Система для проведения испытаний электродвигателей и сервисного оборудования локомотивов

Разработка системы, под ключ, для проведения тяговых испытаний локомотивов, системы управления двигателями и сервисного оборудования в полевых условиях при наличии мощных электромагнитных помех.

Используемые продукты:
LabVIEW 7.1
NI-DAQmx
PXI M Series DAQ and DIO cards
MXI-4

Цель
Разработка системы, под ключ, для проведения тяговых испытаний локомотивов, системы управления двигателями и сервисного оборудования в полевых условиях при наличии мощных электромагнитных помех. Система осуществляет мониторинг и запись 96 тестовых параметров, включая время набора скорости, токи якорей и напряжение возбуждения двигателей постоянного тока.

Решение
Система построена на базе двух крейтов PXI-1044, установленных в специально разработанный пластиковый корпус. В певом крейте установлен контроллер NI PXI-8175, интерфесный MXI-4 модуль NI PXI-8336, две многофункциональные платы сбора данных М серии NI PXI-6254, цифровая плата ввода-вывода NI PXI-6258, а также специализированные источники питания и коннекторные блоки, предназначенные для изоляции и подключения датчиков тока и напряжения. Во втором крейте установлен MXI-4 модуль NI PXI-8336, две платы М серии PXI-6254 и плата цифрового ввода/вывода PXI-6258.
Программное обесечение разработано в LabVIEW 7.1 с использованием драйвера NI-DAQmx.

Обзор системы
Система для проведения испытаний электрических двигателей и сервисного оборудования локомотивов состоит из нескольких модулей ввода-вывода, к которым подключены датчики тока (до 750 А), датчики напряжения (до 3 кВ) и цифровые линии (до 50 В). Датчики установлены на шины питания двигателей, на шину контактной сети, на шины питания системы охлаждения сервисного оборудования и на вспомогательную аккумуляторную батарею. Программное обеспечение осуществляет сбор и сохранение релейных сигналов управления электрическими двигателями и сигналов управления вспомогательным оборудованием. Внешний вид крейта в ударопрочном корпусе приведен на рисунке 1.

Система выполнена в компактном, надежном ударопрочном корпусе и может быть размещена в непосредственной близости от датчиков. Важно отметить, что хорошая электромагнитная совместимость крейтов PXI позволяет эксплуатировать систему при наличии высокого уровня электромагнитных помех в локомотиве.

Различные PXI-крейты располагаются в центре каждой секции локомотива и соединяются друг с другом оптоволоконным кабелем. Внешний вид секции локомотива представлен на рисунке 2. Вся собранная инормация с датчиков сохраняется на жестком диске PXI-контроллера и отображается на экране монитора, расположенного в кабине машиниста. Система работает под управлением операционной среды WindowsXP с использованием Remote Desktop, что позволяет использовать любой компьютер для предотавления информации машинисту. Внешний вид экрана монитора в кабине машиниста представлен на рисунке 3.

Основными достоинствами системы явились возможность ее использования при наличии мощного электромагнитного шума в локомотиве, а также то, что время необходимое для установки системы в локомотив и подключения датчиков занимает не более 20 минут. Следует отметить, что установка ранее использовавшихся систем занимала около 8-16 часов.

Заключение
Использование расширенных возможностей драйвера NI-DAQmx, а также гибкости LabVIEW и ряда новейших технологий, реализованных в платах бора данных М серии и интерфейсных модулях MXI-4, позволило создать распределенную, гибкую, простую в установке недорогую высокопроизводительную тестовую систему. Хорошая электромагнитная совместимость крейтов PXI позволяет эксплуатировать систему при наличии высокого уровня электромагнитных помех в локомотиве. Разработанная на базе модульной структуры PXI и LabVIEW система может быть легко модернизирована для удовлетворения новым требованиям или для решения новых задач.