概述：電機(jī)測試現(xiàn)狀 壽命測試一般都屬于抽檢測測試，采用隨機(jī)取樣、批量處理的檢測方式和批量數(shù)據(jù)分析可以得到更準(zhǔn)確和更具參考價值的測試結(jié)果，使測試數(shù)據(jù)更具代表性！目前大多數(shù)電機(jī)企業(yè)及電機(jī)應(yīng)用廠家的電機(jī)壽命實驗現(xiàn)狀是采用分離部件組成實驗系統(tǒng)、手工操作、手工記錄、人工監(jiān)控，費(fèi)事費(fèi)力，而且數(shù)據(jù)失真，不能真正反應(yīng)測試電機(jī)的質(zhì)量特性。 根據(jù)市場的需求宇電設(shè)計出操作人性化的電機(jī)起停耐久性試驗系統(tǒng)；試驗臺裝有彩色人機(jī)界面，觸摸設(shè)定【起/停】時間間隔以秒計算最長60000秒，同時記錄動作次數(shù)999999次。設(shè)定延時：閉合時間、斷開時間；電壓自動程序調(diào)整、過流、過壓、超溫保護(hù)。自動保存測試結(jié)果，自動生成測試曲線圖譜，。是目前功能最多、智能化程度最高的壽命測試儀器。應(yīng)用簡單，讓操作者一學(xué)就會，無需采用PLC來編程；改變機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)可測試各種需要做疲勞試驗的產(chǎn)品。 一、 系統(tǒng)功能 1．1 系統(tǒng)的主要功能： 本系統(tǒng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，其中40臺電機(jī)測試組成一獨(dú)立模塊，完成后具有如下功能： （1）疲勞試驗邏輯控制電機(jī)起停AI-2057C彩色觸摸控制屏， 8組任意設(shè)定時間，邏輯控制電機(jī)起/停，時間可隨時設(shè)置；AI-3013開關(guān)量8路輸出模塊，控制電機(jī)起/停； （2）程序自動調(diào)節(jié)電壓，10臺一組單獨(dú)供電，電機(jī)電壓用AI-808PAI8L5S可調(diào)電壓150V-250V； （3）自動計算電機(jī)功率，用AI-601ANS4儀表； （4）每臺電機(jī)使用單獨(dú)的參數(shù)采集模塊，用AI704ME5I7I8I8L5S儀表采集電流、電壓、電容端電壓； （5）； （7）所有電參數(shù)采用計算機(jī)自動采集分析，各類報表可導(dǎo)出到軟件外以Microsoft Excel文檔或瀏覽器的形式保存待用。 （8）系統(tǒng)對所有采集參量實時監(jiān)控；具備監(jiān)控系統(tǒng)所具有的一般實用功能：如：參數(shù)顯示、參數(shù)量程上下限設(shè)置、報警輸出、電機(jī)在測試期間根據(jù)電流、電壓等電量參數(shù)的變化，自動繪制歷史曲線生成，實時曲線生成，歷史趨勢分析等功能。當(dāng)系統(tǒng)參量異常時，具有畫面報警和聲音報警功能。當(dāng)某臺電機(jī)電流等參數(shù)異常時發(fā)出報警信號相應(yīng)的指示燈亮，軟件并進(jìn)行記錄；打印及報表輸出，用戶管理； （9）具備集中監(jiān)控功能，能單獨(dú)對每臺在測電機(jī)進(jìn)行參數(shù)采集及處理后，集中打印報表。 （11）可以10臺組實現(xiàn)人工調(diào)節(jié)或者自動程序調(diào)節(jié)供電電壓，模擬電機(jī)的實際電壓運(yùn)行狀況。 （13）系統(tǒng)參數(shù)修正時，采用分級授權(quán)方式，其權(quán)限高低分別為主管、現(xiàn)場工程師、現(xiàn)場操作員，不能越權(quán)修正系統(tǒng)，最大限度的減少避免人為造成損失。 （14）系統(tǒng)無需配置高級計算機(jī)人員，現(xiàn)場僅需配置普通操作人員即可。 （15）允許用戶生成一個可靠、靈活的、易于使用的系統(tǒng)來報告潛在的問題和系統(tǒng)的執(zhí)行情況，寫入備忘錄報告。 （16）提供一個自動、易于理解的、長期的過程數(shù)據(jù)取樣、存儲和顯示的方法。還能夠監(jiān)視實驗過程的變化，分析電機(jī)性能。能夠收集并管理數(shù)據(jù)、存儲歷史數(shù)據(jù)并保存在標(biāo)準(zhǔn)的SQL數(shù)據(jù)（軟件內(nèi)部使用）。