電力電子產(chǎn)品測試記錄系統(tǒng)設計

引言

近年來,隨著國家發(fā)展清潔能源戰(zhàn)略的不斷普及和推廣,新能源行業(yè)得到快速發(fā)展,其中以電力電子技術為基礎的各種電力設備廣泛應用于風電、太陽能發(fā)電、軌道交通、儲能電站等,致力于節(jié)能減排、電網(wǎng)電量治理、能源轉換等方向,在新能源行業(yè)發(fā)展中起到了非常重要的作用。在這種形式下,對電力電子產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性的要求進一步提高。除了電力電子產(chǎn)品自身原理設計外,產(chǎn)品測試工作也是一項非常重要的內(nèi)容,如果能夠高效、科學地管理電力電子產(chǎn)品測試過程、記錄測試數(shù)據(jù),建立測試記錄可追溯機制,將會很大程度提高電力電子產(chǎn)品運行穩(wěn)定性和可靠性,提升產(chǎn)品質量。

1系統(tǒng)概述

電力電子產(chǎn)品測試記錄系統(tǒng)通過與電力電子設備通信,將產(chǎn)品測試操作指令、運行數(shù)據(jù)信息、故障報警信息、軟硬件版本信息、測試時間、測試人員等信息錄入數(shù)據(jù)庫,再對相關數(shù)據(jù)進行處理,調(diào)用測試報告模塊,生成測試記錄報告,上傳至測試報告服務器集中歸檔管理。這樣既可以規(guī)范測試流程,減少測試時間不夠、漏測、少測等問題,還可以對電力電子產(chǎn)品中軟硬件版本信息、測試遇到的問題等進行整理,便于后期追溯。電力電子產(chǎn)品測試記錄系統(tǒng)在一定程度上減少了工程調(diào)試人員的工作任務量,提升了工作效率,為有效提高產(chǎn)品質量提供了可靠的保障。

系統(tǒng)設計主要針對電力電子產(chǎn)品單元功率模塊調(diào)試和整機調(diào)試兩部分,由U1顯示模塊、信息錄入模塊、系統(tǒng)通信模塊、數(shù)據(jù)解析模塊、數(shù)據(jù)庫模塊、文件輸出模塊、外部設備接口模塊組成。系統(tǒng)功能結構如圖1所示。

1.1U1顯示部分

系統(tǒng)U1部分顯示測試記錄流程、電力電子產(chǎn)品基本出廠參數(shù)信息、運行數(shù)據(jù)信息以及測試人員信息。

1.2信息錄入部分

系統(tǒng)除通過通信方式自動從電力電子產(chǎn)品獲得數(shù)據(jù)外,還需要測試人員通過掃碼槍手動錄入產(chǎn)品內(nèi)部子模塊以及板卡條形碼數(shù)據(jù),包括軟版本信息、硬件1D等。

1.3系統(tǒng)通信部分

系統(tǒng)采用串口通信的方式,與模塊或整機通信端子連接,以從機的方式向被測試電力電子產(chǎn)品發(fā)送請求報文,主機響應回復報文,系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)解析,存入建立的數(shù)據(jù)表中。

1.4數(shù)據(jù)庫部分

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫部分包括soLserver數(shù)據(jù)庫和FTP數(shù)據(jù)服務

器。其中soLserver數(shù)據(jù)庫存放用戶登錄權限、調(diào)試人員信息、電力電子產(chǎn)品運行數(shù)據(jù)、故障記錄,FTP數(shù)據(jù)服務器主要用來儲存和管理測試結束后自動生成上傳的測試報告。

1.5外部設備接口

系統(tǒng)提供掃碼槍和外置攝像頭接口模塊,其中掃碼槍用來錄入條形碼數(shù)據(jù),攝像頭用來采集調(diào)試過程中的圖片信息。

2系統(tǒng)軟件設計

系統(tǒng)采用面向對象設計方法,建立程序類模型,既提高了程序設計效率,又為系統(tǒng)后期維護更新提供了便利。

2.1系統(tǒng)通信設計

系統(tǒng)通信使用.NET框架下的serialPort類,派生串口通信對象,建立Modbus類,類中定義串口打開關閉方法openMy一Comm(）、串口接收數(shù)據(jù)方法MyComData)eceived(）、發(fā)送請求報文方)eadKeep)eg(）、字節(jié)轉換方法HexstringToByteArray(）。通信程序流程圖如圖2所示。

2.2SQL數(shù)據(jù)庫設計

系統(tǒng)采用soLserver2012數(shù)據(jù)庫服務引擎,建立scada一Data數(shù)據(jù)庫,并創(chuàng)建用戶登錄權限數(shù)據(jù)表、實時運行信息數(shù)據(jù)表、故障記錄數(shù)據(jù)表、報表數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表,如圖3所示,數(shù)據(jù)庫中表的關系如表1所示。

建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表需要使用編寫數(shù)據(jù)庫腳本的方式,能夠快速、高效地建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表,便于數(shù)據(jù)庫管理,也能夠提高數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的安全性。首先調(diào)用USE[saster]指令,然后使用CreateDatabase和CreateTable方法建立數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)表,最后可以使用Select結構化查詢語句查看建立的數(shù)據(jù)表內(nèi)容。

系統(tǒng)創(chuàng)建SoLHelper數(shù)據(jù)庫類,類中定義數(shù)據(jù)增刪改方法Update()、返回數(shù)據(jù)集DataSetAetDataSet(stringsql)方法、錯誤寫入日志方法writeLog(stringssg)。

2.3FTP客戶端設計

系統(tǒng)中需要設立一臺FTP服務器,通過局域網(wǎng)的方式,將測試記錄系統(tǒng)生成的測試報告上傳至FTP服務器的Report文件夾中,便于測試報告的集中管理和文件歸檔。客戶端測試記錄系統(tǒng)程序創(chuàng)建UpLoadFiles類,用來連接FTP服務器并上傳生成的測試記錄報告,類中定義上傳文件方法UpFile()和下載文件方法DownFile(),對應圖4中FTP服務器的數(shù)據(jù)配置信息為:

3結語

電力電子產(chǎn)品測試記錄系統(tǒng)在電力電子產(chǎn)品設計測試過程中能全程記錄設備運行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài),記錄設備調(diào)試人員操作流程,能夠很好地輔助設備調(diào)試人員進行產(chǎn)品調(diào)試工作。另一方面,系統(tǒng)能夠為電力電子產(chǎn)品建立電子檔案,為電力電子產(chǎn)品研發(fā)設計提供數(shù)據(jù)支持,為工程服務提供產(chǎn)品信息追溯,在一定程度上減少了工作人員的工作量,提升了工作效率,有利于電力電子產(chǎn)品研發(fā)設計工作更加科學高效地開展。