自動(dòng)多路耐壓絕緣測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 薛燕華

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自動(dòng)多路耐壓絕緣測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

天地（常州）自動(dòng)化股份有限公司 薛燕華

【摘要】自動(dòng)多路耐壓絕緣測(cè)試系統(tǒng)由PC機(jī)、交直流耐壓絕緣測(cè)試儀、快速夾具、UPS電源等組成。系統(tǒng)軟件平臺(tái)基于LabWindows/CVI開發(fā)環(huán)境，由PC機(jī)程序向交直流耐壓絕緣測(cè)試儀發(fā)送指令，交直流耐壓絕緣測(cè)試儀每執(zhí)行一次命令后，系統(tǒng)軟件界面自動(dòng)顯示測(cè)試數(shù)據(jù)并能夠自動(dòng)存儲(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】礦用電氣；耐壓；絕緣

1　引言

在礦用電氣產(chǎn)品生產(chǎn)中為保證產(chǎn)品電氣安全性能及質(zhì)量，必須進(jìn)行交直流耐壓及絕緣電阻等性能測(cè)試。目前大多使用的測(cè)試儀器是臺(tái)式結(jié)構(gòu)的單項(xiàng)指標(biāo)測(cè)試儀，對(duì)于各測(cè)試點(diǎn)需要人工設(shè)置調(diào)整，數(shù)據(jù)需要人工抄錄。人工作業(yè)強(qiáng)度大，且容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)記錄錯(cuò)誤、被測(cè)品損壞，甚至安全事故。本文設(shè)計(jì)的自動(dòng)多路耐壓絕緣測(cè)試系統(tǒng)滿足新時(shí)期試驗(yàn)要求，既提高了測(cè)試質(zhì)量、工作效率，也實(shí)現(xiàn)了測(cè)試數(shù)據(jù)的信息化管理。

2　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

自動(dòng)多路耐壓絕緣測(cè)試系統(tǒng)由PC機(jī)、交直流耐壓絕緣測(cè)試儀、快速夾具、被測(cè)品、UPS電源等設(shè)備組成。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)構(gòu)架圖如圖1所示：

圖1　自動(dòng)多路耐壓絕緣測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)架圖

交直流耐壓絕緣測(cè)試儀采用同惠電子的TH9201S型，該設(shè)備提供RS232接口，方便系統(tǒng)的通訊連接。TH9201S的八路掃描儀既能夠分配多個(gè)測(cè)試點(diǎn)，又能提供測(cè)試電壓功能，每個(gè)通道能被設(shè)定成不同的電勢(shì)HIGH（高壓），LOW（低壓），或者OPEN（開路）。交/直流耐壓和絕緣電阻測(cè)試可以在八個(gè)測(cè)試點(diǎn)中的任何一個(gè)通道進(jìn)行測(cè)試。滿足礦用電氣產(chǎn)品的非安、本安、外殼間以及各本安回路間測(cè)點(diǎn)數(shù)量的要求，解決了傳統(tǒng)耐壓儀只有一個(gè)高壓輸出端和一個(gè)低壓輸出端，需要頻繁調(diào)整各測(cè)點(diǎn)高低壓端的情況。

根據(jù)不同的產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)不同的快速夾具，將被測(cè)試產(chǎn)品的非安、本安、外殼等各測(cè)點(diǎn)快速有效地連接到交直流耐壓絕緣測(cè)試儀的CH1、CH2、CH3等端口。

考慮部分礦用電氣產(chǎn)品體積大，自動(dòng)多路耐壓絕緣測(cè)試系統(tǒng)需要經(jīng)常移位測(cè)試，導(dǎo)致需要頻繁更換電源插座。為此系統(tǒng)配置了UPS電源，可以避免PC機(jī)頻繁的關(guān)機(jī)啟動(dòng)，而系統(tǒng)的供電線纜也無(wú)需太長(zhǎng)。本系統(tǒng)中UPS電源選型為山特TG500，可單機(jī)延時(shí)20分鐘。

TH9201S型測(cè)試儀的“DANGER”指示燈在測(cè)試時(shí)會(huì)閃亮，提供一定的警示作用，但該指示燈光源小且安裝在程測(cè)試儀操作面板上無(wú)法全方位警示。利用測(cè)試儀PLC接口上的TEST（儀器啟動(dòng)高壓輸出時(shí)本機(jī)輸出的同步控制信號(hào)）開關(guān)信號(hào)控制LTE-1101旋轉(zhuǎn)式警示燈，產(chǎn)生連續(xù)快速三頻閃的閃光，具有較好的警示效果。

3　軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

軟件平臺(tái)基于LabWindows/CVI，以ANSI C為核心，將功能強(qiáng)大、使用靈活的C語(yǔ)言平臺(tái)與用于數(shù)據(jù)采集、分析和顯示的測(cè)控工具有機(jī)結(jié)合。PC機(jī)向測(cè)試儀發(fā)送命令并接收測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)串口通信。

3.1軟件平臺(tái)通信的實(shí)現(xiàn)

