基于组态软件离合器总成试验台监控系统研发设计.doc

中文摘要 汽车离合器是汽车传动系统中的主要部件之一，离合器工作状况的好坏直接影响到汽车整体性能，对离合器的检测至关重要。研究开发自动化程度较高的此类试验设备，对于提高产品质量，促进国内汽车零部件工业的发展具有重要意义。 该离合器总成参数测试系统是一台集机、电、液、计算机于一体的高性能半自动测试台，其主要功能是连续采集多路传感器信号、动态显示测试过程、高速保存测试数据、实时回放磁盘数据、多组数据对比分析等。该测试系统还具有后台打印功能，能根据测试者的需要将测试结果打印出来。为了满足本系统所包含的丰富的测控功能，设计了以工控机为核心的微机控制系统，详细介绍了该系硬件和软件的结构和工作原理。硬件设计方面，研制了单独的测试操作平台，并设计了液压伺服控制系统，使整个系统具有了稳定的可控性，响应动作的快速性，较大可变的驱动力等优点，更符合市场的需求和发展。本系统控制软件的开发所采用的组态王软件已经成为现代设计复杂测试系统和测试仪器的主要方法和手段，同一般的编程语言相比，使用更加简捷方便，开发过程更加简单，大大缩短了开发周期。 该测试系统在开发完成后进行了多次的验证试验，并根据试验结果和设计要求对其作了进一步的改进和完善。试验证明，该测试系统具有测试精度高、抗千扰能力强、性能稳定、人机界面交互友好等优点。已达到了仪器产品的要求。 关键词:试验台工控机离合器总成自动控制组态王软件 AbstraCt 第l章绪论 1.1课题研究的背景 离合器总成惯性试验台的研制课题是应山东五征集团农用车有限公司的要求而提出的。此公司是一家国内知名的农用车生产基地，其产品以经久耐用而闻名。由于公司规模的扩大及对产品质量的进一步提高，要求在原有的离合器试验台的基础上研制出改进型的新设备。由于离合器总成惯性试验是离合器性能试验的重要内容，试验对试验设备的测试精度，自动化程度及可靠性均有较高要求。本项目于2005年3月立项2006年1月通过专家鉴定验收，并且受到了一致好评。作者作为该项目监测系统的主研人员参加了从设计方案到调试验收的全部过程。与设备较旧的试验台相比，该试验台无论在机械性能，控制性能，测量范围，测量精度，使用寿命及安全性等方面都有进一步的提高。 1.2课题研究的意义 离合器是汽车传动系的重要部件，它用来切断和实现对传动系的动力传递。通过它与发动机相连接，以保证:在起步时将发动机与传动系统平顺地结合，使汽车能平稳起步;在换档时将发动机与传动系迅速彻底分离，减少变速器中齿轮之间的冲击，便于换档;在运转中汽车受到过大的载荷冲击时，能依靠离合器打滑保护整个传动系统，防止零件因超载而损坏。因而，其性能的优劣对于增加汽车传动系的负载能力、汽车的寿命，增强起步和换档的平稳性、以及减轻驾驶员的劳动强度等各方面都有着极其重要的关系。 现代汽车发动机功率的加大，行驶速度的提高，对离合器的工作条件与技术要求日趋严格，要求离合器应具有更高的传递性能和使用可靠性，基本有要求如下: 1.能可靠地传递发动机的最大扭矩。 2.接合时要平顺、柔和，使汽车起步时没有抖动和冲击。 3.分离时要迅速彻底。 4.离合器从动部分的转动惯量要小，以减轻汽车起步和换档时变速器齿轮、轮齿间的冲击，方便换档。 图2.2试验台系统组成框图 2.驱动系统 零部件的性能试验往往是在运行的情况下进行的，这时需要可调节的驱动系统。目前较常使用的驱动装置有直流或交流调速电动机驱动装置等。 3.加载系统 被试件的加载方式有多种，如定幅加载、周期变幅加载、程序控制载荷谱随机加载等。方式不同，加载系统复杂程度也不同、为适应不同的试验载荷，加载系统要求对受控参量可调。加载手段有机械、液压、电磁等多种，而动力的提供大多以电力为基础。在离合器总成参数测试系统中，采用液压伺服系统作为其加载部分的动力执行元件。它具有友好的可控性和较大的驱动力，响应速度快，控制精度高，并能达到较好的稳定性。 4.参数测量系统 在试验过程中，要使用各种传感器和数据记录、采集设备，以获得被测对象在运行中的各种参数，经过处理后得到反映其性能的各项指标。对于不同的试验和参数，所要求的测量精确度各不相同，因此对试验用的传感器必须进行精确度等级的标定，以确保试验结果的精确性。测试仪器还应定期检定。为确保试验中采集到的数据的精确度和减少噪声干扰，通常要根据试验要求进行各种处理和变换，以得到可靠的最终检测结果。 5.设备控制系统 在产品试验中通常要对被试对象的驱动、加载、运行过程以及信号适调、处理、显示等进行各种控制，以确保测量及试验过程的正确进行和数据的准确采集。离合器总成试验台的具体构成还将在后面分别加以论述。 第3章试验台测控系统的总体设计思路 离合器总成试验台的组成有四部分:加载部分、液压执行机构、电气驱动部分、检测部分和控制部分。所以其总体设计主要包