章和电气关于解决工厂中电动工具使用寿命测试的解决方案

应用领域：工厂，电动工具寿命测试
背景
　　近年来，随着计算机技术的飞速发展，电动机计算机辅助测试（CAT）系统在电机行业得到了普及。基于计算机的电动工具性能测试也逐步取代传统的手动操作式电机检测，并向着自动化智能化的方向发展。然而，基于传统开发平台的电动工具自动测试系统，往往面临开发周期长，成本高，兼容性和扩展性弱的不足，从而也阻碍了电动工具自动测试系统的广泛应用。

关键词
寿命测试，电动工具，控制

1. 问题陈述
　　在电动工具寿命测试项目中，需要对单一电动工具进行各种周期性加载，在不同载负阶段循环地测试电动工具48至72小时。此负载应经由一个反馈回路自动控制，或由手动控制。在测试阶段，需要显示并实时记录扭矩、PRM和输入/输出功率、恒流、恒扭矩、恒转速等负载信号。测试电动工具直到完全报废所运行的时间，根据历史数据分析原因。最重要的是，必须同时控制和测试多个UUT，互不影响。

2. 章和电气电动工具寿命测试解决方案
　　章和电气根据行业特点，设计了完全面向电动工具寿命测试的产品。一台电脑可以同时控制上百台的寿命测试机，所有的寿命测试机采用完全实时的控制器，可自动完成控制并存储数据。上位电脑的大型数据库可以方便的监测每套测试机的运行实时曲线和调用历史数据，进行网络发布。系统结构图如图1所示。
 

模拟输入信号:(1通道电压，1通道电流，4通道热电偶, 1通道扭矩，1通道转速)
电压输入……………………………………………………………0-380VAC, 0-30VDC （直接连接电动工具）
电流输入……………………………………………………………0-50 Amps（直接连接电动工具）
　　输入信号精度…………………………………………………+/- 0.5%
　　输入信号带宽…………………………………………………25Hz-1kHz
　　温度漂移………………………………………………………×10-5/℃
隔离热电偶输入……………………………………………………J型，K型 （安装电动工具电刷）
　　热电偶隔离电压……………………………………………1000V
模拟信号A/D精度…………………………………………………16位
转速信号输入………………………………………………………24V, 5mA, 50KHz,NPN型，高速输入
扭矩信号输入………………………………………………………+-10V
　　
模拟控制输出信号：(RS232 or 0-10V)
RS232输入…………………………………………………………RS232 控制RS232接口的程控电源负载
模拟信号输出………………………………………………………0-10V 控制电压输入的程控电源负载
模拟信号A/D精度…………………………………………………16位
　　
数字量输出控制信号：(10通道)
数字信号输出………………………………………………………24V, 0.5A, PNP
　　　　　　– DC Power　　　　　　　　　- Reverse Selector
　　　　　　– AC Power　　　　　　　　　- Stall Cylinder
　　　　　　– Brake Power　　　　　　　    - Coupling Engagement
　　　　　　– Switch Trigger　　　　　 　　- Two Multipurpose DIO
　　　　　　– Forward Selector

其他多功能接口信号
2通道模拟信号输入……………………………………………………… 4-20mA 输入
2通道数字信号输入………………………………………………………2通道

寿命测试机通讯方式
PC端通讯接口…………………………………………………………高速CAN总线 (级联100台)
实时数据接口…………………………………………………………RS485显示实时曲线

寿命测试机CPU
主CPU……………………………………………………………………Altera Cyclone II FPGA
板载存储容量…………………………………………………………记录十分钟的历史曲线在本机

寿命测试机机箱指标
状态LED灯显示…………………………………………………………8个LED显示
接口方式………………………………………………………………多芯航空接头
电源……………………………………………………………………220V 输入
工作温度………………………………………………………………-5-55℃
外壳颜色………………………………………………………………金属灰
防护等级………………………………………………………………IP 64 防粉尘

软件架构
 

 友好简介的用户界面，每台电脑可以同时显示100台机的运行状态
 显示所有测试机的状态，完成情况，报警状态

单击任何一台测试机，可以看到详细信息  显示每一台<