EMC900發(fā)動機(jī)自動化試驗(yàn)臺
一. 概述
EMC900發(fā)動機(jī)自動化試驗(yàn)臺是專為大,中,小功率發(fā)動機(jī)試驗(yàn)臺架設(shè)計(jì)的專用儀器,以高檔工業(yè)微機(jī)為控制核心,采取模塊化設(shè)計(jì)。全數(shù)字化思想，傻瓜式操作，即插即用結(jié)構(gòu)，用戶根據(jù)實(shí)際需要能靈活方便地組成各種不同性能指標(biāo)的自動化臺架試驗(yàn)系統(tǒng)。
二．技術(shù)性能與指標(biāo)
１． 主要性能：
1）高精度應(yīng)變式拉壓力傳感器實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)輸出扭矩的精密數(shù)字測量。
2）磁電式測速傳感器實(shí)現(xiàn)高精度瞬時(shí)轉(zhuǎn)速測量。
3）數(shù)字調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)與測功器轉(zhuǎn)速、負(fù)荷的高性能自動控制。
4）直接數(shù)字控制（DDC）方式及靈活多變的控制算法可滿足不同類型發(fā)動機(jī)測量控制要求。
5）觸摸式工況設(shè)定使操作更為輕盈，便捷可靠�？炻僭O(shè)定功能使設(shè)定快速性和精確性得以兼顧。
6） 雙變量解耦控制可實(shí)現(xiàn)任意的控制特性。
7） 越限聲光報(bào)警和自動緊急停車功能，極限參數(shù)可隨意設(shè)置，并且有突卸載荷試驗(yàn)功能。
8） 三路溫度和一路壓力可滿足常規(guī)參數(shù)測量要求。并可十分方便地由用戶自己擴(kuò)展至五路溫度和三路壓力測量。
9）三路主參數(shù)顯示采用高亮度０.８英寸數(shù)碼管，清晰直觀。
10） 標(biāo)準(zhǔn)Centionics打印機(jī)接口可生成發(fā)動機(jī)試驗(yàn)報(bào)表。
11） 具有本地/外接操作功能。
12） 通過RS232C串行接口與HZB油耗測量儀配套，實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)油耗率的 測量顯示。
13） 配接大屏幕顯示器可十分方便地實(shí)現(xiàn)隔室同步顯示。
14） 系統(tǒng)擴(kuò)展功能靈活，連接方便，可靠性高。
15） 所有調(diào)零，調(diào)增益，上、下限設(shè)定均采用數(shù)字化，拼棄了以往采用電位器調(diào)節(jié)的弊端，使調(diào)節(jié)，設(shè)定更為精確可靠。
２． 技術(shù)指標(biāo)：
1） 測量參數(shù)及指標(biāo)
儀器測量參數(shù)量程及準(zhǔn)確度
參 數(shù) 測 量 范 圍 適配傳感器型號 準(zhǔn) 確 度
轉(zhuǎn) 速 30—7000 r/min ZSD磁電測速傳感器 ±1r/min
扭 矩 與測功器量程匹配 應(yīng)變式拉壓力傳感器 ±0.2%F.S
油 耗 與發(fā)動機(jī)功率匹配 HZB油耗測量儀 ±0.8%F.S
排氣溫度 0—800℃ K分度熱電阻 ±1%F.S
出水溫度 0—199℃ PT100熱電阻 ±1℃
機(jī)油溫度 0—199℃ PT100熱電阻 ±1℃
機(jī)油壓力 0—1Mpa 遠(yuǎn)傳壓力表 ±1%F.S
油門位置 0.0—100.0% YZ60〈A〉油門執(zhí)行器 0.2%F.S
水門位置 0.0—100.0% DPF水門執(zhí)行器 0.2%F.S
*機(jī)油壓力可有遠(yuǎn)傳壓力表或壓力變送器采集
2） 測量參數(shù)顯示
① 轉(zhuǎn)速、扭矩、油耗率：四位0.8英寸紅色高亮度數(shù)碼管顯示。
② 排氣溫度、出水溫度、機(jī)油溫度、機(jī)油壓力及四路備用參數(shù)：三位0.5英寸紅色數(shù)碼管顯示。
③ 油門位置、水門位置：四位0.5英寸紅色數(shù)碼顯示。
3） 控制性能
①控制器型式
測功器及油門雙回路直接數(shù)字解耦PID控制。
②控制方式種類
發(fā)動機(jī)：恒位置、恒轉(zhuǎn)速。
測功器：恒位置、恒扭矩、平方特性〈根據(jù)用戶要求選配〉、恒轉(zhuǎn)速。
③控制方式轉(zhuǎn)換：無擾動隨機(jī)動態(tài)切換。
④ 控制性能：各種控制方式下的控制方式
控制方式 控制精度 響應(yīng)時(shí)間
水門恒位置 ±0.2%±1個(gè)字 〈1秒
油門恒位置 ±0.2%±1個(gè)字 〈1秒
恒扭矩平方特性 ±0.5%±1個(gè)字 取決于發(fā)動機(jī)特性，一般不大于10秒
恒轉(zhuǎn)速（測功器） ±10r/min 取決于發(fā)動機(jī)特性，一般不大于10秒
恒轉(zhuǎn)速（發(fā)動機(jī)） ±10r/min 取決于發(fā)動機(jī)特性，一般不大于10秒
⑤ 工況控制
⑴ 本地控制 由面板上6只控制方式按扭完成工作方式選擇，由4只微動按鍵完成工況設(shè)定。
⑵ 外接控制 可由外接控制面板實(shí)現(xiàn)工況設(shè)定。
⑶ 開關(guān)量控制 有緊急停車、發(fā)動機(jī)啟動，一路備用。
⑷ 自動保護(hù)功能 轉(zhuǎn)速、扭矩、溫度具有上限設(shè)定功能，壓力具有上、下限設(shè)定功能，均備有聲光報(bào)警。飛車及超載油水門自動復(fù)零。
