目前 ， 由于缺 乏完善 的质量检 测 手段 ， 而对 因 制造 维修 后 的 电机 难 以进行 较为 全 面的试 验 和检
测 。传统 方法 是 进 行 现场 测 试 ， 一 台 电机 多 次 对
上位 机 Ｐ ｃ中 Ｌｂ ＩＷ 的 串行 通 信 系 统 ， 采集 ａＶＥ 将 到 的数 据 在上 位机 中存储 、 示 和 回放 。 显
１ 系统 硬 件 组 成
测 试装 置 由上 位 机 Ｐ 下 位 机 Ｐ Ｃ、 量 仪 Ｃ、 Ｌ 测 表、 感应 调压 器及 伺 服控 制 电路 等 数据 采 集 系 统
和数据 处理 系统组 成 。
１１ 上 位机 ．
接线 ， 复 通 电 ， 工记 录数 据 ； 反 人 然后 再 进 行 功 率 因数 等各 种 电量 的计算 ， 对测 试结 果分 析 比较 等 。
Ａ ｂ ｔａｃ ｓ ｒ ｔ：Ａ ｃ ｓ ｒ ｏ ｉ ｄ ｍ ｏｏ ｅ ｔｅ ｕ ｐ ｎｔｗｈｉｈ ｕｔｌｚ ｄ ＰＬＣ ｎ ｏ ｐ ｔ ｒｒ ｎ ｎｇ Ｌ ｂ ＥＷ ｅ ｉ ｌ ｎ ｗ ｏｔｃ ｍｂｎｅ ｔ ｒｔ ｓ ｑ ｉ ｍｅ ｃ ｉｉｅ ａ ｄ ｃ ｍ ｕ ｅ ｕ ｎｉ ａ ＶＩ ｓ ｒａ
２ 系统 软 件 构 成
电机综 合测 试装 置 的软 件 由两部 分 组 成 ： 下 位 机 Ｐ Ｃ的软件 和上 位机 Ｐ Ｌ ｃ数据处 理 软件 。
２ １ 下位机 软件 ．
下 位机 的逻 辑 处 理 和 数 据 传 输 功 能 主 要 由 Ｓ ２ ０Ｐ Ｃ Ｃ Ｕ ２ ７— ０ Ｌ Ｐ ２ ４完 成 ， 由数 据 采 集 、 字 滤 数
单、 直观 ， 大 节 省程 序 开 发时 间 ； 极 同时 可提 供 丰 富 的库 函数和 功 能模 块 ， 完 成 各种 各 样 的编 程 可 Ｌｂ Ｗ ｌ ～ Ｖ… ａ１ Ｅ
Ｉ 太协付嘉 ｌ
ｆ
任务 。
１２ 下位 机 Ｐ Ｃ ． Ｌ
卞Ｐ ｉ／ｌ Ｐ Ｐ Ｃ
光 耦 器 Ｌ ５Ｉ 电 合 ＴＰ ｌ ２－
Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｔ ｑ ｒ ｎ ｙ ｔ ｍ ｅ ｎ ｎｔ ｇ ａ ｅ ｓｉ ｓ ｇ ｆ Ｄａ ａ Ａｃ ｕｉ ｉ ｇ Ｓ ｓ ｅ Ｕｓ ｄ ｉ Ｉ ｅ ｒ ｔ ｄ Ｔｅ ｔｎｇ Ｄｅ ｉ ｅ ｏ ｏ ｏ ｓ ｄ ｏ Ｌａ ＶＩ ｖ ｃ ｆ Ｍ ｔ ｒ Ｂａ ｅ ｎ ｂ ＥＷ ｎｄ ＰＬＣ ａ
单处 理后送 工控 机 ， 由工 控 机 进行 进 一 步 的数据
处理 。
脉冲的计数 ， 在应用 中需要对控制位 、 当前值、 设 定值 、 态位进 行操 作 。 采样 时 间 由 Ｐ Ｃ的定 时 状 Ｌ
中断来 提 供 。定 时 中 断 的 时 间 间 隔 为 １～２ ５ ５ ｍ 。Ｐ Ｃ的扫描 周期 大约 为 ５～１ ， 以采样 ｓ Ｌ ０ｍｓ 所
信号 ； 相定子 电流 通过 １０５的 电流 互感 器 ， 三 ０／ 再 经过 隔离模 块 变换成 ０～ 的电压信 号 ； ５Ｖ 三相 功
率通 过三块 功 率隔 离变 送 模 块 变换 成 ０～５Ｖ 的
电压信号。这 ９路信号通过 Ｅ ２ １ 拟量输入 Ｍ３ 模
模块 进行 Ａ Ｄ 转换 后送 人 Ｐ Ｃ。Ｐ Ｃ将 数 据 简 ／ Ｌ Ｌ
１ ３ 数 据采 集 电路 ．
滤波器 『 Ｉ 滤波器 ｌ
＋ ＋
Ｉ 滤波器 ｌ
＋
转速 传 感器
转矩 电压 、电流、功率 传感器 隔离变送模块
图 ｌ 系统硬件结构图
转 速 、 矩 的测 量 采用 北 京 晶 Ｊ ３ ８一 Ａ 转 Ｎ３
