1变频调速由于其高效的驱动性能及良好的控制特征已成为交流调速的主流,变频技术应用于风机、水泵、压缩机等流体机械上可以节省大量的电能,应用于纺织、化纤、塑料、化工等行业中可以提高生产过程的最大化程度以及提高产品的质量和产量。某国际知名的变频器有限公司,专业生产Acc25、Acc30、Acc38、Acc42、Acc58系列变频器,该变频器保护功能完备,电源输入具有欠压保护,输出具有接地保护、短路保护、过流保护、系统过热保护等。产品共有85个规格,交流额定输入电压有单相200V、三相200V、三相400V,也可以分别工作在单相220V、三相220V、三相380V(我国的电网电压)的交流电压下,变频器输出功率从0.37kW至150kW。
变频器是变频调速的核心控制单元,它对整个系统产生着重要影响,严格的产品测试是保证变频器质量、降低故障率的根本措施。变频器测试是一个比较复杂的过程,并需要一个庞大的硬件系统,如电源组、马达组、计算机系统、仪器仪表等。产品测试根据设计指标和模拟的实际工作状态逐项进行,对通过测试的变频器产品打印合格证和条形码,并将测试结果传输到厂局部网络中心和有关部门,对存在故障的变频器需要输出故障的部位和类型。
一般情况下,测试软件必须针对变频器的特定型号和整体(硬件)结构分别设计,设计一套软件需要变频器、仪器仪表、计算机、机械等专业人员共同协作完成。软件设计往往与测试对象和硬件密切相关(存在一定的依赖性),使得开发代价高、开发周期长、生存周期变短和修改维护困难。寻找有效的开发技术,使软件可复用并具有较好的移植性、对测试对象有较宽适应性和用户的可维护性,已成为测试领域的重要研究课题。
开发通用的软件平台是解决这一问题最好的途径之一,针对变频器测试的技术要求,开发了基于构件技术的通用变频器测试软件平台。
2通用变频器测试系统的结构
变频器测试系统的整体(硬件)结构见1,它由电源系统、仪器仪表库、计算机系统、马达组4个部分组成。电源系统提供变频器和马达所需的DC24V、单相200V、三相200V以及三相400V。仪器仪表库中重要有条码枪、数字多用表、示波器、电子风量表、功率分析仪、高压测试仪、频率计数器(马达转速测试)等。计算机系统的作用是与变频器的串行通讯(RS485总线,Modbus协议)、与各类仪表的通讯,测试时实时获得变频器的输入电压、电流、功率,变频器的输出电压、电流、功率及计数模块测量的电机转速,并对测试数据进行分析与处理。马达组中的马达成对安装,两台马达用连轴器相接,其中一台拖动一台加载,满足变频器在额定负载下的工作要求。
3软件平台
3.1构件及构件开发平台
基于构件的软件工程逐渐成为软件开发的主流范型,构件技术是解决软件危机和实现软件复用的关键方法,构件为一个非平凡的、几乎独立的、可替换的系统组成部分,具有与编程语言无关性、进程的透明性、位置的透明性和可重用性的特点。
COM/DCOM是微软公司提出的构件标准,由于微软操作系统的普及性,COM/DCOM得到比较广泛的应用。
COM/DCOM构件是一种二进制通讯标准并独立于编程语言,几乎任何面向对象的语言都可以用以它的设计。在本系统中所有的COM/DCOM构件都使用VC++语言用MFC类库和ATL类库来实现。
3.2基于构件技术的变频器通用测试软件平台
基于构件技术的变频器通用测试软件平台如2所示,采用三层逻辑框架,设有6个构件库,各部分的功能简述如下。
用户图形接口由标准图库、用户图库、动态连接工具组成,在标准图库中包含了变频器测试所需要的电器图标,如仪器仪表、马达、断路器、变频器、曲线等;用户图库由用户自行定义,可以是图形文件也可以是照片;动态连接工具实现图标与工程量的动态连接,如电流表与所测试的电流、变频器与所驱动的马达等。见3所示。
数据管理由数据库、数据显示、报表生成三部分组成。数据库的关键字段为时间序列,字段为所有的测试项目,一组产品测试完毕,数据库的数据压缩、打包和转存。数据显示有常规形式、流程图嵌入显示、曲线显示(实时曲线、历史曲线、趋势曲线)。报表生成能根据用户的要求自动生成和打印硬拷贝报表。
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