基(ji)于(yu)PXI控制器的(de)(de)電梯曳引(yin)機檢測(ce)方案，既能提高系統(tong)的(de)(de)自動化程度，又能充分利用計算(suan)機的(de)(de)運算(suan)、處理、儲(chu)存(cun)優勢(shi)，解決人工管理繁雜問(wen)題。給電梯曳引(yin)機檢測(ce)工作帶來極(ji)大的(de)(de)擴展(zhan)性(xing)，降低了測(ce)試(shi)成本。

測試系統結構

從整(zheng)體功能(neng)上可將測試(shi)系統分為測量系統和控制(zhi)系統2部分。測試(shi)系統的結構組(zu)成如圖

測(ce)(ce)(ce)量系統以(yi)(yi)虛擬儀器(qi)(qi)技術為核心，由(you)(you)PXI控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)、采集卡和(he)互感器(qi)(qi)組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，主要完成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)過(guo)程的(de)信號(hao)測(ce)(ce)(ce)量、數據處理(li)等(deng)(deng)功能；控(kong)制(zhi)(zhi)系統由(you)(you)PLC、負(fu)(fu)載(zai)(zai)試(shi)(shi)驗(yan)臺子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、脈動(dong)(dong)試(shi)(shi)驗(yan)臺子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)以(yi)(yi)及擴展子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)組成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)，主要完成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)設備狀(zhuang)態監視、設備控(kong)制(zhi)(zhi)等(deng)(deng)功能。負(fu)(fu)載(zai)(zai)試(shi)(shi)驗(yan)臺子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)完成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)曳(ye)引機(ji)(ji)(ji)的(de)空載(zai)(zai)、負(fu)(fu)載(zai)(zai)、過(guo)負(fu)(fu)載(zai)(zai)、溫升、失步檢(jian)測(ce)(ce)(ce)；脈動(dong)(dong)試(shi)(shi)驗(yan)臺子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)完成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)曳(ye)引機(ji)(ji)(ji)的(de)反(fan)電動(dong)(dong)勢諧波分析、脈動(dong)(dong)力矩分析、制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)器(qi)(qi)制(zhi)(zhi)動(dong)(dong)性能檢(jian)測(ce)(ce)(ce)；當上述兩(liang)個子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)不能滿足測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)需求時，可開發一個或多個新的(de)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)，添加到擴展子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)。測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)系統以(yi)(yi)PXI控(kong)制(zhi)(zhi)器(qi)(qi)作為上位(wei)機(ji)(ji)(ji)，上位(wei)機(ji)(ji)(ji)通過(guo)OPC通訊完成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)對PLC的(de)監視和(he)控(kong)制(zhi)(zhi)。由(you)(you)PLC控(kong)制(zhi)(zhi)測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)子模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)對被測(ce)(ce)(ce)曳(ye)引機(ji)(ji)(ji)進行測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)，測(ce)(ce)(ce)試(shi)(shi)數據由(you)(you)傳(chuan)感器(qi)(qi)送(song)到采集卡，采集卡通過(guo)PXI總線將數據傳(chuan)給上位(wei)機(ji)(ji)(ji)，上位(wei)機(ji)(ji)(ji)完成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)數據處理(li)和(he)存儲，并自動(dong)(dong)生成(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)實驗(yan)報告(gao)。

測試系統的硬件設計

根據測試系(xi)統結構，分別(bie)設計(ji)各個(ge)部(bu)分的硬件(jian)，設計(ji)的硬件(jian)滿足5kW~45kW曳引機(ji)的測試要求。

上位機硬件設計

系統上位機采用(yong)(yong)PXI總(zong)線，并引用(yong)(yong)PXI嵌(qian)入式(shi)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)和(he)PXI測量設(she)備(bei)。硬件采用(yong)(yong)基于PXI總(zong)線功能(neng)強大的(de)(de)模塊化虛擬儀(yi)器(qi)(qi)(qi)，充分發揮了PXI總(zong)線的(de)(de)優勢(shi)。本文采用(yong)(yong)凌(ling)華的(de)(de)PXI．3950控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)和(he)PXIS。2508機箱(xiang)。PXI-3950是(shi)專為PXI平臺混合測試系統而設(she)計研(yan)發的(de)(de)PxIT嵌(qian)入式(shi)控制(zhi)器(qi)(qi)(qi)，采用(yong)(yong)Intel~Pentium~M或Intel~CoreTM2Duo處理器(qi)(qi)(qi)，能(neng)夠為各種(zhong)測試和(he)測量應用(yong)(yong)提供(gong)穩固(gu)的(de)(de)操作環境；PXIS．2508機箱(xiang)可(ke)以兼容PXI和(he)CompactPCI規范(fan)，提供(gong)1個系統槽和(he)7個外設(she)槽來滿足系統隨(sui)時擴展的(de)(de)測試需求。

