風(fēng)電機組控制系統測試：測試質(zhì)量與效率的提升
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“因為NI 的系統，讓我們內部的測試時(shí)間從五天減少成一天，產(chǎn)能也同時(shí)增加?，F在我們可以自動(dòng)測試產(chǎn)品的所有功能，這讓我們無(wú)形中提升了市場(chǎng)競爭力。”
– Michael Bove, kk-electronic A/S
挑戰：
解決方案：
使用NI TestStand、LabVIEW、NI PXI，以及SCXI高效能的信號處理與切換平臺，以開(kāi)發(fā)kk電子的標準自動(dòng)化測試系統，并讓此系y適用于全球各個(gè)生產(chǎn)點(diǎn)。
kk電子的工程人員正在檢查風(fēng)力渦輪發(fā)電機控制系y
不畏天氣變化，可靠的風(fēng)力渦輪發(fā)電機控制系統
三十年來(lái)，kk電子專(zhuān)職在開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)完整的風(fēng)力渦輪發(fā)電機控制系統，在渦輪操作領(lǐng)域我們占有領(lǐng)導性的地位。風(fēng)力渦輪發(fā)電機與極板網(wǎng)柵結合的首座控制系統就是由我們研發(fā)生產(chǎn)，我們同時(shí)也在控制系統上居于領(lǐng)導的地位。
大部分靠近海面的風(fēng)力發(fā)電廠(chǎng)，皆裝設有kk電子的控制面板。我們的產(chǎn)品符合高可靠度且省時(shí)的標準，并能適應艱難的氣候環(huán)境。我們全球員工超過(guò)700人，分布在在丹麥、波蘭，和中國的聯(lián)合企業(yè)內
用自動(dòng)化節省測試時(shí)間
風(fēng)力渦輪發(fā)電機的整合性控制解決方案，是用各個(gè)零組件整合起來(lái)的系統，這些組件包括電腦主機、I/O模組，以及監控和控制渦輪的零件。另外也包括操作面板、電壓分布板、電力品質(zhì)分析器，和偏離動(dòng)力保護系統，如圖2所示。
五年前我們執行控制系統的最終測試需要花費五天左右的時(shí)間，原因在于控制系統很復雜，而我們自動(dòng)化的部分很少，因此導致測試時(shí)間需要很長(cháng)，而且對控制系統的測試完整度也不足以合乎品質(zhì)要求。因此，我們開(kāi)發(fā)了自動(dòng)化的測試系統，希望借此節省時(shí)間，并提升測試品值。我們和丹麥的CIM Industrial Systems A/S公司簽約，一同設計與開(kāi)發(fā)以NI LabVIEW 和NI PXI 平臺為基礎的解決方案，以提供此復雜的系統所需要的最佳彈性。
具有整合性且易于使用的測試軟件
以前的測試系統是許多分散的小工具，我們一直試著(zhù)要整合所有功能，因此我們希望新開(kāi)發(fā)的系統可以用一臺設備就完成所有測試，同時(shí)我們需要讓此系統在全世界各地都能使用，不需再作任何的調整或更改。
要達成這些需求，我們在設計系統時(shí)以NI TestStand 測試管理環(huán)境為基礎。我們在中央測試資料庫里儲存測試的限制與功能，NI TestStand可以從此中央測試資料庫中用網(wǎng)路服務(wù)提取所需的資源。我們基本的測試流程包含將近1,000個(gè)步驟，所以需要建立一個(gè)很簡(jiǎn)單易用的操作環(huán)境，以便操作人員可以方便迅速的更改步驟的設定。
為了讓這些步驟容易增加或變更，CIM為我們的平臺開(kāi)發(fā)出標準步驟。標準步驟是一種測試流程，非程式人員要在NI TestStand里面增加或變更例如：產(chǎn)生激勵信號、測量系統反應，以及比較系統反應與定義限制等流程，都可以很容易。
模塊化測試硬件解決方案
我們的標準測試流程可以提出2,500種結果。也因為我們需要大量的測試數據，所以我們的平臺要能提供高通道數的解決方案。除了通道的密集度外，我們也希望系統的信號條件能測得我們系統的各種頻率。同時(shí)，我們也希望測試電腦能根據未來(lái)的變化，執行最新的程式處理。
根據我們系統整合商的需求和建議，我們架設了以NI PXI 和SCXI 硬件為基礎的系統平臺，如圖3所示。此平臺提供了符合業(yè)界標準的儀器和信號整合解決方案，讓我們得以跟進(jìn)未來(lái)的需求。
我們使用NI PXI-4070數字萬(wàn)用表（DMM）與NI SCXI-1127 和SCXI-1130交換機和NI切換管理(Switch Executive)軟件來(lái)測量電壓，電流，頻率和電阻信號及系統測試。 NI PXI-6143數據采集卡并連到測試閘流體(thyristor)的輸出頻率轉換器。
在這個(gè)測試系統，除了運行測試外，還需要輸出許多不同信號給系統測試。比如：我們使用NI PXI-6704 模擬輸出模塊來(lái)激勵模擬輸入的風(fēng)力渦輪機系統控制柜，并驗證緊急電路連接。為了測試風(fēng)力渦輪機系統控制柜的數位輸入，并活化隔離分程傳遞(isolation relays)的系統，我們使用了工業(yè)NI PXI -6512數字輸出模塊。
結果
這個(gè)解決方案成功的解決了我們之前所遇到的難題。因為NI 的系統，讓我們內部的測試時(shí)間從五天減少成一天，產(chǎn)能也同時(shí)增加?，F在我們可以自動(dòng)測試產(chǎn)品的所有功能，這讓我們無(wú)形中提升了市場(chǎng)競爭力。
我們對此系統很滿(mǎn)意，因為此系統，我們的工廠(chǎng)可以很容易的安裝、設定好。把系統和網(wǎng)絡(luò )連上以后，只要我們資料庫內有變更信息，系統就會(huì )自動(dòng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行更新。
未來(lái)發(fā)展
雖然我們通過(guò)自動(dòng)化已經(jīng)大量減少了測試所需要的時(shí)間，但仍有進(jìn)步的空間。在進(jìn)行最佳化以后，我們希望能再讓每個(gè)風(fēng)力渦輪機系統控制柜的測試時(shí)間縮短三或四個(gè)小時(shí)。
圖2 kk電子風(fēng)力渦輪發(fā)電機控制系統 圖3 以NI PXI與SCXI硬件為基礎的kk電子測試系統
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