基于PLC和計(jì)算機(jī)的汽車同步器測(cè)試系統(tǒng)

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

測(cè)控系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)與PLC綜合控制。

作為上位機(jī)，計(jì)算機(jī)中的對(duì)應(yīng)控制程序基于Windows2000／XP平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，采用人性化用戶界面，能實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)臺(tái)的自動(dòng)化控制和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及分析處理，其主要實(shí)現(xiàn)的功能有：

1)可以預(yù)先設(shè)定試驗(yàn)程序，包括軸向力、加載時(shí)間、卸載時(shí)間、轉(zhuǎn)速差、潤(rùn)滑油溫度等參數(shù)，并能對(duì)同步器參數(shù)和試驗(yàn)工況進(jìn)行編輯、保存、下載、打印；

2)連續(xù)自動(dòng)記錄測(cè)試過(guò)程中的相關(guān)等數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)圖形顯示所有的測(cè)量和計(jì)算數(shù)據(jù)，并生成相應(yīng)變化曲線分析圖；

3)查閱、刪除、分析、打印歷史測(cè)試數(shù)據(jù)或曲線圖；

4)實(shí)時(shí)顯示測(cè)試中的設(shè)備狀態(tài)及可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤故障，按照出錯(cuò)等級(jí)(警告、錯(cuò)誤、嚴(yán)重錯(cuò)誤、致命錯(cuò)誤)自動(dòng)做出應(yīng)對(duì)；

作為下位機(jī)，PLC負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行控制與監(jiān)控，PLC中的控制程序采用德國(guó)倍福公司的TwinCAT PLC編程軟件編寫，整個(gè)程序控制流程如圖4所示。

PLC中的控制程序?qū)崿F(xiàn)的功能主要有：

1)控制換擋 PLC根據(jù)計(jì)算機(jī)發(fā)送的控制命令，提取其存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)相應(yīng)的數(shù)據(jù)，執(zhí)行相應(yīng)換擋動(dòng)作；同時(shí)計(jì)算機(jī)通過(guò)讀取相應(yīng)傳感器信號(hào)監(jiān)視換擋動(dòng)作完成情況，若選擋未能到位或換擋超時(shí)，會(huì)即刻強(qiáng)制空擋，起到安全保險(xiǎn)作用；當(dāng)選擋及時(shí)準(zhǔn)確到位時(shí)，則發(fā)出下一步指令。

2)采集數(shù)據(jù) 因?yàn)闇y(cè)試環(huán)境中通常存在強(qiáng)烈的電磁干擾，如不采取相應(yīng)的抗干擾措施，其會(huì)以傳導(dǎo)和輻射的形式進(jìn)入測(cè)控系統(tǒng)，嚴(yán)重影響測(cè)試結(jié)果，所以要從硬件和軟件上加以相應(yīng)處理，硬件上要采取相應(yīng)的電磁屏蔽，在測(cè)試信號(hào)調(diào)制卡設(shè)置多重濾波電路，利用PLC的I／O模塊帶有電氣隔離功能進(jìn)行光電隔離；軟件上采用相應(yīng)算法進(jìn)行濾波處理，進(jìn)一步減低干擾影響。

3)安全保護(hù) 當(dāng)不當(dāng)操作或測(cè)試同步器零件總成發(fā)生過(guò)早損害或其他故障(電機(jī)過(guò)載、超速、超溫等)時(shí)，使試驗(yàn)臺(tái)能夠快速自動(dòng)停止，對(duì)變頻器具有過(guò)流、過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、過(guò)熱、短路和冷卻風(fēng)扇異常保護(hù)，對(duì)電動(dòng)機(jī)具有過(guò)載和超速保護(hù)，對(duì)系統(tǒng)具有超速、超扭和超溫保護(hù)，所有報(bào)警信號(hào)通過(guò)主控制計(jì)算機(jī)顯示故障原因或故障代碼；緊急停車是必須的硬件功能，可以手動(dòng)執(zhí)行或系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行；緊急停車時(shí)加載機(jī)構(gòu)處于中間位，電機(jī)通過(guò)制動(dòng)單元緊急停車、機(jī)械手摘到空擋，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警。

4 結(jié)論

同步器測(cè)試系統(tǒng)是包含信號(hào)采集處理、電子電路、機(jī)械結(jié)構(gòu)等學(xué)科于一體的自動(dòng)控制機(jī)電一體化設(shè)備，能夠完成典型的長(zhǎng)時(shí)間、高重復(fù)性測(cè)試項(xiàng)目，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，對(duì)于提高同步器測(cè)試自動(dòng)化水平具有重要的實(shí)用價(jià)值。