數據采集硬件設計

對于(yu)不同類型的信(xin)號需要使(shi)用不同性能的采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)卡(ka)(ka)，基于(yu)曳引機測試(shi)(shi)(shi)的信(xin)號需求(qiu)，選(xuan)取凌華(hua)PXI．2022采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)卡(ka)(ka)。采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)卡(ka)(ka)提(ti)供(gong)(gong)了8／16通(tong)道差分輸入(ru)，16位A／D轉換器，采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)樣(yang)速率可(ke)(ke)達250kHz，可(ke)(ke)滿足測試(shi)(shi)(shi)系(xi)統(tong)模擬(ni)量采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)需求(qiu)；采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)卡(ka)(ka)提(ti)供(gong)(gong)2通(tong)道32位計數(shu)器可(ke)(ke)滿足測試(shi)(shi)(shi)系(xi)統(tong)脈(mo)沖信(xin)號采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)需求(qiu)。在(zai)多(duo)采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)卡(ka)(ka)的應用場合，可(ke)(ke)通(tong)過(guo)PXI總線(xian)觸發(fa)(fa)實現多(duo)卡(ka)(ka)同步采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)，使(shi)系(xi)統(tong)的應用極具靈活性。凌華(hua)還提(ti)供(gong)(gong)了32位LabVⅢW驅動程(cheng)序，將PXI數(shu)據采(cai)(cai)(cai)(cai)(cai)集(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)卡(ka)(ka)與LabVIEW軟件開發(fa)(fa)平臺(tai)結合在(zai)一起(qi)。

負載試驗臺子模塊硬件設計

負(fu)載試驗(yan)臺硬件為(wei)交直流電機對拖系統，結(jie)構如(ru)圖

一般曳(ye)引機額(e)定(ding)轉(zhuan)(zhuan)速(su)都小于(yu)255r／min，若要通(tong)過高轉(zhuan)(zhuan)速(su)的直(zhi)(zhi)流(liu)機模(mo)擬負載，必須為(wei)對拖系統配(pei)置變(bian)速(su)箱。被測曳(ye)引機通(tong)過矢量控制(zhi)型變(bian)頻器(qi)驅動，直(zhi)(zhi)流(liu)電機通(tong)過四象限(xian)運行的直(zhi)(zhi)流(liu)驅動器(qi)驅動。

負(fu)載(zai)(zai)試驗臺(tai)工作原理：試驗中直(zhi)流電(dian)機(ji)(ji)為被測機(ji)(ji)的(de)動(dong)力輸出提供(gong)負(fu)載(zai)(zai)，并(bing)吸(xi)收被測機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)械能量(liang)，直(zhi)流驅動(dong)器通過(guo)控制直(zhi)流電(dian)機(ji)(ji)的(de)上網電(dian)流控制被測機(ji)(ji)的(de)扭矩(ju)，實(shi)現被測機(ji)(ji)的(de)負(fu)載(zai)(zai)、過(guo)負(fu)載(zai)(zai)、溫升、失步性能的(de)測量(liang)。

脈動試驗臺子模塊硬件設計

脈動(dong)試(shi)驗臺子模(mo)塊是(shi)以曳引機(ji)作為原(yuan)動(dong)機(ji)直接拖動(dong)被(bei)測曳引機(ji)，結構如圖

曳(ye)引機通過矢量(liang)控制型變頻(pin)器(qi)驅(qu)動(dong)，被(bei)測(ce)曳(ye)引機為(wei)從動(dong)機。為(wei)滿(man)足反電勢和(he)脈動(dong)力矩測(ce)量(liang)的(de)范圍需求，試驗(yan)中被(bei)測(ce)曳(ye)引機轉(zhuan)速(su)和(he)功率必須要小于等于曳(ye)引機的(de)轉(zhuan)速(su)和(he)功率。

