摘要：
运用 Labview 和 PLC 相结合技术，对变频器的调试、检测、老化过程中所需数据实时观察、监控等。其系统具有实时性好，可靠性高，低成本和高功能等特点。
关键词：
虚拟仪器、 PLC 、 在线监控、 在线控制
Designing of Converter's Parameters
Measurement System Using Labview
Hu Hunquan 1 Zhang Qingfan 1
Ma Yunsheng 2 Kang Hongxia 2
（1. Shandong University Shool of Control Science and Engineering 250061
2. Shandong Xingfengguang Electrnic Develops Co. , LTD 272500）
Abstract:
This system uses the virtual instrument and PLC technique to monitor and control innvert in the course of its adjustment 、 checking and so on. It has the good real-time feature 、 high reliability 、 low cost and multiple function and go on
Keywords:
Virtual Instrument PLC On-line monitoring On-line Control
1.引言
变频调速器越来越被国人所关注，国内呈现百花齐放的局面。在变频器出厂前应该进行调试、检测及老化试验等。如用万用表，示波器等显得多而乱。山东新风光电子科技发展有限公司基于 NI 公司虚拟仪器的优越性，改造了试验站调试检测系统，这样一来，使其对变频器的调试，检测简便而易于控制，在同行业变频器调试检测技术遥遥领先，并进一步保证了公司的质量方针“ 保持产品出厂合格率 100%”。
• 系统构成及原理
针对山东新风光电子科技发展有限公司的产品电压等级多，有 380V 、 660V 、 1140V 、 2300V 及 6000V 、 10000V 等，变频器功率跨度大，从几个千瓦到几千个千瓦，这样一来，输入电流的跨度也非常大，从几十安培到几百安培，系统必须运用 PLC 进行相应的电压、电流档位转换，系统构成主要由以下几个部分构成，如图（ 1 ）所示：
图（ 1 ）系统构成结构图
• 工控机：人机接口，实时显示检测所需要的波形数据，并可进行故障报警，提示等，并将各种曲线的实时行状显示在屏幕上。
• 数据采集：采用 NI 公司的 PCI-6023E 数据采集卡，运用模拟输入通道和 DIO 通道向上位机传送数据。
• 数据调理：由于 NI 公司所需输入数据具有一定的范围限制，所以必须对所显示控制信号进行相应的处理，针对公司的电压等级多，电流跨度大的特点。对数据调理分为两部分：一部分为隔离滤波板，另一部分是电压电流适当的采集调理。
• 电压电流转换：运用西门子公司生产的 S7-200 型 PLC 简单易于编程，容易控制等特点，来实时控制不同电压等级的主电路切换，这部分电路较复杂且必须保证互锁。
• 基于 Labview 的实现
按照上述的系统结构及其控制规律，可以用 Labview 和 PLC 相结合来实现。以下就系统实现过程中的关键环节进行说明并绘出实现的图形语言。
3.1 Labview 技术简介
Labview 是基于 G 语言的图形仪开发平台，其可视性好，直观，编程简单易于控制。
（ 1 ）流程图式的开发环境： Labview 程序由用户界面 + 图标代码组成。用户界面以工程技术人员所熟悉的仪器、仪表面板元素如按钮、表头、图表等作为基本组件，用户还可以定制控制对象，构建自己的面向具体领域的图库，图标代码，这样程序简洁直观且易于修改。
（ 2 ）丰富的分析工具： Labview 提供大量的数据分析包，包括概率统计分析、滤波分析、 FFT 分析、频谱分析、波形修整、超限检测、波形操作等等。
（ 3 ）开放的系统互连及广泛的硬件与通信支撑，具有 DDL 和 CIN 接口，可以与多种 DAQ 卡直接连接等。 Labview 完全采用图形仪的编程方式，它通过虚拟仪器（ VI ）来进行分层和模块化，其整个系统是一台虚拟仪器。
3.2 数据采集和分析设计流程
本系统基于 Labview 数据采集和设计分析的基本流程图如图（ 2 ）所示。
图（ 2 ）系统基本流程图
可以按照以下几个步骤完成测试数据的采集和分析：
（ 1 ）信号采集和实时显示
（ 2 ）采集数据保存
（ 3 ）测试信号谱分析
3.3 数据采集和分析处理各个环节剖析
下面介绍上面 3 个步骤在 Labview 中的实现，前两个步骤的前面板如图 3 所示。
图 3 前面板显示
• 信号采集和实时显示
这部分的程序后面板如图 4 所示
首先通过模拟输入 VI ，采用传统的 VI 模块，设定 Device Number ，通道号，采样频率等，供采样的数据实时显示在示波器中
图 4 采集和显示 后面板程序
• 采集数据保存
这部分的程序后面板如图（ 5 ）所示。首先根据客户选择的存储路径，将其存为一个电子表的文件— file.xls 。这样可以用 Microsoft Excel 打开，并可以选择部分数据进行打印保存等。
图 5 采集数据 后面板程序
• 测试信号谱分析
此系统具有多种测试信号，如输入电流，输出电流，输入电压，输出电压，输入输出功率等参数，可进行相应的测试信号的谱分析，对于这部分，根据不同的测试要求可现场实时编程。
4.结束语
系统改造完成后，经过一段时间运行使用。结果表明，程序能很好的进行实时测量，显示，计算，存储等功能，达到预期的目标，给现场工作人员以直观容易操作提供了方便，使公司的实验技术更合理，更先进了。
参考文献：
1. 邓炎，王磊编， Labview7.1 测试技术与仪器应用
北京：机械工业出版社 ， 2004
2. 成永红，电力设备测量—传感与测控技术
北京：中国电力出版社 ， 2002
3. SIEMENS S7 — 200 可编程控制器， SIEMENS 公司
作者简介：
胡顺全（ 1976- ） 男， 山东大学在读硕士，研究方向为电力电子技术与电力传动
张庆范 （1949- ） 男， 博士生导师，山东大学电力电子研究所所长，电力电子技术编委会委员，研究方向为电力电子技术的理论与运用，电力电子中的安全科学等
马云生 男， 工程师，致力于电力电子，电气传动与控制的研究，现任山东新风光电子科技发展有限公司品质部部长。
康洪霞 女，工程师，致力于电力电子，电气传动与控制的研究，现任职于山东新风光电子科技发展有限公司技术部。
作者联系方式：
胡顺全： 13153764218 0537-7237190
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