自動多路耐壓絕緣測試系統設計

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設計

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。系統軟件平臺基于LabWindows/CVI開發環境，由PC機程序向交直流耐壓絕緣測試儀發送指令，交直流耐壓絕緣測試儀每執行一次命令后，系統軟件界面自動顯示測試數據并能夠自動存儲。

【關鍵詞】礦用電氣；耐壓；絕緣

1　引言

在礦用電氣產品生產中為保證產品電氣安全性能及質量，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構的單項指標測試儀，對于各測試點需要人工設置調整，數據需要人工抄錄。人工作業強度大，且容易產生數據記錄錯誤、被測品損壞，甚至安全事故。本文設計的自動多路耐壓絕緣測試系統滿足新時期試驗要求，既提高了測試質量、工作效率，也實現了測試數據的信息化管理。

2　系統總體設計

自動多路耐壓絕緣測試系統由PC機、交直流耐壓絕緣測試儀、快速夾具、被測品、UPS電源等設備組成。系統總體設計構架圖如圖1所示：

圖1　自動多路耐壓絕緣測試系統設計構架圖

交直流耐壓絕緣測試儀采用同惠電子的TH9201S型，該設備提供RS232接口，方便系統的通訊連接。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。滿足礦用電氣產品的非安、本安、外殼間以及各本安回路間測點數量的要求，解決了傳統耐壓儀只有一個高壓輸出端和一個低壓輸出端，需要頻繁調整各測點高低壓端的情況。

根據不同的產品尺寸設計不同的快速夾具，將被測試產品的非安、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品體積大，自動多路耐壓絕緣測試系統需要經常移位測試，導致需要頻繁更換電源插座。為此系統配置了UPS電源，可以避免PC機頻繁的關機啟動，而系統的供電線纜也無需太長。本系統中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）開關信號控制LTE-1101旋轉式警示燈，產生連續快速三頻閃的閃光，具有較好的警示效果。

3　軟件設計與實現

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語言平臺與用于數據采集、分析和顯示的測控工具有機結合。PC機向測試儀發送命令并接收測試結果數據，實現串口通信。

3.1軟件平臺通信的實現

在Windows系統的LabWindows/CVI軟件平臺下串口通信程序主要有：開發工具自身提供的函數、Window API函數、MSComm控件等幾種主要方式，本設計采用的是LabWindows/CVI自帶的RS232函數庫，可以調用這些函數來實現串口通信。

根據系統的需求編寫串口發送數據和接收數據的程序。以串口發送數據的程序為例，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 寫入數據

CloseCom（1）； //關閉串口1

Break；

｝

return 0；

｝

LabWindows/ CVI自帶RS232函數庫提供的豐富的通信控制函數，方便地實現RS232串口數據通信，為整個系統的數據處理和功能實行打下了良好的基礎。

3.2測試程序流程設計

軟件平臺根據測試程序向交直流耐壓絕緣測試儀發送指令和數值參數，該測試儀每執行一步程序后，軟件平臺讀取測試儀測試數據通過人機軟件界面顯示數據并自動存儲。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送聯機命令，聯機成功后在軟件設置界面設置并存儲測試步驟和參數，或者直接導入已存儲的程序；在數據界面設置數據存儲路徑；按下“啟動”按鈕開始自動執行測試程序，并開始顯示測試數據或結果，同時將數據存儲在指定文檔內方便查詢和打印。

3.3 系統軟件設計

系統軟件為方便操作設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”。另有數據、設置、管理三個窗口。另外可設置通訊端口、波特率等參數。

1）數據窗口有“新建數據表”“打開數據表”“另存數據表”用于設置系統存儲數據的路徑、打開已有數據表的路徑、另存數據表的路徑。軟件界面及數據窗口如圖3 所示。

圖3　軟件界面及數據窗口

2）設置窗口可以根據測試人需要進行新建設置或導入設置操作。“導入設置”只需到指定的文件夾中選擇相應的程序即可；“新建設置”可

以根據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置，功能項改為AC、DC、IR 任意一種狀態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。八路通道可分別設置為H、L、O三種狀態，與之對應分別表示為HIGH（高壓）、LOW（低壓）、OPEN（開路）。設置完畢的程序可以選擇“保存設置”或“另存設置”，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限與密碼。

4　結束語

該系統滿足了礦用電氣產品的交直流耐壓絕緣電阻測試要求，與傳統單路測試儀測試相比具有自動化程度高、測試數據準確、操作方便等優點，即簡化了測試人的工作步驟，提高了測試工作效率，同時解決了測試數據的存儲問題，提升了數據信息化管理水平。

參考文獻

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［4］吳松齡.LabWindows/CVI下測串行通信的實現方法［J］.測控技術，2012（9）：88-91.

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

作者簡介：