馬達/逆變器評估和離線同步分析
IS8000 整合軟體平台
1.簡介
消費性電子、空調產品、機動車輛和其他商品的開發和製造，包括產品規劃、設計、製造和運輸檢驗，在此期間在商業化之前進行各種測試。作為該過程的一部分，可以進行長期連續運行測試，以確認正在開發的產品的可靠性。它確認是否達到了設計階段設定的品質目標值。如果在測量結果中發現品質問題，則需要進行包括審查設計在內的改進工作。在設定的環境條件下長時間運行產品時，詳細分析波形和功率數據，檢查產品是否有異常也很重要。需要進行仔細的驗證工作。
2. 挑戰
由於功率計計算出的測量值的資料量極小，因此通常使用資料擷取軟體將資料連續保存到PC中。另一方面，當將波形資料傳輸到PC時，由於通訊介面的傳輸速率有限，無法將大量高速取樣資料傳輸到PC。在這種情況下，將功率計資料和波形資料的檔案名稱設定為彼此關聯，以便於報表建立過程。需要仔細命名文件，確保為文件名稱提供正確的時間和日期或條件。
如果工程師想要連續無遺漏地測量波形數據，可以將數據直接保存到波形測量儀器內建的內建硬碟(HDD)中，並在數據採集完成後傳輸到PC。測量後，一邊檢查功率資料和波形資料之間的相關性一邊檢查資料。上述任何一種方式都需要從相應的儀器中取得波形資料和功率表資料。
在長期測量中，需要在連續測量的同時仔細檢查波形或功率值是否有問題。理想情況下，希望在連續檢查波形形狀的同時檢查功率計資料。然而，由於需要高速取樣率來正確捕獲高速開關訊號，例如包含載波頻率的逆變器，因此無法將大量高速取樣資料傳輸到PC。如果降低取樣率，就會出現無法捕捉正確波形的問題。
如果工程師在測量時能夠檢查波形是否有異常數據，並通過將波形與功率值進行比較來判斷是否存在問題，那是非常高效的，但是在連續測量過程中，數據正在寫入文件，而文件無法打開。因此，無法分析數據。經過長期的數據觀察後，可以進行事後分析，但工作效率很低。高速資料傳輸和資料分析之間的同步性已成為一個問題。
3.IS8000解決方案
4. IS8000 解決方案（詳細說明）
4.1 透過工程文件保存進行綜合文件管理
IS8000 綜合測量平台可以將各個文件作為一個工程文件進行管理。這樣就無需保存具有相同名稱的波形資料檔案和功率資料檔案以便將它們相互關聯，也無需透過為每個測量資料建立資料夾並儲存波形檔案和功率資料來管理檔案該資料夾中的檔案。
資料檔案可以透過指定時間長度分為段。整個測量週期的數據和測量期間要分析的周期的日期可以保存為單獨的文件。例如，當測量24小時時，使用者可以將檔案分成一小時的分段，並在繼續測量的同時分析測量過程完成的分段的資料。
測量完成後，整個測量週期的文件和分割後的文件可以作為專案文件進行管理。使用兩台 DL950 進行的測量或使用 DL950 和 WT5000 進行的測量也可以作為一個專案文件進行管理。即使在DL950和WT5000的測量中也無需關聯檔名，這有力地支持了開發效率的提升。
圖 1. 整合專案文件和分割文件
4.2 透過 DL950 10Gbit 資料傳輸提高工作效率
透過 10G 乙太網路介面選購件 (/C60)，ScopeCorder DL950 提供 10 Gbps 高速資料傳輸*。傳統型號 DL850E 以 100 kS /s（16 通道）提供 PC 串流，而 DL950 以 20 MS/s（8 通道）提供快 100 倍的資料傳輸，允許測量資料即時顯示在 PC 軟體上。在逆變器測量中，開關頻率是高速訊號，需要高速捕獲。DL950以高達20 MS/s的速度連續地將資料傳輸到PC，從而可以在不中斷測試的情況下輸出資料。無需等待幾分鐘即可完成資料傳輸。
此外，透過與WT5000高精度功率分析儀結合，可實現業界首創的效能與功能，實現高精度功率測量，並與高速波形資料同步進行功率追蹤。
*HiSLIP 通訊：高速 LAN 儀器協議，理論上資料傳輸速度比 1000BASE-T (1Gbps) 快 10 倍。
* 需要 DL950 10 Gbps 乙太網路（/C60 選購）
* USB 3.0 通訊的傳輸速率為 64 MB/s。
圖2. DL850E與DL950資料傳輸對比
圖 3. DL950 和 PC 之間的連接
圖 4. DL950 10MS/s×8ch 資料傳輸測量螢幕