電機(jī)在不同運(yùn)行狀態(tài)下自動采集記錄保存一次數(shù)據(jù)，形成標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)存儲1年。用戶可以形成報表，打印。 （17）可以提供多種形式的報表。除傳統(tǒng)報表等外，還有各種管理報表，如巡檢報表等。 1.2系統(tǒng)電氣部分構(gòu)成 系統(tǒng)由電源柜、電機(jī)測試柜、微機(jī)操作臺、測試電機(jī)架等組成。 1.3 系統(tǒng)控制方式 在測電機(jī)采用穩(wěn)定的工業(yè)控制計算機(jī)【研華IPC-610型】對現(xiàn)場監(jiān)控數(shù)據(jù)采集，網(wǎng)絡(luò)通訊采用成熟的總線技術(shù)，通訊線采用屏蔽超五類四對雙絞線（網(wǎng)絡(luò)線）；監(jiān)控站內(nèi)留有以后可連接到工廠管理層在局域網(wǎng)接口。 二、系統(tǒng)硬件 2.1實驗電源控制 程序調(diào)節(jié)供電電壓AI-808PAI8L5S；直接輸入0～500VAC交流電；可調(diào)電壓150V-250V； 調(diào)節(jié)開關(guān)量輸出控制正反轉(zhuǎn)，為10臺每組測試工位提供可調(diào)節(jié)供電電壓，范圍從150V至220V連續(xù)可調(diào)，滿足模擬空調(diào)電機(jī)實際運(yùn)行電壓的測試需求。 2.2主要控制參數(shù)、檢測參數(shù) （ 1 ） 8組邏輯控制電機(jī)起停 AI-2057C觸摸控制屏，任意設(shè)定8組時間，邏輯控制電機(jī)起/停，時間可隨時設(shè)置； （ 2 ） AI－704MAFI7I8I8S儀表輸入信號4～20mA；采集電機(jī)電流、電壓、電容端電壓；參數(shù)設(shè)置量程范圍就可顯示對應(yīng)的數(shù)據(jù)。設(shè)置報警值就有保護(hù)動作。 測量范圍： 電機(jī)電流I；輸入信號0～5A；測試電機(jī)電流范圍0.1A到5A電流； 電機(jī)電壓U；輸入0～500VAC交流電壓； 電機(jī)電容電壓；輸入0～500VAC交流電壓； （ 3 ） AI-601FNS4儀表直接輸入：交流電流0～5A、交流電壓0～500VAC計算功率；電機(jī)有功功率P范圍：500W功率； （ 4 ）如在系統(tǒng)中要測量溫度選用AI-704ME5JOJOJOL5L5S就增加了溫度測量報警功能。更完善了系統(tǒng)的要求。 三、 系統(tǒng)硬件配置 空調(diào)電機(jī)壽命實驗測試系統(tǒng)方案，每臺測試柜能測試40臺電機(jī)，測試電機(jī)的參數(shù)采集以及電源控制、實驗電機(jī)控制、等采用總線方式。系統(tǒng)如圖所示： 3.1系統(tǒng)硬件配置 計算機(jī)配置：計算機(jī)采用研華工控機(jī)P4級CPU、40G以上硬盤DDR256M內(nèi)存，4個232口多串口卡、光驅(qū)、軟驅(qū)、聲卡，不間斷電源。 軟硬件配置 序號 名稱 儀表功能 數(shù)量 1 程序儀表 AI-808PFI8L5S程序調(diào)節(jié)供電電壓 4臺 5.7寸彩色觸摸屏 8組邏輯控制起/停，8組時間可隨時設(shè)置 1臺 2 開關(guān)量模塊 AI-3013D5開關(guān)量8路輸出模塊，控制電機(jī) 4個 3 顯示儀表 AI－704MFI7I8I8S采集電流、電壓、電容端 40臺 4 功率儀表 AI-601ANS4儀表輸入電流、電壓計算功率 40臺 5 轉(zhuǎn)換器 AI-485G光電隔離 4個 6 應(yīng)用軟件 AIFCS電機(jī)壽命測試應(yīng)用軟件 1套 3.2 系統(tǒng)構(gòu)成 整個壽命實驗系統(tǒng)由電源自動調(diào)壓控制部分、參數(shù)采集處理部分、上位機(jī)處理部分等組成。 （1） 電源自動調(diào)壓控制部分包括電源柜、電源電壓測量模塊、電動調(diào)壓器、 等組成； （2） 參數(shù)采集處理部分包括控制器、電量測量模塊，總線模塊、HMI邏輯控制電機(jī)起停、等組成； （3） 上位機(jī)處理部分包括總線轉(zhuǎn)換器、顯示數(shù)據(jù)儀表、工業(yè)控制計算機(jī)含控制軟件、顯示器、打印機(jī)等組成。 