LabVIEW für elektrische Prüfstände: Steuerung, Datenerfassung und automatisierte Tests

Typischerweise bedeutet es, wenn ein internationaler Kunde anfragt, ob unsere Prüfausrüstung LabVIEW unterstützt, dass er ein Mess- und Steuersystem benötigt, das seinen Ingenieuren bereits vertraut ist. Ein Beispiel hierfür war, als wir von einem großen Schaltanlagenhersteller in Indien kontaktiert wurden, der ausdrücklich in den Designvorgaben des Projekts festlegte, dass die Überwachungs- und Steuerungssoftware für einen 8 kA Mehrfachstromquellen-Prüfstand in LabVIEW erstellt werden muss und nicht mit einer herkömmlichen SPS. Im Verlauf dieses Artikels werde ich erklären, was LabVIEW ist und warum es für elektrische Prüfstände wichtig ist, sowie wie es in unseren Projekten bei Benlong Automation angewendet wird.

Was ist LabVIEW?

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench) ist eine grafische Programmiersprache von National Instruments (NI), die für Tests, Messungen und Automatisierung verwendet wird. Anstatt Programmcode Absatz für Absatz zu schreiben, erstellen Ingenieure ein Programm, indem sie verschiedene Funktionsblöcke platzieren und diese mit Leitungen verbinden, um den Datentransfer von einem Block zum anderen sicherzustellen. Diese Technik wird G-Code genannt.

Aufgrund seiner Herkunft ist die LabVIEW-Software sehr effizient bei der Durchführung der Funktionen eines elektrischen Prüfstands, wie der Messung von Spannungen, Strömen und Temperaturen, der Steuerung von Energiequellen und Schaltgeräten, der grafischen Darstellung und der automatischen Aufzeichnung von Daten.

Warum Kunden nach LabVIEW in Prüfausrüstung fragen

Internationale Konzerne und große Labore schlagen LabVIEW aus verschiedenen Gründen vor:

Es ist ein weltweit anerannter internationaler Standard im Bereich Test und Messung, was bedeutet, dass die Ingenieure dieser Unternehmen das System lesen, anpassen und modifizieren können.
Es funktioniert perfekt mit der NI-Datenerfassungsausrüstung sowie mit vielen anderen Sensoren und Geräten.
Es ermöglicht eine klar definierte Benutzeroberfläche, Echtzeitbeobachtung und automatische Datenaufzeichnung im Sekundentakt.
Es vereinfacht die Erweiterung und spätere Verbesserung von Systemen, was bedeutet, dass Nutzer nicht an einen einzigen Anbieter gebunden sind.

Einfach ausgedrückt bedeutet die Anfrage nach LabVIEW, dass der Kunde ein benutzerfreundliches, multifunktionales Steuersystem wünscht.

LabVIEW vs. SPS-Steuerung: Was ist der Unterschied?

Eine häufig gestellte Frage ist, wie sich LabVIEW von einem SPS-basierten System unterscheidet. Beide können Strom einstellen, Ausgang stabilisieren, Daten aufzeichnen und Alarme verarbeiten, aber ihre zugrundeliegenden Prinzipien sind unterschiedlich.

Ein SPS-basiertes System verwendet Leitersprache und industrielle Steuerungen. Es wird hauptsächlich von traditionellen Geräteherstellern eingesetzt.
Ein LabVIEW-basiertes System basiert auf PC-gestützter grafischer Programmierung und ist bei Laboren und Forschungszentren beliebt.

Kein System ist automatisch besser. Für die Erfassung großer Kanalzahlen, anpassbare Testsequenzen, hervorragende Visualisierungsmöglichkeiten und personalisierte Berichte ist LabVIEW meist überlegen. Wenn ein einfaches, robustes und konsistentes Sequenzierungsverfahren benötigt wird, ist eine SPS oft ausreichend.

Wie wir anwenden LabVIEW in Unseren Prüfständen

Benlong Automation setzt LabVIEW für die Entwicklung der Steuerungs- und Datenerfassungssysteme in der Prüfung von Niederspannungsschaltanlagen ein, wie beispielsweise bei MCB, MCCB, ACB, Schützen und Sammelschienenverteilungssystemen. Die folgenden Funktionen sind typisch für einen LabVIEW-basierten Prüfstand:

Steuerung der Sollwerte für Strom, Ausgabe von Start- und Stopp-Signalen sowie geschlossene Stromregelung.
Überwachung des Status und der Alarme während längerer Testläufe.
Hochgeschwindigkeits-Datenerfassung von Spannung, Strom, Temperatur und Wellenformen.
Datenübertragung einmal pro Sekunde mit automatischen Berichten im Excel- und PDF-Format.
Bedienerschnittstelle, die Datenkurven und Testergebnisse in Echtzeit anzeigt.

Da die Prüfverfahren in LabVIEW implementiert sind, werden die Testabläufe, die Testdauer sowie die Pass- oder Fail-Kriterien an die jeweilige IEC-Norm angepasst – beispielsweise IEC 60898-1, IEC 60947-2 oder IEC 61439 (nur Temperaturanstiegstests).

Ein reales Projektbeispiel

Im Fall eines 8 kA Mehrfachzuführungs-Niederspannungs-Stromquellenprüfstands verlangte der Kunde, dass die gesamte Überwachungs- und Steuerungssoftware in LabVIEW implementiert wird, einschließlich der Steuerung der Strom-Sollwerte, der Möglichkeit Start- und Stopp-Befehle zu senden, Status- und Alarminformationen sowie der Datenerfassung im Sekundentakt. Durch die Verwendung von LabVIEW als Basisplattform kann das System alle Zuführungen steuern, automatisierte Tests reproduzierbar durchführen und die Daten für Qualitätsaufzeichnungen exportieren.

Abschluss

LabVIEW ist eine fortschrittliche Lösung zum Aufbau effektiver elektrischer Prüf- und Messsysteme und nicht nur eine Programmiersprache. Von einem einfachen Einzelstation-Charakteristiktester bis hin zu komplexen Mehrfachzuführungs-Temperaturanstiegssystemen garantiert eine sorgfältig geplante LabVIEW-Anwendung den reibungslosen Betrieb der Geräte. Wenn Sie einen Schaltanlagenprüfstand auf Basis der LabVIEW-Technologie entwerfen und erstellen möchten, wird unser Expertenteam bei Benlong Automation die perfekte Lösung für Sie entwickeln.