３． 使用條件
⑴工作溫度范圍：0—40°C
⑵相對濕度：＜85%
⑶電源電壓：AC220V±10%，50Hz±1Hz
對低于200V的、電源受外界影響會發(fā)生突變的，應(yīng)增加穩(wěn)壓裝置。
⑷周圍無強(qiáng)電磁干擾
⑸地線接地電阻：＜5Ω
⑹整機(jī)功耗：500W
⑺整機(jī)重量：約60Kg
⑼外形尺寸：
臺式：1080×1100×800（W×H×L）。
柜式：560×2000×800（W×H×L）。
三．結(jié)構(gòu)與工作原理
1．布置結(jié)構(gòu)
EMC900發(fā)動機(jī)自動化試驗(yàn)臺（柜）采用直線型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，配以奶白色外殼，及賦于美觀簡潔的面板布置，操作更顯簡單、直觀，使“傻瓜式”主題得以體現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，考慮到以一般操作工均會操作使用，維修工也能進(jìn)行檢修的原則，故借計(jì)算機(jī)即用思想，將各單元都以插頭形式相連，避免了用戶開箱接線麻煩。
本控制是在DOS操作系統(tǒng)下進(jìn)行的。打印支持EPSON LQ系列帶漢字庫的打印機(jī)，
例：LQ-150K、300K、1600K等。
整個(gè)試驗(yàn)臺（柜）由六部分組成：殼體、計(jì)算機(jī)盒（內(nèi)含計(jì)算機(jī)主板、JS卡、AD卡板、電源）、操作面板，配電板（上有濾波器、變壓器、功放板、電源插座），小信號放大板。用戶可根據(jù)需要加配打印機(jī)、油耗儀、大屏幕顯示儀、彩色顯示器等。
工控機(jī)盒示意圖如下：
卡上插口含義如下：1--- RS232-15芯，JS計(jì)數(shù)卡的撥碼接口
2--- RS232-9芯，JS計(jì)數(shù)卡的轉(zhuǎn)速輸入和水油門控制接口
3--- RS232-25芯，AD卡電壓輸入接口
4---工控卡的顯示器接口
5---工控卡的鼠標(biāo)接口
6--- RS232-9芯接口，工控卡的串行口 ，用于油耗通信（大屏幕通信）
7---工控卡的鍵盤接口
8---RS232-9芯接口，工控卡的擴(kuò)展，用于上位機(jī)通信
2．工作原理：
在EMC900試驗(yàn)臺（柜）設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)技術(shù)發(fā)展趨勢，選用了高檔工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，使用戶升級十分方便，并使各項(xiàng)功能得能進(jìn)一步加強(qiáng)。
負(fù)荷，溫度，壓力等模擬信號經(jīng)過調(diào)理后，變成0—10V標(biāo)準(zhǔn)模擬信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，變成計(jì)算機(jī)所需的數(shù)字量。
轉(zhuǎn)速信號經(jīng)整形放大后，直送JS計(jì)數(shù)卡，經(jīng)計(jì)算機(jī)計(jì)數(shù)后變成相應(yīng)數(shù)字量。
計(jì)算機(jī)根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，綜合用戶面板的給定狀態(tài)，經(jīng)過一系列控制算法的運(yùn)算，變成直接推動水油門執(zhí)行器的脈沖信號，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)直接數(shù)字控制（DDC）。
五．訂貨需知
1）EMC900為先進(jìn)的測功器控制儀器，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)配置及特殊配置兩種形式。
標(biāo)準(zhǔn)配置的EMC900包括轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、油耗率測量（不含HZB油耗變送器）和五種控制方式（發(fā)動機(jī)：恒位置、恒轉(zhuǎn)速 測功器：恒位置、恒扭矩、恒轉(zhuǎn)速）；輔助監(jiān)察參數(shù)有排氣溫度、冷卻水溫度、機(jī)油溫度、機(jī)油壓力等；可為用戶提供“緊急停車”、“發(fā)動機(jī)啟動”等觸點(diǎn)信號，所有信號線均為10米電纜屏蔽線，并留有“打印機(jī)”、“大屏幕顯示器”、“上位機(jī)”通信接口。外觀型式為臺式。
對特殊配置的EMC900，可根據(jù)用戶要求專門訂貨。
在上述標(biāo)準(zhǔn)配置的基礎(chǔ)上，可增加計(jì)算機(jī)顯示器，鍵盤，硬盤，軟驅(qū)，鼠標(biāo)。模擬量輸入路數(shù)可達(dá)40路，并可擴(kuò)展3路頻率信號和12路I/O開關(guān)信號（其中4路I/O）為光隔離）。使用功能可增加程控設(shè)置及運(yùn)行、數(shù)據(jù)存儲、報(bào)表編輯及打印、常規(guī)曲線繪制、手工參數(shù)的輸入、大氣狀況修正等。外觀型式可有臺式或柜式兩種。
2）EMC900配有大屏幕顯示器和上位機(jī)通信接口，均為RS232方式。（工控卡上RS232-9芯插座第2、3、5腳功能分別為接收、發(fā)送、地）其含義如下：
