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基于LabVIEW的变桨控制器板级测试平台设计

2012-07-24 10:36
安娜PARKER
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1 引言

  对电子设备而言,测试是保障系统功能、性能、可靠性和安全性等指标的重要手段,在各种测试中,板级测试是最基本的,主要完成电路板和组件能否正常工作的基本测试[1]。近年来,伴随我国风电产业的快速发展,风电机组的质量问题频现、引人关注[2],变桨控制器作为变桨距型风电机组实现变距控制的执行机构,是变桨距型风电机组的关键核心部件,其板级测试的准确性既关系风电机组的控制性能,也关系到机组的安全运行;随着测试技术的发展,采用虚拟仪器技术,应用ni labview等平台,配合下位机程序,以高效灵活的方式来完成各种测试、测量和自动化的应用已经越来越频繁,借助ni labview图形化开发工具设计板级的自动测试平台,可以提高测试效率并保证测试准确率,缩短产品投放市场的时间,并提高产品开发和生产效率[3-5]。因此,为了提高变桨控制器的板级测试效率以及测试准确性,借助虚拟仪器技术,设计变桨控制器的板级测试平台是有效途径。

  本文针对变桨控制器的板级测试平台的测试任务,介绍了板级测试平台的测试原理、下位机程序流程,再从提高上位机labview程序的可复用性出发,提出了一种采用状态机与事件结构相结合的分层设计方法。最后采用上述设计方法,针对每项测试任务,采用分多次测试的方法实现了板级测试软件,完成了变桨控制器的板级测试平台的设计。

2 测试原理及平台组成

  2.1测试原理

  本文的板级测试平台主要针对变桨控制器的电路板通道通断进行故障测试,完成故障判断,通道测试任务包括:串口、can口、485口、数字量输入、数字量输出、4~20ma模拟电流输入、-10v~10v模拟电压输出、pt100、编码器等通道测试。

  通道测试的原理是基于激励和响应的匹配关系来进行的,分为如下两类:

  (1)测试相对被测板单片机为输入的信号时,先由平台上位机控制相关板卡,模拟激励源对被测板通道施加特定的激励信号,再由被测板单片机采集被测通道的响应信号、返回采集结果,由上位机进行分析,将分析后的信号与激励信号进行对比:如果两个信号在允许误差范围内匹配,表明被测板通道对这次激励信号响应正确,反之则表明被测板通道内部有故障,经过多次重复测量结果仍不正确,可认为该通道已发生故障。

  (2)测试相对被测板单片机为输出的信号时,先由平台上位机下发测试命令,由被测板单片机输出该信号,经上位机控制板卡采集被测通道的信号进行分析处理,得到通道测试结果。测试原理图如图1所示。

  2.2测试平台的组成

  板级测试平台由上位机、pxi机箱、适配板、被测板四部分组成。上位机运行由labview程序开发的测试程序;pxi机箱包含各类板卡,需要根据被测试通道类型、路数、被测试信号的要求进行板卡型号的选择;适配板用于固定被测板、实现pxi机箱各类板卡和被测板信号的连接;被测板为需要进行通道测试的变桨控制器电路板。

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