汽车张紧器沉降性能检测系统的设计与研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com2012年第3期廖冬初等：汽车张紧器沉降l生能检测系统的设计与研究2柱塞的压缩量，高精密压力传感器实时反馈柱塞压功能强大、环境适应性好、编程简单、使用方便等缩过程中其上端面的动态压力，上位机根据实时压优点。本系统选用欧姆龙公司的CP1H系列PLC，力反馈值与期望压力值981N的误差量，快速调整图2为PLC控制系统结构图。伺服电机的给进量，从而严格控制了柱塞压缩速匾度，实现非线性弹力的恒力变速压缩过程。同时，电源lCPUl位置控制lADCl高速计数II／o__1控制按钮

2、光栅测微传感器根据柱塞的位移变化向PLC发送两路高速脉冲，经过PLC高速计数模块的分析处]『系统理，可以准确计算出张紧器柱塞恒力变速压缩下的I里业塑里矍I压缩速度。图1为该试验台控制系统结构图：图2PLC控制系统结构图3．3．伺服系统本设计中要求快速、准确地实现位置控制，于是选用松下MinasA4系列全数字三相交流伺服系统。本系统具备响应快、精度高、体积小；具有共振抑制和控制功能；具有全闭环控制功能；稳妥方便的自动调整，刚性调整更方便；控制方式多样、图1沉降&振动性能试验台控制系统结构图保护措施齐全。为确保可靠性，系统选用了欧姆龙CJ1W

3、-NC213位置控制单元，利用其多功能位置控3、硬件设计制、高速响应的特点，充分提高了沉降试验的精度。3．1．信号检测电路本系统中检测电路由光栅测微传感器、拉压传感器、热电偶温度传感器、液压传感器以及相应变送器构成。1)光栅测微传感器：通过直线丝杆和刚性连板使光栅传感器的滑杆与张紧器的柱塞发生同步形变。在张紧器的伸缩过程中，光栅传感器输出两路具有一定相位差的A、B路正方波信号，相位关PIJCcJ1w_NC2l3系反映了伸、缩状态，A、B路脉冲信号个数反映图3伺服驱动系统结构图了张紧器的形变量。于是，PLC的高速计数单元通4、软件设计过检测

4、A、B路信号的频率、相位和方波个数，就可以计算出张紧器的形变量和伸缩速度。系统软件设计主要由PLC程序和组态王上位2)压力传感器：张紧器的弹力直接体现了其机监控程序组成。内部弹簧的弹力和液压油的密封性能。由于汽车张4．1．PLC主程序设计紧器实际在作于高弹力和直线往复运动的工况下，本系统中，PLC程序的主要任务是接收上位机且本系统需要测试恒定压力下的压缩速度，所以必的设置参数和指令，向位置控制单元和伺服驱动器须选择足够大量程的精密拉压传感器。分别发送伺服调整信号和抱闸信号，另外，通过3．2．PLC控制器ADC模块和脉冲高速计数模块实时监测

5、柱塞承受可编程序控制器(pcc)是以微机技术为核心的的压力和压缩的位移，快速调整伺服电机的转速，通用工业控制装置，它是将传统的继电器一接触器保证柱塞所承受的弹力为恒定的981N，并计算出控制技术与计算机技术和通信技术融于一体，具有压缩设定形变量所需的时间，最后保存测量结果。学兔兔www.xuetutu.com3汽车实用技术2012年第3期沉降试验开始本上位机系统采用亚控公司的组态王软件开发监控界面，不但显示系统的参数设置、运行结果、三茎I操作按键、状态显示、操作提示等信息，而且包括根据试验要求了试验数据保存、历史数据管理、用户密码管理、实

6、时打印等功能，清晰易学，便于用户操作。参数整定(同类型号产品整定一次)型望旦l垂暂停、终止幅但拔销提示进沉降停止／复位声光提示工：田L沉降测试继续试验0终止试验插销提示声光提示◆根据实际要求保存数据实时打印◆测头返回◆试验结束图4沉降试验软件流程图图5沉降试验单位位移速度处理程序沉降试验中，用户通过上位机监控界面，可以设置预置位移M和下压位移N。在张紧器柱塞下压5、小结的初始特定行程内，柱塞承受的弹力非线性增加，20。【¨但弹力值未能达到期望的981N，于是需要根据被6测型号的张紧器设定一个预置位移M，并记录到达：：3．0该压缩位移量后的

7、压缩速度值V。同时，当柱塞形0变量从M值继续下压某一特定形变值N后，柱塞／5m的弹力可能会恒大于981，需要停止压缩与数据记1嚣2O录，即PLC会根据用户预设的下压位移N，计算出01011’2131415'一———蕊__※g懋蕊蕊日gg醚鳓柱塞的最大形变量，调整伺服电机的转速速度，确p筚距离lIIlm，保在柱塞形变量从M到M+N期间所承受的压力恒图6沉降试验检测波形图为981N，并记录该过程中压缩速度值。本沉降试验台的最终目标是检测张紧器柱塞4．2．组态王上位机监控程序在特定压缩范围内、承受特定外力981N作用下，组态王开发监控系统软件是

8、新型的工业自动控压缩单位沉降距离的沉降时间，理想的压缩速度为制系统，它以标准的工业计算机软、硬件平台构成的5～28s／mm，如上图6为某国产汽车张紧器的检测集成系统取代传统的封闭式系统。它具有