脈動(dong)試驗(yan)臺工作原(yuan)理：反(fan)電動(dong)勢(shi)諧(xie)波(bo)分析試驗(yan)中(zhong)變頻器(qi)為速度(du)模(mo)式，曳(ye)(ye)引(yin)機為被(bei)測(ce)曳(ye)(ye)引(yin)機提供(gong)均(jun)勻(yun)的(de)轉(zhuan)速，測(ce)量(liang)系統(tong)(tong)則自(zi)動(dong)測(ce)量(liang)被(bei)測(ce)曳(ye)(ye)引(yin)機進(jin)(jin)線繞(rao)組端(duan)電壓(ya)及諧(xie)波(bo)分量(liang)；脈動(dong)力矩(ju)試驗(yan)中(zhong)曳(ye)(ye)引(yin)機調節自(zi)身的(de)輸出(chu)轉(zhuan)矩(ju)，并為被(bei)測(ce)曳(ye)(ye)引(yin)機提供(gong)小于(yu)40r／min的(de)轉(zhuan)速，同時(shi)測(ce)量(liang)系統(tong)(tong)自(zi)動(dong)記錄轉(zhuan)軸上(shang)轉(zhuan)矩(ju)的(de)波(bo)形(xing)；制動(dong)器(qi)性(xing)能試驗(yan)中(zhong)制動(dong)器(qi)抱(bao)閘，再由曳(ye)(ye)引(yin)機拖動(dong)被(bei)測(ce)曳(ye)(ye)引(yin)機進(jin)(jin)行旋轉(zhuan)，同時(shi)測(ce)量(liang)系統(tong)(tong)自(zi)動(dong)記錄轉(zhuan)軸上(shang)的(de)波(bo)形(xing)，并計算(suan)靜(jing)摩擦力和動(dong)摩擦力的(de)大小。

測試系統軟件設計

測(ce)試(shi)系統軟件主要(yao)完成控(kong)制系統和測(ce)量系統的(de)(de)人機界(jie)面的(de)(de)開(kai)發(fa)，具體開(kai)發(fa)的(de)(de)軟件功(gong)能如圖

測試系統(tong)軟件在LabVIEW平臺上進行二次(ci)開(kai)發設計(ji)，運用LabVIEW模(mo)塊化(hua)設計(ji)的(de)思想(xiang)，依據系統(tong)軟件功能(neng)劃分為相對(dui)獨(du)立的(de)功能(neng)模(mo)塊，繼而對(dui)各(ge)功能(neng)模(mo)塊進行開(kai)發設計(ji)。

測試系(xi)統軟(ruan)件采用(yong)順序流程(cheng)結構設計，工作流程(cheng)圖(tu)如圖(tu)

程(cheng)序首先初(chu)始化運行各(ge)功能模塊，并通過NI OPC Server和PLC建立(li)通訊，各(ge)功能模塊處(chu)于(yu)就緒狀態(tai)；然后(hou)(hou)由(you)(you)用(yong)戶選(xuan)擇曳引機(ji)(ji)(ji)規格(ge)，程(cheng)序則(ze)調用(yong)該規格(ge)參數(shu)并發送到下位機(ji)(ji)(ji)，如往變頻器中設置被曳引機(ji)(ji)(ji)的額(e)定電流、額(e)定電壓、額(e)定功率、電機(ji)(ji)(ji)極對數(shu)等參數(shu)；再由(you)(you)用(yong)戶選(xuan)擇試(shi)驗(yan)臺及測試(shi)項(xiang)目，程(cheng)序則(ze)調用(yong)不(bu)同(tong)的試(shi)驗(yan)功能模塊，之后(hou)(hou)程(cheng)序判斷是否開(kai)始測試(shi)；測試(shi)開(kai)始以后(hou)(hou)，程(cheng)序控制(zhi)下位機(ji)(ji)(ji)開(kai)啟設備，同(tong)時測量系(xi)統開(kai)始測量試(shi)驗(yan)信號并對數(shu)據進(jin)行處(chu)理、保存直至測試(shi)結束。

測試系統驗證

為驗證測試(shi)系統的(de)準確性，對(dui)曳引機(ji)進行了負載性能測試(shi)，將得(de)到的(de)數據與日本橫(heng)河WT3000功率分析儀(yi)測得(de)的(de)數據進行比較。

