化 测试系统设计方法。
【背景技术】
[0002] 变频器作为一种稳定性强、精度高的调速系统已经广泛应用于各类调速传动装 置，变频器调速系统取代直流调速装置已经成为必然趋势。所谓变频调速就是利用变频器 经过恰当的强制变换方法，将输入的工频交流电变换成为频率和幅值都可调节的交流电输 出到交流电动机，从而达到节能和调速的目的。随着自动化、电网智能化、环保节能等多种 需求驱使下，变频器在我国各行业推广应用迅速。一般而言，在占工业用电50%_60%的风机、 栗和压缩机等通用机械上使用变频器调速装置，将可以节电30%左右，这不仅为社会节约了 电能而且还降低了工业成本，因此有着巨大的市场潜力。
[0003] 此外，不安全及素质低劣的产品不但危害人身安全，更可能令公司损失惨重，所 以，产品在出厂前必须在不同工作温度下对其进行较长时间带负载老化测试，测试其稳定 性，这是变频器生产不可缺少的环节之一。在未经检验之前，其质量状态还是未知的，可能 是合格的，也可能是不合格的。只有经过检测之后，才能确定产品的质量状态;把好质量关， 防止将不合格品转入下一过程或流入市场，造成不必要的损失。更进一步可以把产品质量 检验信息及时报告和反馈，为企业研究和解决质量问题提供依据，以利于不断改进和提高 产品质量，提高企业经济效益和社会效益。
[0004]传统变频器老化测试存在很多问题，主要存在如下三方面缺陷:第一，因每个仪表 完成的测试任务单一，且变频器的性能测试涉及很多性能参数，故所需仪表较多，仪表的购 置、维修等费用较高。第二，人工进行操作，测试速度慢，测试效率低。测试变频器需要较多 的接线，人工接线费时费力，而且换接不方便;不仅如此，读表和记录也比较费时，而且往往 要两个人配合完成，这样既浪费时间又浪费人力。此外，变频器的输出往往有上百伏，手动 检测存在一定的危险性。第三，由于人工和仪表都会对测量结果带来偶然误差，测量的准确 性很难保证，很容易出现读数错误或记录错误等误差现象。仪表的错误也会出现测量结果 的不准确。
[0005] 近年来，随着虚拟仪器技术、高速信号采集技术、柔性测试技术等新技术的发展和 应用使得测试技术与计算机技术的融合正引起测试领域一场新的革命。从而使得开发自动 化、智能化、网络化的变频器测试系统成为可能。鉴于已有的技术，本专利设计了一套基于 LabVIEW的变频器老化测试系统设计，新测试系统运用虚拟仪器技术取代功能单一的仪器 仪表并以软件的形式融入系统，真正做到了硬件软件化。
【发明内容】
[0006] 1、本发明的目的。
[0007] 本发明提供一种变频器老化测试方法及系统，用以提高老化试验的可靠性，以及 准确率。
[0008] 2、本发明所采用的技术方案。
[0009] 本发明的基于LabVIEW多变频器老化测试方法，包括:信号采集步骤、VISA串口通 信步骤、多工位条码扫描步骤、变频器老化测试步骤和系统复位步骤； 信号采集步骤:所述的信号采集步骤完成读写控制每条线路上开关的通断，实现档位 的切换的数字信号； (1) 通过DAQmx创建单个或多个虚拟通道VI并将其添加至任务； (2) 通过DAQmx开始任务VI使任务处于运行状态，开始测量或生成； (3) 再次通过DAQmx写入虚拟通道向用户指定任务或虚拟通道中写入数字量； (4) 最后通过DAQmx清除任务VI清除并退出该任务。
[0010] VISA串口通信步骤:所述的VISA串口通信步骤是利用RS232串口通过RS232/485转 接器与变频器相连，实现工控机与变频器之间的通信，从而控制变频器； 所述的多工位条码扫描步骤:扫描每个待测变频器上的条形码，读取变频器的ID号，扫 码器通过C0M1 口与上位机相连，通过串口配置、VISA Read和VISA Close完成条码的扫描； VISA Read VI要放在while循环中运行，使之能够随时响应扫码器的触发，当完成扫描后， 通过前面板的勾选框选择扫描后将要进行测试的工位，所被选择的工位便会通过通道传给 变频器老化测试模块并进行测试；待选择好工位信息后点击前面板上的完成按钮，结束 while循环，程序退出，扫码操作完成； 所述的变频器老化测试步骤包括起动、停机、正反转功能检查，通过上位机控制变频器 实现电机的带载运行； 所述的系统复位步骤是用来对整个系统的数据采集卡及接触器、继电器等设备进行复 位； 更进一步的具体实施例中，还包括数据管理与报表生成功能步骤:通过LabVIEW数据库 访问工具包LabSQL来实现数据管理。