各部分之間通過現(xiàn)場總線進(jìn)行通訊，速度快，可靠性高，實時性強(qiáng)，能夠滿足系統(tǒng)的需求。系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及參數(shù)都能及時被監(jiān)控到，保證在測電機(jī)正常工作。 3.3 主要部件及作用： （1）工業(yè)控制計算機(jī)：安裝AI-FCS軟件，完成每組實驗電機(jī)供電電源的檢測及控制，采集所有被測電機(jī)參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。 （2）電機(jī)參數(shù)采集儀表：采集被測電機(jī)的電壓、電流、功率、電容電壓等參數(shù)送給工業(yè)控制計算機(jī)； （3）程序控制器：自動調(diào)壓器：為被測電機(jī)提供合適的電源，在上位機(jī)的控制下根據(jù)用戶設(shè)定的額定電壓進(jìn)行自動調(diào)壓。整個系統(tǒng)的主控制器，完成自動調(diào)壓， （4）觸摸屏控制：電控制柜上AI-2057C觸摸控制屏設(shè)置邏輯控制電機(jī)起停，設(shè)定8組時間，設(shè)定延時：閉合時間、斷開時間，邏輯控制電機(jī)起/停，可隨時設(shè)置時間；AI-3013開關(guān)量8路輸出模塊輸出控制電機(jī)起/停；觸摸設(shè)定【起/�！繒r間間隔以秒計算最長60000秒，同時記錄動作次數(shù)999999次，有設(shè)置清零功能。 （5）總線系統(tǒng)：傳輸數(shù)據(jù)信號、控制信號和地址信號等。 四、系統(tǒng)軟件配置 宇電開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)數(shù)據(jù)監(jiān)控軟件，功能強(qiáng)大，界面友好，操作簡單的上位機(jī)監(jiān)控軟件。系統(tǒng)主要開發(fā)界面如下 在控制室按裝一臺電腦并安裝多串口卡，用四條總線連接計算機(jī)，采用屏蔽超五類四對雙絞網(wǎng)絡(luò)線利用RS485作為AI儀表與電腦連接現(xiàn)場通訊總線。在電腦上按裝已組態(tài)好的AIFCS監(jiān)控軟件，并采用簡潔可靠的自有的通訊協(xié)議在計算機(jī)上對現(xiàn)場控制器實現(xiàn)100%的功能操作。實時讀取測量值，隨時修改控制參數(shù)。 （1）信息顯示畫面 流程圖功能：可根據(jù)現(xiàn)場的要求添加工業(yè)現(xiàn)場的量程圖片。儀表顯示畫面主要顯示在測電機(jī)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)信息值，如當(dāng)前電壓、電流、功率、電容電壓等、等參數(shù)。 在流程圖、實時趨勢圖或儀表畫面上：點(diǎn)擊【儀表顯示框】出現(xiàn)操作平臺：可看到該AI儀表定義控制設(shè)備的名稱，位號、儀表型號，地址，量程上限，量限下限，測量單位，此時AI儀表的所有顯示參數(shù)與控制按紐都體現(xiàn)在該平臺上。 （2）實時報警處理畫面 對系統(tǒng)實時采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，當(dāng)符合報警條件后，屏幕將彈出閃爍的醒目報警信號，具有畫面報警和聲音報警功能。實時檢測被測電機(jī)參數(shù)以及系統(tǒng)電源等故障異常報警。 可以對程序運(yùn)行中發(fā)生的事件進(jìn)行記錄。具體在監(jiān)控程序中可以設(shè)置所記錄事件的類型，起止時間，對應(yīng)的動作等。 （3）量程設(shè)置、程序設(shè)置畫面 具有一定權(quán)限的用戶可以用密碼登錄后，對所測量的參數(shù)進(jìn)行量程的設(shè)定，這樣可以對因各種不可預(yù)知的外界因素產(chǎn)生的測量誤差進(jìn)行細(xì)微校正，保證所測量數(shù)據(jù)的有效性和真實性。此軟件適合各種工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。 