天地（常州）自動化股份有限公司 薛燕華

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自動多路耐壓絕緣測試系統(tǒng)設(shè)計

天地（常州）自動化股份有限公司 薛燕華

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

【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，必須進行交直流耐壓及絕緣電阻等性能測試。目前大多使用的測試儀器是臺式結(jié)構(gòu)的單項指標測試儀，對于各測試點需要人工設(shè)置調(diào)整，數(shù)據(jù)需要人工抄錄。人工作業(yè)強度大，且容易產(chǎn)生數(shù)據(jù)記錄錯誤、被測品損壞，甚至安全事故。本文設(shè)計的自動多路耐壓絕緣測試系統(tǒng)滿足新時期試驗要求，既提高了測試質(zhì)量、工作效率，也實現(xiàn)了測試數(shù)據(jù)的信息化管理。

2　系統(tǒng)總體設(shè)計

自動多路耐壓絕緣測試系統(tǒng)由PC機、交直流耐壓絕緣測試儀、快速夾具、被測品、UPS電源等設(shè)備組成。系統(tǒng)總體設(shè)計構(gòu)架圖如圖1所示：

圖1　自動多路耐壓絕緣測試系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)架圖

交直流耐壓絕緣測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測試點，又能提供測試電壓功能，每個通道能被設(shè)定成不同的電勢HIGH（高壓），LOW（低壓），或者OPEN（開路）。交/直流耐壓和絕緣電阻測試可以在八個測試點中的任何一個通道進行測試。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點數(shù)量的要求，解決了傳統(tǒng)耐壓儀只有一個高壓輸出端和一個低壓輸出端，需要頻繁調(diào)整各測點高低壓端的情況。

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

考慮部分礦用電氣產(chǎn)品體積大，自動多路耐壓絕緣測試系統(tǒng)需要經(jīng)常移位測試，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機頻繁的關(guān)機啟動，而系統(tǒng)的供電線纜也無需太長。本系統(tǒng)中UPS電源選型為山特TG500，可單機延時20分鐘。

TH9201S型測試儀的“DANGER”指示燈在測試時會閃亮，提供一定的警示作用，但該指示燈光源小且安裝在程測試儀操作面板上無法全方位警示。利用測試儀PLC接口上的TEST（儀器啟動高壓輸出時本機輸出的同步控制信號）開關(guān)信號控制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)計與實現(xiàn)

軟件平臺基于LabWindows/CVI，以ANSI C為核心，將功能強大、使用靈活的C語言平臺與用于數(shù)據(jù)采集、分析和顯示的測控工具有機結(jié)合。PC機向測試儀發(fā)送命令并接收測試結(jié)果數(shù)據(jù)，實現(xiàn)串口通信。

3.1軟件平臺通信的實現(xiàn)

在Windows系統(tǒng)的LabWindows/CVI軟件平臺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)計采用的是LabWindows/CVI自帶的RS232函數(shù)庫，可以調(diào)用這些函數(shù)來實現(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)的程序為例，程序如下：

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)庫提供的豐富的通信控制函數(shù)，方便地實現(xiàn)RS232串口數(shù)據(jù)通信，為整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理和功能實行打下了良好的基礎(chǔ)。

3.2測試程序流程設(shè)計

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

圖2　測試程序流程圖

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

3.3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

系統(tǒng)軟件為方便操作設(shè)計了人性化的操作界面，該界面有兩個主要的功能鍵“啟動”“停止”。另有數(shù)據(jù)、設(shè)置、管理三個窗口。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)測試人需要進行新建設(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)實踐情況新建測試步驟，其中功能項默認為“無”，代表該步驟無任何設(shè)置，功能項改為AC、DC、IR 任意一種狀態(tài)即代表該測試步驟增加成功。AC代表工頻交流耐壓測試、DC代表直流耐壓測試、IR代表絕緣電阻性能測試。八路通道可分別設(shè)置為H、L、O三種狀態(tài)，與之對應(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

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試要求，與傳統(tǒng)單路測試儀測試相比具有自動化程度高、測試數(shù)據(jù)準確、操作方便等優(yōu)點，即簡化了測試人的工作步驟，提高了測試工作效率，同時解決了測試數(shù)據(jù)的存儲問題，提升了數(shù)據(jù)信息化管理水平。

參考文獻

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

作者簡介：