[0011] 更进一步的具体实施例中，所述的报表生成功能是利用LabVIEW提供的一个基于 交互式配置MS Office Report快速VI，生成Excel表格。
[0012] 更进一步的具体实施例中，实现数据库功能按照如下步骤进行： (1) 在Access中建立一个数据库； (2) 建立与数据库的连接:在利用LabVIEW数据库工具包操作数据库前，需要先连接 数据库，通过提供数据源名DSN连接数据库； (3) 数据库基本操作包括创建表格、初除表格、添加记录、查询记录。
[0013]本发明的基于LabVIEW多变频器老化测试系统，包括工控机、显示器、数据采集卡、 信号连接器、霍尔电流传感器、霍尔电压传感器、电量隔离传感器、继电器、电源、夹具装置； 三相电源的La、Lb、Lc端、Μ端分别连接一级开关，一级开关组组成总开关QF1，总开关 QF1与4组分开关QF2-QF5相连，每组分开关的每条支路分别经过电源指示灯和继电器ΚΜ11、 ΚΜ12接入待测4个变频器的R、S、T端，变频器的U、V、W端接入飞轮负载及电动机，4组分开关 控制16个变频器;变频器的P( + )端与N(-)端接入直流电压表，同时并联用于释放变频器内 的残余电量的放电电阻R和继电器KM13,在变频器的输入端和输出端分别通过霍尔电流传 感器、霍尔电压传感器经过滤波器接入数据采集卡的端口，工控机便可通过数据采集卡读 取各线路的电压电流的实时值。
[0014] 更进一步的具体实施例中，系统中各个继电器、接触器经过驱动器接入数据采集 卡的数字端口，上位机通过数据采集卡控制每条线路上开关的通断，实现档位的切换。
[0015] 更进一步的具体实施例中，上位机通过RS232/485转接器与变频器相连。8.根据权 利要求4所述的基于LabVIEW多变频器老化测试系统，其特征在于:所述的变频器功率为3.7 ~55kW。
[0016] 更进一步的具体实施例中，所述的显示器为液晶显示器。
[0017] 3、本发明的有益效果。
[0018] (1)本发明应用范围广，能够满足3.7~55kW壳架15个型号的通用性。
[0019] (2)本发明能够线程并行测试多个变频器的老化过程，提高了测试效率。
[0020] (3)本发明通过LabVIEW进行变频器结构测试，提高了系统的工作效率及精确度。
【附图说明】
[0021] 图1为本发明的总体结构图。
[0022] 图2为本发明的主要硬件连接图。
[0023]图3为串口通信程序。
[0024] 图4为数据库操作程序框图 图5工位选择界面。
[0025] 图6读取产品信息界面。
[0026] 图7老化测试界面。
【具体实施方式】
[0027] 为了使专利局的审查员尤其是公众能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有 益效果，申请人将在下面以实施例的方式作详细说明，但是对实施例的描述均不是对本发 明方案的限制，任何依据本发明构思所作出的仅仅为形式上的而非实质性的等效变换都应 视为本发明的技术方案范畴。 实施例
[0028] 变频器老化测试设备由软件和硬件两部分构成，其中软件采用了基于图形化编程 语言一 LabVIEW，而硬件主要由工控机、工业液晶显示器、高精度数据采集卡、信号连接器、 霍尔电流传感器、霍尔电压传感器、电量隔离传感器、接触器、程控直流高压电源、夹具装置 等部分构成。如图1所示。其中，供电系统负责为待测变频器和整个测试系统提供电源，上位 机通过高精度数据采集卡实现对变频器外围设备的控制，如电源接触器模块、测试档位的 选择以及负载电机的切换等。变频器参数的读取与设置是通过RS232/485串口实现上位机 与待测变频器之间的通信，通信协议采用Modbus RTU模式。测试结束后，上位机通过数据采 集卡控制电源接触器模块和负载接触器模块，断开系统中的电源和负载，并生成测试报表。
[0029] 该系统能够同时对16组变频器进行老化测试，每4个变频器为一组，分为4组。如图 2所示，三相电源通过总开关QF1与各组分开关QF2-QF5相连，各路分开关经过电源指示灯 和继电器接入待测变频器的R、S、