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变速器综合性能试验台体系结构及控制软件开发

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:变速器是汽车系统中的关键设备,在同一试验台上实现其综合性能的在线检测,在国内尚没有先例。本文介绍的新型试验台系统,实现了变速器综合性能的在线检测。介绍了该试验台系统的体系结构及工作原理,并详细叙述了其控制软件的开发及实现。
  关键词:变速器试验台体系结构控制软件
  
  汽车变速器是汽车中的一个关键设备,其性能直接影响到汽车的动力性、经济性和可靠性。汽车变速器综合性能的测试比较复杂,目前国内的汽车变速器试验台自动化程度低、机界面不友好、测试过程依赖于测试者的经验。因此,本试验台系统自动程度高、测试项目多、实时性强且完全可靠。
  
  1系统介绍
  
  具体说来,该试验台系统具有以下优点:可进行五种不同型号变速器及其扩展类型变速器的性能测试;自动测试过程可智能控制;短时间内可完成综合性能(换档、加载、同步器)测试;运行参数可实时显示;可进行故障的自动检测、报警及处理等。
  
  1.1系统硬件介绍
  
  本系统采用双变频电机模拟汽车变速器实现工况,从而实现对变速器性能的真实检测。电机的控制通过西门子6SE70系列变频器来实现。该系统变频器采用交流矢量控制技术,对大功率交流电机实现了精确控制。因为该系统中变频器数量不多、数据传输量不大,采用RS485总线来实现工控机与变频器之间的通讯,满足了实时性要求。由于PLC控制稳定、可靠,所以自动换档执行机构(机械手)采用PLC控制器来实现不同型号变速器的自动换档动作。
  
  图1系统结构图
  
  1.2系统软件开发环境
  
  工业过程控制软件往往需要具有很强的通讯能力、现场数据的实时检测能力及强大的数据库、良好的图形界面。组态王6.01采用全新中文Explorer界面并拥有丰富的绘图工具和庞大的图形库(包括大量的工业标准元件),支持多媒体和ODBC数据库提供的功能、具有强大的控件和控制语言,使用灵活、方便,提供给用户一方便的集成开发环境,使开发者可快速构造应用系统。它还具有强大的通讯能力和良好的开放性。本系统控制软件基于组态王6.01二次开发,实现了测试过程的控制、测试数据的实时显示,而且缩短了开发时间。
  
  2系统体系结构
  
  2.1系统要求
  
  厂方要求试验台系统能够在线检测变速器的综合性能,包括以下试验:①各档换档试验;②变速器加载能力测试;③变速器操纵(同步器)性能的测试;④跳档检测;⑤变速器的疲功寿命试验;⑥传动效率试验。
  
  工作性能要求为:
  
  (1)系统运行稳定、安全可靠;
  
  (2)测试数据报表和测试及故障诊断的界面友好;
  
  (3)台架试验方法科室、规范,达到汽车机械式变速器台架试验方法国家标准;
  
  (4)在同一台架上对不同种变速器完成测试功能。
  
  2.2系统体系结构
  
  系统整体结构如图1所示。
  
  系统分为三大模块:①控制部分;②换档机械手部分

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