在Windows系統(tǒng)的LabWindows/CVI軟件平臺(tái)下串口通信程序主要有：開發(fā)工具自身提供的函數(shù)、Window API函數(shù)、MSComm控件等幾種主要方式，本設(shè)計(jì)采用的是LabWindows/CVI自帶的RS232函數(shù)庫(kù)，可以調(diào)用這些函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)串口通信。

根據(jù)系統(tǒng)的需求編寫串口發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的程序。以串口發(fā)送數(shù)據(jù)的程序?yàn)槔?，程序如下?/p>

unsigned char cmd_imul［4］=｛0x5a， 0x07， 0x00， 0x61｝；

int CVICALLBACK shixuCB （int panel， int control， int event，viod*callback Date， int eventData1， int eventData2）

｛

Switch（event）

｛

Case EVENT_COMMIT： //事件委托，處理所有事件

Break；

Case EVENT_LEFT_CLICK： // 此處添加鼠標(biāo)左鍵單擊處理的相關(guān)代碼

OpenCom（1，“COM1”） //打開串口1

flushInQ（1）； flushQutQ（1）； //清空串口1的輸入、輸出隊(duì)列

ComWrt（1，cnd_imul，4 ） //向串口1 寫入數(shù)據(jù)

CloseCom（1）； //關(guān)閉串口1

Break；

｝

return 0；

｝

LabWindows/ CVI自帶RS232函數(shù)庫(kù)提供的豐富的通信控制函數(shù)，方便地實(shí)現(xiàn)RS232串口數(shù)據(jù)通信，為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和功能實(shí)行打下了良好的基礎(chǔ)。

3.2測(cè)試程序流程設(shè)計(jì)

軟件平臺(tái)根據(jù)測(cè)試程序向交直流耐壓絕緣測(cè)試儀發(fā)送指令和數(shù)值參數(shù)，該測(cè)試儀每執(zhí)行一步程序后，軟件平臺(tái)讀取測(cè)試儀測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)人機(jī)軟件界面顯示數(shù)據(jù)并自動(dòng)存儲(chǔ)。測(cè)試程序流程如圖2所示。

圖2　測(cè)試程序流程圖

首先PC機(jī)軟件通過(guò)串口向交直流耐壓絕緣測(cè)試儀發(fā)送聯(lián)機(jī)命令，聯(lián)機(jī)成功后在軟件設(shè)置界面設(shè)置并存儲(chǔ)測(cè)試步驟和參數(shù)，或者直接導(dǎo)入已存儲(chǔ)的程序；在數(shù)據(jù)界面設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑；按下“啟動(dòng)”按鈕開始自動(dòng)執(zhí)行測(cè)試程序，并開始顯示測(cè)試數(shù)據(jù)或結(jié)果，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在指定文檔內(nèi)方便查詢和打印。

3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件為方便操作設(shè)計(jì)了人性化的操作界面，該界面有兩個(gè)主要的功能鍵“啟動(dòng)”“停止”。另有數(shù)據(jù)、設(shè)置、管理三個(gè)窗口。另外可設(shè)置通訊端口、波特率等參數(shù)。

1）數(shù)據(jù)窗口有“新建數(shù)據(jù)表”“打開數(shù)據(jù)表”“另存數(shù)據(jù)表”用于設(shè)置系統(tǒng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的路徑、打開已有數(shù)據(jù)表的路徑、另存數(shù)據(jù)表的路徑。軟件界面及數(shù)據(jù)窗口如圖3 所示。

圖3　軟件界面及數(shù)據(jù)窗口

2）設(shè)置窗口可以根據(jù)測(cè)試人需要進(jìn)行新建設(shè)置或?qū)朐O(shè)置操作?！皩?dǎo)入設(shè)置”只需到指定的文件夾中選擇相應(yīng)的程序即可；“新建設(shè)置”可

以根據(jù)實(shí)踐情況新建測(cè)試步驟，其中功能項(xiàng)默認(rèn)為“無(wú)”，代表該步驟無(wú)任何設(shè)置，功能項(xiàng)改為AC、DC、IR 任意一種狀態(tài)即代表該測(cè)試步驟增加成功。AC代表工頻交流耐壓測(cè)試、DC代表直流耐壓測(cè)試、IR代表絕緣電阻性能測(cè)試。八路通道可分別設(shè)置為H、L、O三種狀態(tài)，與之對(duì)應(yīng)分別表示為HIGH（高壓）、LOW（低壓）、OPEN（開路）。設(shè)置完畢的程序可以選擇“保存設(shè)置”或“另存設(shè)置”，再選擇“返回”進(jìn)入工作界面。

3）管理窗口主要是管理用戶名的權(quán)限與密碼。

4　結(jié)束語(yǔ)

該系統(tǒng)滿足了礦用電氣產(chǎn)品的交直流耐壓絕緣電阻測(cè)試要求，與傳統(tǒng)單路測(cè)試儀測(cè)試相比具有自動(dòng)化程度高、測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，即簡(jiǎn)化了測(cè)試人的工作步驟，提高了測(cè)試工作效率，同時(shí)解決了測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)問(wèn)題，提升了數(shù)據(jù)信息化管理水平。

參考文獻(xiàn)

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薛燕華（1981—），女，江蘇東臺(tái)人，工程師，現(xiàn)主要從事工藝生產(chǎn)等方面工作。

作者簡(jiǎn)介：