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光伏電池板穩(wěn)定性測(cè)試———MX100數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
橫河電機(jī)（中國(guó)）有限公司－NetSOL事業(yè)本部

簡(jiǎn)介

隨著民用能源和可再生能源不斷引起人們的關(guān)注與興趣，太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)將對(duì)太陽(yáng)能光伏電池板(太陽(yáng)電池板)產(chǎn)生新的需求。制造商需在不同條件下測(cè)試電池板的性能，確保向消費(fèi)者或商業(yè)提供安全有效的能源。制造商在批量生產(chǎn)前，通常會(huì)將電池板送至第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)，以證實(shí)電池板可以在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試條件下安全工作。本期介紹的太陽(yáng)能電池板測(cè)試應(yīng)用，采用橫河電機(jī)MX100硬件和MXLogger軟件，是在美國(guó)一家主要的第三方測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的。

應(yīng)用

這個(gè)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室已在環(huán)境測(cè)試室中成功運(yùn)用了橫河電機(jī)無(wú)紙數(shù)字記錄儀，而且，此次橫河電機(jī)為太陽(yáng)能電池板測(cè)試應(yīng)用提供哪些設(shè)備也受到了關(guān)注。實(shí)驗(yàn)室需要輸入類(lèi)型和操作溫度可靈活調(diào)節(jié)，便攜型的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

另外還要求數(shù)據(jù)采集支持基于輸入的實(shí)時(shí)運(yùn)算和邏輯?，F(xiàn)用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是基礎(chǔ)型，只能記錄輸入的數(shù)據(jù)，不對(duì)采樣數(shù)據(jù)運(yùn)用邏輯或進(jìn)行處理。實(shí)驗(yàn)室對(duì)于輸入處理的要求主要側(cè)重于關(guān)注測(cè)試條件(風(fēng)力、溫度或輻射)的穩(wěn)定性。當(dāng)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)確定測(cè)試條件符合穩(wěn)定性要求時(shí)即會(huì)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器以確定測(cè)試時(shí)間是否合適，并在測(cè)試完成時(shí)通知操作人員。

解決方案

考慮客戶(hù)的要求之后，初步確定了兩個(gè)基于相同底板和I/O模塊技術(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。MX100是基于網(wǎng)絡(luò)PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，所有記錄、配置和輸入處理都在PC上進(jìn)行。另外一個(gè)可選系統(tǒng)是MW100，它在橫河電機(jī)的硬件上進(jìn)行記錄、配置和輸入處理。這兩個(gè)系統(tǒng)的最大區(qū)別在于MW100不依賴(lài)PC和網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立地記錄和處理數(shù)據(jù)。MX100則一直需要網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的配合。最后，因MX100利用主計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的CPU，可支持更多實(shí)時(shí)輸入處理能力，被確認(rèn)為最佳選擇。
MX100具有多種輸入和輸出模塊，最常用的是通用輸入模塊。這種通用輸入模塊可將每點(diǎn)配置為熱電偶、RTD、DC電壓、DC電流(通過(guò)分流電阻器)，或數(shù)字輸入(等級(jí)或接點(diǎn))。MX100可以不同的速度采集通用輸入模塊，高速模塊時(shí)可達(dá)10ms/點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)模塊時(shí)可達(dá)100ms/點(diǎn)，高速通道計(jì)數(shù)模塊時(shí)可達(dá)500ms/點(diǎn)。MX100的輸入模塊也支持稍慢的采樣速度，每個(gè)模塊有各自的采樣率，而且每個(gè)MX100底板最多可有60個(gè)輸入點(diǎn)。對(duì)于太陽(yáng)能測(cè)試應(yīng)用而言，通用輸入模塊的內(nèi)置通道范圍可調(diào)功能尤為重要，因?yàn)楦鱾€(gè)輸入的標(biāo)尺不盡相同，比如，來(lái)自輻射強(qiáng)度計(jì)的輻射以毫伏(刻度為W/m2)為單位；來(lái)自風(fēng)速計(jì)的風(fēng)速以伏(刻度為m/s)為單位；以及熱電偶測(cè)量的溫度(刻度為°F)。
技術(shù)人員過(guò)去會(huì)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，希望至少30分鐘內(nèi)可滿(mǎn)足所有穩(wěn)定性條件。在戶(hù)外測(cè)量時(shí)，更難達(dá)到穩(wěn)定性——一陣風(fēng)，幾片云或其他的一些干擾都可能讓采集的數(shù)據(jù)無(wú)效，因此需要即時(shí)處理輸入數(shù)據(jù)。MX100系統(tǒng)包含多達(dá)240個(gè)運(yùn)算通道，用作輸入處理的虛擬通道。運(yùn)算通道的的實(shí)時(shí)處理速度可達(dá)100ms，并且包含邏輯(if-then-else，布爾值和比較)，三角函數(shù)，基本運(yùn)算函數(shù)，時(shí)間函數(shù)，及數(shù)據(jù)采集的一些指定函數(shù)(如，啟/停記錄，復(fù)位運(yùn)算，最小值，最大值等)。
實(shí)驗(yàn)室能夠使用運(yùn)算邏輯為每臺(tái)傳感器設(shè)定穩(wěn)定性條件，再將各項(xiàng)穩(wěn)定性綜合為主測(cè)試穩(wěn)定性。主測(cè)試穩(wěn)定性滿(mǎn)足后，系統(tǒng)即啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，這樣技術(shù)人員就可以掌握系統(tǒng)的穩(wěn)定時(shí)間。若傳感器感應(yīng)到不穩(wěn)定因素，系統(tǒng)將復(fù)位運(yùn)算，等待新的穩(wěn)定周期。運(yùn)算通道可以幫助技術(shù)人員在收集到充足的穩(wěn)定測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)及時(shí)得到通知，從而進(jìn)行新的測(cè)試，而過(guò)去他們需要堅(jiān)守一整天才有可能采集到一組有效數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，技術(shù)人員無(wú)需再一天只進(jìn)行一項(xiàng)測(cè)試，而可以進(jìn)行幾項(xiàng)測(cè)試，而且無(wú)需再花時(shí)間用PC分析數(shù)據(jù)才能得出穩(wěn)定周期。MX100系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)識(shí)別穩(wěn)定周期，并使用離線(xiàn)分析軟件包標(biāo)注在電子表格之類(lèi)的結(jié)果數(shù)據(jù)日志中，方便識(shí)別。

產(chǎn)品

  • 基于PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MX100