對儀表所有的參數(shù)可設(shè)定，可編排程序，查看編排程序的走向，保存多條程序曲線，實現(xiàn)上傳、下傳，在線修改曲線，參數(shù)。 電機(jī)參數(shù)設(shè)置畫面 配置電機(jī)的手自動參數(shù)，運(yùn)行時間，起停時間、運(yùn)行電壓等 如點(diǎn)擊【參數(shù)】名稱修改【上限絕對值報警值HAL】在對話框里填寫參數(shù)，點(diǎn)擊“確定”參數(shù)就下傳到現(xiàn)場AI儀表溫度調(diào)節(jié)器， （4）報表打印畫面 選擇報表名稱、設(shè)置查詢時間范圍的打印時間段，選擇查詢間隔等，生成報表，隨時打印，還可選擇數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能按Excel類型報表導(dǎo)出。各類報表可導(dǎo)出到軟件外以Microsoft Excel文檔或瀏覽器的形式保存。報表查詢：輸入起始與結(jié)束時間段查詢歷史數(shù)據(jù)；采樣有1；3；5；15；30；60分鐘可選擇報表。 用Excel類型報表導(dǎo)出后供其他應(yīng)用。 （5）實時數(shù)據(jù)曲線畫面 監(jiān)視電機(jī)有關(guān)參數(shù)的變化趨勢曲線，從而可以了解電機(jī)在一段時間的運(yùn)行狀況。工業(yè)現(xiàn)場溫度控制器采集測量值，編輯實時曲線，可同時顯示8條實時曲線，用顏色來區(qū)別。曲線顯示可選百分比與實時曲線2種圖。也可屏蔽其他曲線，顯示單條曲線。呈現(xiàn)的實時數(shù)據(jù)，并存入系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)庫，以便日后數(shù)據(jù)查詢等使用。 （6）歷史趨勢畫面 功能與實時數(shù)據(jù)曲線類似，只是它顯示的是過去一段時間設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)值。選中歷史曲線組別，設(shè)置查詢時間范圍，顯示的是單條或顯示全部曲線，點(diǎn)擊查詢。在歷史曲線上可寫入備忘錄，可寫入59個字。直接打印在歷史曲線上。可有選擇1條或多條來打印歷史曲線。 （7）運(yùn)行記錄畫面 記錄軟件運(yùn)行中操作對應(yīng)的動作記錄備案。如：登陸系統(tǒng)、退出系統(tǒng)、打印曲線名稱、修改參數(shù)等。選擇時間段可查詢某段時間的記錄運(yùn)行情況。 （8）用戶管理畫面 可以允許不同權(quán)限的用戶登陸，登陸后，可進(jìn)行相關(guān)的操作。同時還可以允許用戶注銷自己的身份，這樣既可實現(xiàn)靈活，方便的應(yīng)用，又能保證系統(tǒng)的安全性。 （10）巡檢報告畫面 用戶根據(jù)電機(jī)的運(yùn)行情況，隨時巡檢電機(jī)并記錄運(yùn)行情況，生成報告�？捎糜谙逻_(dá)工作計劃、留言備忘、可隨時添加。 五、系統(tǒng)安裝施工方案 1、 制作電源柜、電機(jī)測試柜、微機(jī)操作臺、測試電機(jī)架 2、提供每臺設(shè)備名稱，編輯軟件。 3、按儀表軟功能說明表設(shè)置參數(shù)。在每臺儀表安裝通訊模塊。儀表上窗口顯示溫度值，下窗口顯示給定值特別是量程范圍dIL 輸入下限顯示值； dIH輸入上限顯示值，關(guān)系到曲線的量程范圍。 4、在儀表上按功能表設(shè)定好地址號。將所有儀表通訊端A-B連接AI485/232轉(zhuǎn)換器，按串口號依次插入計算機(jī)。在控制室按裝一臺電腦并采用屏蔽超五類四對雙絞網(wǎng)絡(luò)線利用RS485作為AI儀表與電腦連接現(xiàn)場通訊總線。在電腦上按裝已組態(tài)好的AIFCS網(wǎng)絡(luò)版監(jiān)控軟件，并采用簡潔可靠的自有的通訊協(xié)議在計算機(jī)上對現(xiàn)場控制器實現(xiàn)100%的功能操作。實時讀取測量值，隨時修改控制參數(shù)。 5、計算機(jī)配置：計算機(jī)采用研華工控機(jī)P4級CPU、40G以上硬盤DDR256M內(nèi)存，4個232口多串口卡、光驅(qū)、軟驅(qū)、聲卡，不間斷電源。 