作者:张满莉、杨敬伟 单位:中国空空导弹研究院机电公司
Abstract This paper introduces a method of use of AI meter and commucation between a host computer and AI meter with Microsoft Communication Control based on Visual Basic 6.0, which realize the transimission of parameters, the control of run and real-time supervision of AI meter by the host computer.
摘 要 本文介绍了厦门宇电AI仪表用于发动机磨合试验台架的使用方法和利用VB6.0串口通信控件MSCOMM32进行计算机与AI仪表通信的软件的设计方法,完成了仪表对水箱水温和电磁阀的控制,实现了计算机与仪表的参数传递及实时监控。
概述 发动机是汽车的核心,在发动机装配线中,每一台完成装配的发动机*后有1道重要工序,就是要在磨合试验台架经过10~30分钟左右的磨合试验,然后才能进行入库或装配到整车。一般年产10万台左右的发动机要有10个到20个磨合试验台架。 在发动机磨合试验中,要对发动机的进水温度、出水温度等重要参数进行测量和显示。同时存储试验数据,判定发动机的好坏。
1.1磨合试验流程简述 发动机在主装线完成装配和检测后,由输送线将发动机送至热试区热试托盘台车的上方;人工将发动机下线并定位至热试托盘上;然后进行发动机所有辅助系统的预装(如:机油加注、机油管路连接、冷却水管路连接、排气管连接等等);完成上述预装后,人工将发动机推送至热试台前,自动对接热试托盘和发动机的所有辅助系统,按工艺要求进行热磨合试车试验,并对不合格的发动机作标记;合格的发动机进行防锈处理,送至热试下线工位(不合格的则直接送去返修)。
1.2磨合试验流程简图
磨合试验台工作原理
2.1工作原理图
2.2水箱温度控制 发动机的冷却水水温是保证发动机正常工作的前提,由于发动机在磨合过程中,对进出水温度有一定的要求,水温过高,发动机的热量无法及时散发,会影响发动机的使用寿命,严重时会烧毁发动机。如果水温过低,发动机不能工作在*佳状态,会影响发动机性能。一般发动机水温在85℃左右比较理想。我们使用仪表通过Pt100传感器采集发动机温度值。 我们使用厦门宇光的AI-508T仪表对水箱温度进行控制。开始磨合前,水温较低,没到SV设定值(磨合预定水温),为了快速进入磨合状态,仪表控制加热器加热,当水温上升到SV设定值时,加热器停止加热。磨合试验过程中,水箱的水从发动机进水口进入发动机,再从出水口流入水箱,与发动机内的水进行循环,但由于发动机的转动使得流回水箱的水温继续上升,上升到HIAL设定温度报警,仪表控制电磁阀工作,向水箱注入冷水,使得水箱的水温降低,降低到SV-dF(dF为回差),停止向水箱注入冷水,重复以上过程,使水箱温度维持在SV设定值附近。2.3 发动机转速的测量 转速是磨合时的重要参数,由于磨合时间较短,如果在发动机的齿盘上再安装转速传感器,即麻烦又浪费时间。而发动机的ECU一般都有转速脉冲输出信号,转速取自ECU比较方便,从ECU取出的转速信号通过仪表计算后进入计算机。2.4其它参数测量 磨合试验需要采集的数据包括水温、机油压力、进气负压、转速时间历程及发动机废气(如:CO、CO2、NO、HC、O2等)等,同时对发动机所带附件发电机的充电电流、充电电压进行测量,对发动机故障、发动机倒挡、报警等指示出来(具体测量参数及数量因厂家而定)。各参数通过传感器或变送器进入仪表显示,*后传输到计算机记录存储。2.5设备选型 由于磨合试验台环境恶劣,有电、磁、油及有害气体的干扰和污染,故对计算机、仪表及模块的抗干扰能力和可靠性有严格的要求。经过不断试验,挑选,*后选用了台湾研华公司的工控机、南华公司的废气分析仪、厦门宇电公司的AI-708M、AI-508T仪表和AI-301ME5模块来完成以上各参数的采集、显示和控制。该类仪表包含同类仪表的几乎所有功能,通用性强,技术成熟可靠;具有先进的模块化结构,抗干扰性能符合严酷工业条件下电磁兼容的要求。经过试验和考核,取得了满意的效果。
3. 仪表参数设置 将AI-708M的参数Cn=4、Sn1=21、Sn2=21、Sn3=33、Sn4=33、Addr=1、bAud=9600,用其对发动机进水温度、出水温度、发电机充电电流、充电电压等进行测量,并与上位机进行通信;将AI-708M的SV设定为预加热温度、HIAL设定为电磁阀开启注水时的温度、dF=2、Ctrl=0,Sn=21,Addr=5、bAud=9600,用其测量水箱水温,并与上位机进行通信;将AI-301ME5模块的表内面板拨码开关设为00001100,即Addr=6、bAud=9600,用其对发动机转速进行测量、并与上位机进行通信。
4 接口转换 由于PC机上只有RS-232串口,为此增加了一块宇电公司的RS232/RS485通信接口转换模块,该模块具备体积小,传输距离远、速率高、性能稳定、无需初始化而可适应任何软件、无需外接电源、具有抗雷击等优点。将模块的一端直接插在计算机串口上,另一端通过引线将模块的485+、485-分别与仪表的A、B端子对应连接起来。
5 仪表通信协议 AI系列仪表使用异步串行通信接口,数据格式:1位起始位,8位数据位,无奇偶校验位,1位或2位停止位,波特率可在1200-19200bit/S选择,485通信。仪表数据采用16位求和校验,纠错能力比奇偶校验高数万倍,可确保通信数据的正确可靠。
6 通信程序下面给出了计算机与AI仪表的串行通信程序。(1)主界面开启人机接口界面并给出操作按扭,按扭功能分为:端口设置、读入参数、写出参数、运行控制、状态检测及退出。(2)端口设置主要设置如下: With MSComm1.CommPort=n '选择串口n.PortOpen=True '打开串口n.Settings="9600,n,8,2" '比特率9600、无校验、8位数据位、'2位停止位.InputMode=cominputModeBinary '采用二进制格式.RThreshold=0 '设置接受到一个字节即产生Oncomm事件.InputLen=1 '设置一次从缓冲区读取字节数位1(3)仪表初始化Dim XX(7)AS String XX(0)=&H80+i XX(1)=&H80+i XX(2)=&H52 XX(3)=&HC XX(4)=&H0 XX(5)=&H0 XX(6)=&H52+i XX(7)=&HC MSComm1.Output=XX(4)接收数据 Dim V( ) As Byte Private Sub MSComm1_OncommEvent( ) Select Case MSComm1.commEvent Case comEvReceive MSComm1.RThreshold=0 V= MSComm1.input MSComm1.RThreshold=1 End select End Sub
7、结束语 以上台架、仪表及程序在柳州机械厂,华普汽车,吉利汽车等发动机制造企业使用几十台套,实现了发动机的各项磨合试验,完成了发动机的出厂磨合测试任务。设备工作稳定,运行可靠。
参考文献1、 Microsoft Corporation,著Visual Basic 6.0 Programmer’s Guide.Microsoft 出版社,19982、 AI 人工智能工业调节器使用手册,AI—仪表使用说明书(V6.5) 厦门宇光