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應(yīng)用領(lǐng)域
功率/控制
挑戰(zhàn)
利用 PID 中的實(shí)時(shí)測功機(jī)負(fù)載控制，設(shè)計(jì)一個(gè)具有扭矩分析儀、轉(zhuǎn)速計(jì)和功率分析儀功能的
電動工具壽命測試。
解決方案
使用 National Instruments LabVIEW 7 Express, PCI, SCXI 和 cFP 模塊來創(chuàng)建一個(gè)可測量電動工具的扭矩、RPM和功率的堅(jiān)固的實(shí)時(shí) PID負(fù)載控制器。
使用產(chǎn)品：
cFP, CompactPCI, LabVIEW 7 Express,信號調(diào)理
介紹
帶有電動特性分析的測功機(jī)控制一直是一個(gè)重要的課題，并越來越受到控制和測試工程師的重視。一個(gè)可靠而又堅(jiān)固的系統(tǒng)必須集成有 PID 控制、扭矩分析儀、轉(zhuǎn)速計(jì)和功率分析儀等功能。在此電動工具壽命測試項(xiàng)目中，需要在不同載負(fù)階段循環(huán)地測試電動工具 48 至 72 小時(shí)。此負(fù)載應(yīng)經(jīng)由一個(gè)反饋回路自動控制，或由手動控制。在測試階段，需要顯示并實(shí)時(shí)記錄扭矩、PRM和輸入/輸出功率。最重要的是，必須同時(shí)控制和測試 5個(gè) UUT，互不影響。
系統(tǒng)說明
此項(xiàng)目的主要挑戰(zhàn)就是能夠?qū)崟r(shí)地完成所有測試任務(wù)。需要考慮的另一個(gè)因素是，客戶需要一個(gè)擴(kuò)展性強(qiáng)的開放而靈活的測試平臺。使用傳統(tǒng)的分立儀器來實(shí)現(xiàn)此目的是極其困難的。National Instrument 為開發(fā)者提供了廣泛的基于電腦的測試工具，使他們的測試平臺具有高度靈活性和無縫兼容性。這就是選擇使用 NI產(chǎn)品以合理的成本來達(dá)到目標(biāo)的原因。
由于緊湊型 Field Point 的充分可靠性，我們選用其作為 RT 平臺（下位機(jī)）。將一臺內(nèi)置
PCI-6052 的 Dell電腦用作主機(jī)（上位機(jī)）。下位機(jī)執(zhí)行定時(shí)緊急任務(wù)，同時(shí)收到命令，并將測試結(jié)果通過以太網(wǎng)傳送給上位機(jī)。保證在上位機(jī)和下位機(jī)之間進(jìn)行可靠的通訊至關(guān)重要。這意味著即使在網(wǎng)絡(luò)中斷、主電源關(guān)閉和軟件崩潰的情況下，通訊都能自動恢復(fù)。
一套緊湊型 Field Point 包括一個(gè) cFP-2020 控制器和 AI、AO、 DI、DO、CTR、TC 模塊。DO 模塊控制被測試對象（UUT）電源。AO 模塊通過輸出電壓來控制測功機(jī)，從而調(diào)節(jié)電動工具的負(fù)載。AI和 CTR模塊分別測量 UUT的扭矩和 RPM。TC模塊記錄溫度，而 DI模塊從緊急停止按鈕上捕獲信號。
使用 SCXI-1120 和 SCXI-1327接線盒有效地測定功率。SCXI-1327能將電源線電壓衰減至一個(gè)適合數(shù)據(jù)采集卡 PCI-6052E 的級別。功率分析包括計(jì)算和顯示實(shí)際功率因子、實(shí)時(shí)功率、視在功率和無功功率。.
在測試過程中，有三種操作模式。模式 1 設(shè)置循環(huán)負(fù)載，在 4 個(gè)階段周期性重復(fù)：無負(fù)載、輕負(fù)載、重負(fù)載和電源關(guān)閉。這 4 個(gè)階段的時(shí)段可以在程序運(yùn)行時(shí)設(shè)定或重新設(shè)定。模式 2和模式 3 分別為電動工具設(shè)定了兩個(gè)恒定負(fù)載。負(fù)載控制模式可設(shè)為手動，也可使用 PID 通過扭矩、RPM 或功率作為過程變量加以控制。所有的信息都可以通過點(diǎn)擊前面板中的“Log”按鈕來存盤記錄。
由于 cFP 有多個(gè)輸入/輸出，此系統(tǒng)最多可以控制和測試 8 個(gè) UUT 。
結(jié)論
此項(xiàng)目用全自動的、帶有測功機(jī)控制器和功率分析儀來進(jìn)行電動工具的壽命測試。此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，易于使用，效率高，可靠行強(qiáng)。LabVIEW 和 cFP 無疑是此套測試系統(tǒng)成功的主要因素。
要了解更多信息，請聯(lián)系 Shao Hui，電子郵件：hui.shao@pansino.com.cn
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