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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(cè)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(dòng)工具壽命測(cè)試。
解決方案
使用 National Instruments LabVIEW 7 Express, PCI, SCXI 和 cFP 模塊來(lái)創(chuàng)建一個(gè)可測(cè)量電動(dòng)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(hào)調(diào)理
介紹
帶有電動(dòng)特性分析的測(cè)功機(jī)控制一直是一個(gè)重要的課題，并越來(lái)越受到控制和測(cè)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(dòng)工具壽命測(cè)試項(xiàng)目中，需要在不同載負(fù)階段循環(huán)地測(cè)試電動(dòng)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(dòng)控制，或由手動(dòng)控制。在測(cè)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(cè)試 5個(gè) UUT，互不影響。
系統(tǒng)說(shuō)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(cè)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(cè)試平臺(tái)。使用傳統(tǒng)的分立儀器來(lái)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(cè)試工具，使他們的測(cè)試平臺(tái)具有高度靈活性和無(wú)縫兼容性。這就是選擇使用 NI產(chǎn)品以合理的成本來(lái)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(tái)（下位機(jī)）。將一臺(tái)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(cè)試結(jié)果通過(guò)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(dòng)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(cè)試對(duì)象（UUT）電源。AO 模塊通過(guò)輸出電壓來(lái)控制測(cè)功機(jī)，從而調(diào)節(jié)電動(dòng)工具的負(fù)載。AI和 CTR模塊分別測(cè)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(hào)。
使用 SCXI-1120 和 SCXI-1327接線盒有效地測(cè)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(jí)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(wú)功功率。.
在測(cè)試過(guò)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(wú)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(dòng)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(dòng)，也可使用 PID 通過(guò)扭矩、RPM 或功率作為過(guò)程變量加以控制。所有的信息都可以通過(guò)點(diǎn)擊前面板中的“Log”按鈕來(lái)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(cè)試 8 個(gè) UUT 。
結(jié)論
此項(xiàng)目用全自動(dòng)的、帶有測(cè)功機(jī)控制器和功率分析儀來(lái)進(jìn)行電動(dòng)工具的壽命測(cè)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(wú)疑是此套測(cè)試系統(tǒng)成功的主要因素。
要了解更多信息，請(qǐng)聯(lián)系 Shao Hui，電子郵件：hui.shao@pansino.com.cn
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