4.3 連續資料保存時分割檔案的分析
一般情況下，波形資料記錄時，資料會連續寫入檔案。在某些情況下，使用者可能希望在螢幕上顯示已測量的波形，同時繼續進行長期測試。檢查資料的可靠性並同時進行分析需要使用者等到測試結束，導致工作效率低落。
IS8000 整合測量平台消除了這種不便。測量數據通常儲存為一個文件，但IS8000整合測量平台允許在繼續測量的同時將測量文件分割並保存。即使在測量過程中也可以檢查分割的檔案（離線分析）。測量後的數據可以作為一個項目文件進行處理，因此不存在分割文件的不便。
當從波形測量儀器和功率計擷取資料時，測量的資料通常以各自的檔案格式儲存。這使得顯示測量數據及其時間或時間軸資訊同步並不容易。
IS8000綜合測量平台可以將各個文件作為一個專案文件進行管理。這樣就無需保存波形資料檔案（可能包括 CAN 資料）和同名功率資料檔案以將它們相互關聯，也無需透過為每個測量資料建立資料夾並儲存資料來管理檔案。該資料夾中包含波形檔案和功率數據檔。
項目文件的優點是它允許使用者按指定的時間長度劃分文件。若要在測量期間分析特定波形，使用者可以在該點分割檔案。測量完成後，整個測量週期的文件和分割後的文件可以作為一個文件進行管理。使用兩台 DL950 進行的測量或使用 DL950 和 WT5000 進行的測量也可以作為一個專案文件進行管理。
即使使用DL950、WT5000測量或多台測量，也無需關聯檔案名，有力支持開發效率的提升。
圖 5. 整合專案文件和分割文件
4.4 IEEE1588 WT/DL 時間同步顯示
有時，透過使用波形測量儀器的波形運算功能顯示功率值來驗證功率值，但無法獲得具有測量波形可追溯性的高精度功率值。IS8000整合測量軟體平台透過使用IEEE 1588時間同步同時連接DL950和WT5000，可以輕鬆實現同步測量。DL950和WT5000的同步誤差約為10微秒。
WT5000的功率參數可以與DL950以高達20 MS/s的速度同時擷取的八個通道的連續波形資料一起顯示在PC的同一時間軸上。這樣可以將功率計資料的趨勢與波形資料一起按時間序列顯示，從而可以檢測功率的微小波動。因此，可以根據電力波動來檢查在特定時間出現的波形異常數據並發現問題。
* IEEE1588 標準：精確時間協定 (PTP)，用於同步
網路上連接的裝置之間的時間。PTP=精確時間協定
* 需要 DL950 IEEE1588 主站功能（/C40 選購品）。
* 兩台DL950的同步誤差在150ns以內。
*需要 DL950 10 Gbps 乙太網路（/C60 選購品）。
*兩個或多個裝置的同步測量 需要 IS8000 多裝置同步選購件 (/SY1) 。
圖 6. 波形資料監控螢幕
圖 7. 功率資料和波形資料同步螢幕
4.5 線上監控的數據檢查和操作
線上監控操作允許透過通訊介面從PC 遠端控制測量儀器。
DL950示波器或WT5000功率分析儀主機的觸控螢幕螢幕（控制螢幕）顯示在PC螢幕上。使用者可以像操作測量儀器一樣自由地更改設定或從遠端電腦檢查測量波形和功率計資料。無需重新學習與儀器主機不同的軟體操作。使用者只需檢查設定和波形顯示，確保沒有問題，然後開始擷取波形或功率計資料。
遠離控制室的DL950上的波形可以在PC上檢查，從而實現高效的資料收集，而無需在測試室和控制室之間來回保存波形資料或更改設定條件。
圖 8. DL950 遙控器螢幕
圖 9. WT5000 遙控器螢幕
4.6 使用波形和功率計資料自動建立報表
自動報表建立選項 (/RP1) 允許在 PC 上建立和輸出報表。使用者可以透過使用報表建立精靈設定報表版面配置（附影像顯示）輕鬆建立報表功能。從DL950示波器或WT5000精密功率分析儀測量或儲存的檔案中，使用者可以選擇測量條件、波形輸出、測量結果或其他資料。報告可以輸出為 PDF 或 EXCEL。
圖 10. 報告範本編輯螢幕
圖 11. 報告創建螢幕
文章出處 https://tmi.yokogawa.com/library/resources/application-notes/motorinverter-evaluation-and-offline-simultaneous-analysis/