實驗儀器

采用(yong)橫(heng)河WT3000高精(jing)度功(gong)率分析(xi)儀、日置電(dian)流互感器和品致電(dian)壓互感器作為(wei)實驗測量儀器。

實驗過程

由用戶選擇曳(ye)引機規格和試驗測(ce)(ce)試項目，測(ce)(ce)試開始(shi)。軟件給下位機發送試驗開始(shi)指(zhi)令，下位機通過(guo)系統反饋的實際轉矩來調節被(bei)測(ce)(ce)曳(ye)引機的負載。當(dang)上位機收到數(shu)(shu)據(ju)(ju)采集(ji)指(zhi)令后，系統自動采集(ji)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，與此同時(shi)人工打印WT3000的測(ce)(ce)量數(shu)(shu)據(ju)(ju)。

實驗結果

實驗結果如圖

圖中(zhong)LV為(wei)測(ce)試(shi)系(xi)統測(ce)量結(jie)果；WT3000為(wei)橫河儀器(qi)測(ce)量結(jie)果。從圖可以(yi)看出，兩種測(ce)試(shi)方法獲得的電流、電壓、功(gong)率功(gong)率因素(su)和輸(shu)入功(gong)率數據誤差都很小，說明測(ce)試(shi)系(xi)統準確性比較高。

測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)系統以虛(xu)擬儀(yi)器技術(shu)(shu)為(wei)核心，通(tong)過軟硬(ying)件的無縫集成，以合理的配(pei)置(zhi)實(shi)現了(le)曳引機各項性(xing)能測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)要(yao)求。經實(shi)際應(ying)用表(biao)明該系統在測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)效率、測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)精度、靈(ling)活性(xing)、可靠性(xing)等方面(mian)具有(you)優越性(xing)，解決了(le)傳統測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)方法存在的人為(wei)誤差(cha)和工(gong)作效率低(di)等問題。同時該測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)系統采(cai)用模(mo)塊(kuai)化設(she)計可以方便(bian)地進行軟硬(ying)件的擴展(zhan)。除現有(you)的兩個測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)功能子模(mo)塊(kuai)以外，還可根據實(shi)際需要(yao)，開發(fa)出(chu)新的擴展(zhan)模(mo)塊(kuai)，充分(fen)體現了(le)靈(ling)活性(xing)和可擴展(zhan)性(xing)的特(te)點。該測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)系統為(wei)曳引機性(xing)能測(ce)(ce)試(shi)(shi)(shi)(shi)提供可靠的技術(shu)(shu)支撐，在實(shi)際應(ying)用中有(you)較高的參(can)考價值。

PCBA加工產能

制造能力	PCBA服務	設備清單
4條SMT生產線	電路板類型（盲埋孔、阻抗、厚銅、HDI）	Fuji CP8 Series SMT貼片機
2條DIP插件生產線	工藝類別（SMT/DIP）	全自動錫膏印刷機
0201元件貼裝	ICT測試	10溫區回流焊
0.25mm BGA	FCT功能測試	AOI光學檢測儀
SMT 400萬點/日	BIT老化測試	波峰焊（有鉛、無鉛）
DIP 100萬點/日	Box Building成品組裝	ICT測試工作臺

PCBA工藝能力

項目			批量加工	打樣
PCBA加工SMT工藝能力	長*寬	最小尺寸	50*30
		最大尺寸	150*350	最大邊長低于800mm
	厚度	最低厚度	0.8
		最高厚度	5
PCBA加工DIP工藝能力	長*寬	最小尺寸	50*30
		最大尺寸	500*350	最大邊長低于1000mm
	厚度	最低厚度	0.8
		最高厚度	5
PCBA貼片加工元件規格	規格大小	最小規格	0603（0201） 0402（）
		最大尺寸	45*45	68*68
		元件厚度	25.4
	QFP封裝	最小腳距	0.4	0.3
	BGA封裝	最小腳距	0.5	0.3

PCBA交期說明

項目	加工數量
	少于100件	100-1000件	多于1000件
交期	少于3天	少于5天	3天開始交貨
備注	SMT快件最快8小時(shi)交付； 合格率保證在(zai)99%以(yi)上； 交期(qi)計算(suan)從客戶(hu)資(zi)料、物料確認(ren)完畢后開始計算(suan)