北京瀚文網(wǎng)星科技有限責任公司使用NI硬件和NI LabVIEW系統(tǒng)設計軟件開發(fā)了*的SCADA系統(tǒng)。借助全新的SCADA系統(tǒng)，我們可同時對多種類型的牽引裝置進行測試，并將測試過程自動化，同時還可監(jiān)測重要信號并進行互鎖保護。 SCADA系統(tǒng)還可分析所采集的信號來提高牽引對象的性能。

系統(tǒng)概覽

圖1顯示的是我們使用NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW軟件搭建的SCADA系統(tǒng)的整體設置。該設置包括一個凹陷區(qū)、驅(qū)動器面板操作室和控制室。

我們在凹陷區(qū)將待測設備(UUT)按照圖1所示的方法進行安裝，以進行車載和離車測試。我們通過一個容納了NI 9144 EtherCAT機箱（從設備）的面板來連接附近的傳感器并將數(shù)據(jù)傳送到NI cRIO-9022控制器（主設備）。

驅(qū)動器面板操作室安裝了通過轉(zhuǎn)換來自傳輸線的功率來驅(qū)動UUT以及通過驅(qū)動UUT來轉(zhuǎn)換來自傳輸線的功率所需的AC驅(qū)動器和變壓器，取決于測試是處于駕駛模式還是再生模式。我們通過一個容納了cRIO-9022控制器（主設備）的面板來連接附近驅(qū)動器面板室的傳感器和執(zhí)行器（模擬和數(shù)字），并通過控制室進行數(shù)據(jù)采集和控制相應的驅(qū)動器。

控制室由兩臺計算機組成：測試控制器（服務器）和測試評估器（客戶端）。測試控制器PC用于運行測試、監(jiān)測參數(shù)、分析記錄的數(shù)據(jù)并創(chuàng)建報告。測試評估器PC用于顯示與測試相關的所有參數(shù)的實時數(shù)據(jù)，并具有更的分析工具。
The system can acquire and control the following signals:

該系統(tǒng)可以采集和控制以下信號：

• 10 V - 2,000 V高電壓信號、100 A - 3,000 A高電流信號
• 溫度參數(shù)范圍為50 °C - 1,200 °C的信號
• 數(shù)字I/O線信號
• 轉(zhuǎn)速高達6,000 rpm的信號
• 壓力和扭矩參數(shù)
• 用于閉環(huán)控制的模擬輸出

軟件架構(gòu)

整體軟件架構(gòu)分為三個部分：使用LabVIEW FPGA模塊編寫的的FPGA部分、使用LabVIEW Real-Time模塊編寫的的實時部分代碼和主機程序代碼（見圖2）。

該應用中FPGA有時運行于cRIO-9022控制器（主設備）上，通過DMA和前面板通信將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃abVIEW Real-Time模塊，有時運行于NI 9144機箱（從設備）上，通過用戶定義的變量將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃abVIEW Real-Time模塊。

LabVIEW Real-Time應用程序讀寫主從FPGA的數(shù)據(jù)，并根據(jù)用戶配置同步、過濾和調(diào)整所需的通道。TCP / IP循環(huán)用于實現(xiàn)控制器和主機應用程序（測試控制器）之間的通信。它還可以實現(xiàn)啟動、測試（手動和自動）、診斷、PID控制（PID）、互鎖和關機循環(huán)。

我們的系統(tǒng)具有兩個主機設備：測試控制器和測試評估器。測試控制器直接與實時控制器通信，使用戶可以通過圖形化或模擬面板發(fā)送命令、記錄數(shù)據(jù)以及監(jiān)測參數(shù)。在測試評估器中，用戶只能監(jiān)控所有有效參數(shù)的實時數(shù)據(jù)。

測試控制器

我們設計的測試控制器具有以下特性（如圖3所示）：

• 配置模塊：以合適的縮放比例、單位和標志（用于顯示和記錄）配置模擬輸入（AI）、模擬量輸出（AO）、數(shù)字量輸入（DI）、數(shù)字輸出（DO）、速度、熱電偶（TC）通道，并設置互鎖報警限值。借助該模塊，用戶還可以創(chuàng)建自定義參數(shù)（派生參數(shù)）。
• 互鎖模塊：用于添加/編輯測試運行所需的互鎖。
• 測試編輯器模塊：用于添加/編輯自動測試運行所需的測試序列。
• 診斷模塊：用于診斷AI、AO、DI、DO、速度和TC信號的健康狀況。該模塊也能夠進行PID參數(shù)整定，以控制電動機的速度和電流。
• 校準模塊：用于補償AI和AO通道傳輸線損耗的校準。
• 手動測試模塊：設置手動運行測試的條件。已配置的通道以圖形化和模擬方式顯示。用戶可以在特定時間同時記錄高低采樣數(shù)據(jù)。
• 汽車測試模塊：自動執(zhí)行已配置的測試序列、數(shù)據(jù)記錄和報告生成。已配置的通道以圖形化和模擬方式顯示。
• 趨勢模塊：用于在頻域和時域離線分析所記錄的數(shù)據(jù)。該模塊預裝了許多功能（時域和頻域），以便正確分析數(shù)據(jù)。
• 報告模塊：為測試對象的所有測試生成一份定制報告。

測試評估器

該測試評估器（圖4）是在客戶端PC上獨立運行的應用程序，用于在特定測試運行過程中以表格、圖像方式查看所采集的數(shù)據(jù)。用戶可以同時查看兩個測試的數(shù)據(jù)，也可以輕松地在測試之間進行切換，以查看各自的數(shù)據(jù)。

提高100％的生產(chǎn)力

北京瀚文網(wǎng)星科技有限責任公司使用CompactRIO和LabVIEW開發(fā)了可獨立運行且可同時進行兩個測試的SCADA系統(tǒng)。該系統(tǒng)幫助客戶提高了100％的效率，與之前手動測試技術相比，客戶現(xiàn)在每天可測試的UUT數(shù)量是以前的兩倍。此外，借助新增的和改進的數(shù)據(jù)分析和報告生成功能，用戶可以密切監(jiān)測重要參數(shù)，執(zhí)行分析，甚至可以驗證以后的UUT。
LabVIEW以其用戶友好且易用的GUI幫助我們快速完成了整個系統(tǒng)的安裝和驗證。的NI產(chǎn)品可幫助我們?yōu)榭蛻籼峁┓€(wěn)定、可靠且可擴展的系統(tǒng)，以解決當前的測試需求并使客戶現(xiàn)有的測試系統(tǒng)也適用于未來產(chǎn)品的測試和驗證。