型智能 数字式 转矩 转速 传感器 。该 传感 器将 电机 的转速 、 转矩 转 换 成相 应 频 率 的 脉 冲 。脉 冲信 号 通 过 Ｌ型低 通滤 波器 、 密 特非 门 ７ Ｌ １ 光 电 施 ４ Ｓ４和 耦 合器 Ｔ Ｐ ５ — 人 Ｐ Ｃ。低 通 滤 波 器 主 要 是 Ｌ ２ １１送 Ｌ 滤 除脉 冲信号 中混 入 的窄脉 冲和尖 脉 冲等高频 信 号 ； 密特非 门用 来 对 脉 冲信 号 的 升 沿 和下 降 施
摘
２ ０ ４ ； ． 东交通 大 学 信 息 工程 学院 ， ０２ ０３ 华 江西 南昌
３０ １ ） ３ ０ ３
要： 介绍 ｒ一种新 型的电机综合测试装置 。该 装置利 用可 编程逻辑 控制器 （ Ｌ 和上位 机中 Ｌ ｂ Ｐ Ｃ） ａ—
Ｖ Ｅ 的 串行通信系统 ， ＩＷ 将采 集到的数据在上位机 中存 储 、 显示 和回放 。该 系统能够 自动 地测试 电机 的各 项
该方 法 测量 精 度 低 、 易 出错 、 作 繁 琐 、 作 量 容 操 工 大 ， 且在 强 电环境 下做 试验 容易 危及人 身 安 全。 并
针对 上述情 况 ， 期 有不 少 介 绍 电机 综 合测 试 装 近 置 的文章 。本 文介绍 了一 种新 型 的 电动 机综 合测 试装 置 。该 装 置利用 可 编程逻 辑控 制 器 （ Ｌ 和 Ｐ Ｃ）
性能参数 ， 并对 电机是否合格做ｍ判断 ， 有效地 降低了电机的故障率 ， 提高了企、 的经济效益 。 【
关 键 词 ：电机 测试 ；可 编 程 逻 辑 控 制器 ；串行 通 信 ；智 能 判 断 中 图 分 类 号 ： Ｍ３６ Ｔ ２ ４ Ｔ ４ ． 文 献 标 识 码 ： 文 章 编 号 ：６ ３６ ４ （０ ７ Ｏ －０５０ Ｔ ０ ； Ｐ７ ；Ｍ３ ３２ Ａ １７ —５ ０ ２ ０ ） ｌ ４ —４ ０
Ｋｅ ｏｄ ： ｔｒｔｓ； ｒｇａ ｙｗ ｒ ｓ ｍｏｏ ｔ ｐ ｏｒｍｍａ ｌ ｌｇｃｃｎｒｌ ｒ Ｐ ｅ ｂｅ ｏ ｉ ｏ ｔｏｌ （ ＬＣ） ｓｒａ ｃｍｍｕ ｉａｉｎ ｎｅ ｉｅｔ ｕ ｇ － ｅ ； ｅｉｌ ｏ ｎｃ ｔ ；ｉｔｌｇｎ ｄｅ ｏ ｌ ｊ
ｍｅ ｎｔ
０ 引 言
ｃ ｍｐｕｅ ， Ｔｈ ｓｓ ｓｅ ｃ ｎ ｔｓ ｌ ｃ ｐａ ｉｉｙｐａ ａ ｔｒ ｎｄ ｖ ｒ ｉｔｅｉｉ ｉｉｙ ｏ ｔｒ，ｄｅ ａ ｉｇ ｅｆ ｃｉｅｙ ｆ ｕｔ ｏ ｔｒ ｉ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｔａｌ ａ ｂ ｌ ｒ ｍｅｅ ｓａ ｅ ｄ ｃ ｌｇｂ ｌｔ ｆｔ ｍｏｏ ｔ ｈｅ ｂ ｓｎ ｆｅ ｔ ｌ ａ ｌ ｖ ｒ ｔ ｆｔ ｔｒ ａ ｏ ｉｉ ｉ ｈ ｐｅｆ ｒ ｎ ｅ， ａｅ ｏ ｈｅ ｍｏ ｏ ｎｄ ｐｒ ｖｄｎｇ ｈ ｇ ｒｏ ｍａ ｃ
沿进行规整 ； 光电耦合器则 主要是隔离信道 中的 共模 干扰 ， 使信 号不 失真 。
电机 电量 测量 包 括 三 相定 子 电压 、 相 电流 三
波及 数 据通信 等模 块组 成 。
２ ２ Ｐ Ｃ 数据 采集部 分 ． Ｌ
和三 相输 入功 率 。三 相定 子 相 电压 通 过 ３块 ０～
ＯＵ Ａ Ｇ Ｓ ｎｔｉ， Ｚ Ｕ Ｑｎ ， Ｏ Ｙ ＮＧＸ Ｙ Ｎ ａ — ａ ＨＯ ｉ ＵＡ ｉ
（ ．Ｄ ｐｒ ｅｔ ｆ ｌｃ ｉ ｌ ｎ ｆＴａｏ ， ｕ ａ ｓｔ ｅｏ ｎ ｉ ｅ ｎ ， ｉ ｇ ｎ４ ０ ， ｈｎ ； １ ｅａｔ ｎ ｅｔｃ ｄＩ ｏ ｎｔ ｎ Ｈ ｎｎＩ ｔｕ ｆ ｇ ｅｒ ｇ Ｘ ａ ｔ １１４ Ｃ ｉａ ｍ ｏ Ｅ ｒａ ａ ｎ ￣ ｉ ｎ ｉｔ Ｅ ｎ ｉ ｎａ １
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ｆ ｆ