A）大屏幕顯示器（DX2000）： COM1/COM2口
通訊方式為51系列單片機(jī)方式3，波特率1200，共發(fā)送13個(gè)字節(jié)
B）上位機(jī)通訊 COM2口
通訊方式：1200波特率，8個(gè)數(shù)據(jù)位，1個(gè)停止位，帶偶校驗(yàn)，共發(fā)送數(shù)據(jù)30個(gè)字節(jié)。
C）與油耗儀通信 COM1口
EMC900波特率為1200bit/s
油耗儀向EMC900發(fā)送數(shù)據(jù)格式：第一字節(jié)：0AAH 第二字節(jié)：055H
第三字節(jié)：時(shí)間高八位 第四字節(jié)：時(shí)間低八位 第五字節(jié)：重量高八位 第六字節(jié)：重量低八位
EMC900向油耗儀發(fā)送格式（油耗儀接收數(shù)據(jù)格式）：0EEH，如為0EEH油耗儀則開始測量。
六．用戶服務(wù)
1） 本廠產(chǎn)品對用戶實(shí)行三包服務(wù)；
2） 產(chǎn)品自發(fā)貨之日起12個(gè)月內(nèi)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備不符合技術(shù)條件的本廠給予免費(fèi)修理。
3） 如有技術(shù)問題，可與我公司聯(lián)系。
EMC2000計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理程控系統(tǒng)
上位機(jī)控制系統(tǒng)配置
上位機(jī)系統(tǒng)采用工業(yè)級PC機(jī)，配置如下：
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CPU：P4 主流配置＞2.4G
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RAM：256MB
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HD：80G
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CD-ROM：50速光驅(qū)
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顯卡RAM：64M
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顯示器：15寸LG顯示器
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操作系統(tǒng)：Windows 2000
主要功能
整個(gè)上位機(jī)控制系統(tǒng)以組態(tài)專用軟件為核心，配以試驗(yàn)條件編輯、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、試撿過程控制等軟件，上、下機(jī)之間通過現(xiàn)場總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，完成整個(gè)船用發(fā)動機(jī)試驗(yàn)控制過程中全部數(shù)據(jù)處理及屏幕顯示。所有的測量參數(shù)均可在顯示器上顯示。顯示方式：數(shù)字顯示和曲線顯示。扭矩、功率和油耗可以由計(jì)算機(jī)自動校正。
按設(shè)定步驟自動完成各項(xiàng)程序控制試驗(yàn)。步數(shù)的組合可根據(jù)試驗(yàn)任意組合。
測量的數(shù)據(jù)按JIS標(biāo)準(zhǔn)和GB/T6072.1-200國家標(biāo)準(zhǔn)對功率、扭矩、油耗進(jìn)行運(yùn)算、修正、統(tǒng)計(jì)分析和輸出。
在計(jì)算機(jī)屏幕上可自動生成各種普通試驗(yàn)特性曲線和試驗(yàn)數(shù)據(jù)報(bào)表（可導(dǎo)出Word或Excel格式）。
軟件采用即插即用的設(shè)計(jì)技術(shù)，由用戶增刪、編輯、調(diào)整、顯示測量參數(shù)。
軟件容易擴(kuò)展，而不需要修改原程序；具有自學(xué)習(xí)和自組織功能，對發(fā)動機(jī)故障數(shù)據(jù)庫的自擴(kuò)充，具有故障記錄功能，逐步實(shí)現(xiàn)人性化操作
計(jì)算機(jī)界面示意圖：
擴(kuò)展功能
可對所有測量參數(shù)，設(shè)定三級報(bào)警，報(bào)警設(shè)置界面如下：
手動控制
上位機(jī)手動控制等同于下位機(jī)直接控制。手動控制建議直接用下位機(jī)操作。
程序控制
程序控制控制窗口，見下圖
實(shí)時(shí)曲線顯示可以監(jiān)視發(fā)動機(jī)運(yùn)行狀況,單擊 實(shí)時(shí)曲線,出現(xiàn)以下窗口,見圖
系統(tǒng)可實(shí)時(shí)記錄所有測量參數(shù)，并可根據(jù)用戶格式或國標(biāo)格式打印輸出。
可根據(jù)用戶要求打印出曲線圖，X,Y 軸的參數(shù)名稱用戶自行設(shè)定，見下圖
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