六、 系統(tǒng)調(diào)試 以宇電AI-808PFI8L5S程序型電壓控制儀表為例： 程序設(shè)置： 電壓程序曲線的編排；程序表調(diào)節(jié)器可用于按一定時間規(guī)律自動改變給定值進(jìn)行控制的場合。具有50段程序編程功能，可設(shè)置任意大小的給定值升、降斜率；具有跳轉(zhuǎn)（目標(biāo)段只限于前30段）、運(yùn)行、暫停及停止等可編程/可操作命令，可在程序控制運(yùn)行中修改程序；具有二路事件輸出功能�？赏ㄟ^報警輸出控制其他設(shè)備聯(lián)鎖動作，進(jìn)一步提高設(shè)備自動化能力；具有停電處理模式、測量值啟動功能及準(zhǔn)備功能，使程序執(zhí)行更有效率及更完善。 儀表提供了具有手動自整定模式。方法是設(shè)定給定值后，先用手動方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，等手動調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本穩(wěn)定后，再在手動狀態(tài)下啟動自整定，這樣電壓輸出將限制在當(dāng)前手動值+10%及-10%的范圍，從而避免了電壓變化現(xiàn)象。儀表經(jīng)2～3次振蕩后儀表內(nèi)部微處理器根據(jù)位式控制產(chǎn)生的振蕩，分析其周期、幅度及波型、來自動計算出M5、P、T等控制參數(shù)后整定結(jié)束。使手動自整定方式能獲得更準(zhǔn)確的自整定結(jié)果 廈門宇電AI-808PFI8L5S增強(qiáng)型人工智能調(diào)節(jié)器,組成獨(dú)立的電壓控制系統(tǒng).自動調(diào)整保持恒定，計算機(jī)記錄電壓波動的曲線。 AI-808PFI8L5調(diào)節(jié)器參數(shù) V 7.0版 代號 參數(shù)含義 設(shè)置參數(shù) 代號 參數(shù)含義 設(shè)置參數(shù) 代號 參數(shù)含義 設(shè)置參數(shù) dHAL 正偏差報警 0.5 Sn 輸入規(guī)格 15 ALP 報警輸出 3 dLAL 負(fù)偏差報警 0.5 dIP 小數(shù)點(diǎn) 1 CF 系統(tǒng)功能 2 dF 回差 0.8 dIL 輸入下限 不設(shè) Addr 通訊地址 1～100 CtrL 控制方式 1 dIH 輸入上限 500 bAud 波特率 9600 M5 保持參數(shù) 自動計算 SC 平移修正 0 dL 濾波 1 P 速率參數(shù) 自動計算 OPt 輸出方式 6 run 運(yùn)行狀態(tài) 1 t 滯后時間 自動計算 oPL 輸出下限 0 Loc 修改級別 808 Ctl 輸出周期 1秒 opH 輸出上限 100 EP1 現(xiàn)場參數(shù) dHAL 手動自整定： 第一步：編排程序給定值； 第二步： 將第1段程序改最大電壓，啟動程序運(yùn)行； 第三步：按手動/自動切換A/M鍵切手動，先用手動方式進(jìn)行調(diào)節(jié)調(diào)壓器，等手動調(diào)節(jié)基本穩(wěn)定后，再在手動狀態(tài)下啟動自整定，按A/M鍵2秒鐘出現(xiàn)“At”字樣，此時儀表輸出值限制在當(dāng)前手動值±10％的范圍，而不是OPL及OPH定義的范圍，從而避免了生產(chǎn)現(xiàn)場不允許電壓大幅度變化的現(xiàn)象。經(jīng)2～3次振蕩后，顯示器停止閃動“At”字樣即可。此時自整定參數(shù)M5、P、t自動計算出控制參數(shù)。 此外，當(dāng)被控物理量反應(yīng)快速時，手動自整定方式能獲得更準(zhǔn)確的自整定效果，整個自整定過程幾十秒就結(jié)束了。 結(jié)束語：經(jīng)過部分客戶應(yīng)用，反應(yīng)一至良好，應(yīng)用方便，改變了手工操作、手工記錄、人工監(jiān)控，費(fèi)事費(fèi)力，造成數(shù)據(jù)失真。采用計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)真正反應(yīng)了測試電機(jī)的質(zhì)量特性。本系統(tǒng)稍加改動就可實現(xiàn)多種用途。