Ｓ ． ０ Ｃ ７ ２ ０ ＰＬ ＣＰＵ２ ４ ２
考虑 开关量 输 入 输 出 的数 龟 ， 以及 模 拟 输
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入精度 及 连锁等 各 方 面情 况 ， 选用 西 门子 ｓ —０ ７２０
系列 Ｐ Ｃ， Ｐ Ｌ Ｃ Ｕ型号 为 Ｃ Ｕ ２ ４ Ｐ 一２ 。该 Ｐ Ｃ小 型 、 Ｌ 紧
２．Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｆＥ ｅ ｔｉａ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｐｒ ｍｅ ｔｏ ｌ ｃｒ ｌＥ ｇ ｎ ｅ ｉｇ，Ｓ ａ ｇ ｉＤ ａ ｉ ｉｅ ｓｔ ，Ｓ ａ ｇ ａ ０ ２ ０，Ｃｈｎ ； ｃ ｈ ｎ Ｈａ ｉ ｎ ｊ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｙ ｈ ｎｈ ｉ ０ ４ ２ ｉ ａ
３ ｃｏ ｌ ｆ ｎｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｅ ｓ Ｃ ｉａＪ ｏ ｎ ｎｖｒ ｔ，Ｎ ｎｈ ｎ ３ ０ ，Ｃ ｉａ ．Ｓｈ ｏ ｏ ｆ ａｉ ｎ ｉｅｒ ， ａｔ ｈｎ ｉ ｔ ｇＵ ｉ ｓ ｙ ａ ｃ ａｇ３ ０ １ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａｏ ｅｉ ３ ｈｎ ）
上 位机 是 工 控 机 Ｐ 其 中安 装 了 Ｌｂ ＩＷ ｃ， ａＶ Ｅ
７０ ． 软件 。Ｌ ｂ Ｉ Ｗ 是实 验 室 虚 拟仪 器 集 成 环 境 ａＶ Ｅ
（ ａ ｏａ ｒ ｉｕ ｌＩｓ ｕ ｅ ｔＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｗｏｋ Ｌ ｂ ｒ ｏｙ Ｖｒ ａ ｎｔ ｍ ｎ ｎｉ ｅｉ４ ７Ｌ １
＋ ＋
扩展模块
Ｅ ３ Ｍ２ ｌ
ｆ
凑 ， 以 直 接 装 在 电气 常 用 的 ３ 可 ５ｍｍ 标 准 导 轨 上 ； 令执行 速 度 快 ， 条指 令 执 行 时 间 为 ０ ３ 指 每 ．７ ｔ； ｘ 编程可 用手 持 编程 器 ， 便 现 场 调试 ， ｓ 方 也可 以 用 个人 Ｐ 方便 编制程 序 、 Ｃ， 归档 文件 和打 印输 出。
ｅ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｓ ｓｅ ｗ ｓ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ Ｗ ｈｃ ａｈ ｒ ｄ ｔ ｓ ｄ ｔ ｈ ｔ ｃ ｎ ｂ ｔｒ ｇ ｄ，ｄ ｓ ｌ ｙ ｄ ａ ｄ ｒｐ ａ ｅ ｎ ｏ ｎ ｃ ｔ ｙ ｔ ｍ ａ ｎ ｒ ｕ ｅ ． ｏ ｏ ｉｈ ｇ ｔｅ ｅ ｅ ｔ ａ ａ ｔ ａ ａ ｅ ｓ ａ ｅ ｏ ｉｐ ａ ｅ ｎ ｅ ｌｙ ｄ ｏ
时 间不应 少 于 １ 。 同时 在 最 低 转 速 时 ， 每 ０ｍｓ 在 个采 样 时间 内应不少 于 １ ０个脉 冲 ， 以保证 测量精 度 。定 时时 间的大 小影 响测量精 度 和实 时性 。定 时越 长精 度越 高 ， 实 时性 越 差 。在该 系统 中取 但 采样 时 间为 １０ｍ 。为 保证 测 量 精度 ， ３次采 ０ ｓ 取 样 时间 内计数 之和 （ ． ） ０ ３Ｓ 的计 数值来 计算 。 转速 测量 （ 按每 周 ６ 脉 冲计算 ） ０个 ：