2關(guān)鍵模塊

2.1總控模塊

       總控模塊是燃?xì)獗黼姍C(jī)閥檢測(cè)系統(tǒng)的核心部分,在系統(tǒng)中起到承上啟下的作用?？偪啬K承擔(dān)的任務(wù)一方面是和上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)通信;另一方面是給下位機(jī)下達(dá)命令和信號(hào),接收其采集的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理;另外,總控模塊還要顯示采集的數(shù)據(jù)和判斷的結(jié)果。在該系統(tǒng)中,電參數(shù)的采集采用了很多并聯(lián)儀表,而泄漏檢測(cè)的氣管路中又有很多調(diào)壓閥、電磁閥和傳感器等,且總控模塊中存在若干通信數(shù)據(jù)接口,CAN通信接口,基于CAN通信來(lái)傳輸數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)總控模塊與PC機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信;RS485通信口,系統(tǒng)通過(guò)該接口給儀表系統(tǒng)下達(dá)命令,并接收儀表系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)。因此,整個(gè)系統(tǒng)控制流程較復(fù)雜,總控模塊的控制策略是非常重要的。根據(jù)以上分析需求,總控模塊必須滿足以下要求:設(shè)計(jì)合理,簡(jiǎn)明化;運(yùn)算速度快;數(shù)據(jù)處理優(yōu)質(zhì)化;具有超強(qiáng)的抗干擾能力,可增強(qiáng)設(shè)備的安全可靠性?；趩纹瑱C(jī)的總控模塊不但滿足了使用要求,且表現(xiàn)出很大的優(yōu)越性,如單片機(jī)具有豐富的片內(nèi)資源,使系統(tǒng)簡(jiǎn)潔可靠等。

2.2氣管路模塊

       檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)重要功能是進(jìn)行電機(jī)閥密封性和上殼密封性檢測(cè)。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)整機(jī)泄漏性時(shí),需要向燃?xì)獗磔斎?.5倍最大工作壓力的氣體,然后關(guān)閉閥門并保持不少于3min,且壓力計(jì)示值不應(yīng)下降。但本過(guò)程所需正壓太大會(huì)造成殼體變形。此外,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于電機(jī)閥泄漏性的檢測(cè)要求燃?xì)獗黹y門在關(guān)閉的狀態(tài)下,在閥門入口處輸入5kPa壓力的氣體,閥門的允許內(nèi)泄漏量不應(yīng)大于0.55L/h。由于生產(chǎn)線上電機(jī)閥檢測(cè)工序復(fù)雜,利用浸水檢測(cè)時(shí)雖簡(jiǎn)捷可靠,但勞動(dòng)強(qiáng)度和設(shè)備規(guī)模大,且對(duì)燃?xì)獗淼某练e水處理麻煩,可能發(fā)生漏檢;整殼密封性檢測(cè)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)有泄漏,就要拆開(kāi)整個(gè)燃?xì)獗磉M(jìn)行電機(jī)閥密封性檢測(cè),這樣不但浪費(fèi)時(shí)間,降低生產(chǎn)效率,而且由于全裝配之前沒(méi)有電機(jī)閥密封性檢測(cè),存在潛在的安全性問(wèn)題。針對(duì)以上問(wèn)題,新系統(tǒng)一方面在完成上殼密封性檢測(cè)以后自動(dòng)開(kāi)始電機(jī)閥密封性檢測(cè),另一方面采用負(fù)壓的方式進(jìn)行上殼和電機(jī)閥的密封性檢測(cè)。負(fù)壓檢測(cè)方法能避免被測(cè)物與工作環(huán)境之間產(chǎn)生溫差,防止熱泄漏誤差的影響;每次檢測(cè)實(shí)現(xiàn)八個(gè)工位同時(shí)啟動(dòng),提高了效率。此外,系統(tǒng)采用微質(zhì)量流量傳感器采集數(shù)據(jù),反應(yīng)靈敏、精度高、數(shù)據(jù)傳輸精確,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。

       上殼和電機(jī)閥密封性檢測(cè)氣管路壓緊裝置中設(shè)置有氣缸壓緊燃?xì)獗砩蠚?所以氣管路比較復(fù)雜。氣路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管路的布置對(duì)整個(gè)裝置的動(dòng)作控制起著十分重要的作用。系統(tǒng)既要檢測(cè)上殼又要檢測(cè)電機(jī)閥泄漏性,但由于質(zhì)量流量傳感器的單方向性,檢測(cè)線路中增加了儲(chǔ)氣罐,克服了上殼和電機(jī)閥分開(kāi)檢測(cè)的不足。系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程按以下步驟進(jìn)行。檢測(cè)上殼的泄漏性,此時(shí)電機(jī)閥打開(kāi),總控控制各個(gè)電磁閥,負(fù)壓氣源開(kāi)始工作,上殼體和儲(chǔ)氣罐被抽為真空狀態(tài);自平衡,按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),3min內(nèi)如果殼體泄漏,表示微流量傳感器有數(shù)據(jù)采集,否則無(wú);殼體和儲(chǔ)氣罐恢復(fù)到原始狀態(tài),等待電機(jī)閥檢測(cè)的判斷,如果判斷需要檢測(cè)電機(jī)閥的泄漏性,則只需關(guān)閉電機(jī)閥,控制各電磁閥,打開(kāi)負(fù)壓氣源即可。如果電機(jī)閥有泄漏,氣體經(jīng)過(guò)微流量傳感器時(shí)就會(huì)有數(shù)據(jù)輸出,則系統(tǒng)最后恢復(fù)到原始狀態(tài)。

2.3軟件模塊

2.3.1上位機(jī)

       軟件系統(tǒng)的核心是上位機(jī),即人機(jī)操作界面,主要分為系統(tǒng)管理、產(chǎn)品管理、檢測(cè)管理和統(tǒng)計(jì)分析四個(gè)部分。上位機(jī)能夠按照檢測(cè)的要求自組織模式,用戶可以根據(jù)需要設(shè)置流程中的動(dòng)作、動(dòng)作順序和參數(shù)等。系統(tǒng)初始化是每個(gè)模式的默認(rèn)設(shè)置。模式建立完成后,上位機(jī)主要起到以下四方面的作用,實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)的實(shí)時(shí)通信,實(shí)時(shí)顯示采集的數(shù)據(jù)和曲線;進(jìn)行產(chǎn)品型號(hào)管理和所有測(cè)試參數(shù)的設(shè)置,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较挛粰C(jī),并具有記憶功能;為了方便用戶對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行記錄分析,能夠?qū)ο挛粰C(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理保存,并能夠建立檢測(cè)數(shù)據(jù)檔案,以便日后調(diào)用查詢,也便于綜合質(zhì)量管理和質(zhì)量跟蹤;上位機(jī)可以以報(bào)表的形式對(duì)自動(dòng)保存的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總,實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析,生成不合格原因的柱狀圖和餅狀圖。測(cè)方法能避免被測(cè)物與工作環(huán)境之間產(chǎn)生溫差,防止熱泄漏誤差的影響;每次檢測(cè)實(shí)現(xiàn)八個(gè)工位同時(shí)啟動(dòng),提高了效率。此外,系統(tǒng)采用微質(zhì)量流量傳感器采集數(shù)據(jù),反應(yīng)靈敏、精度高、數(shù)據(jù)傳輸精確,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。

2.3軟件模塊

2.3.1上位機(jī)

       軟件系統(tǒng)的核心是上位機(jī),即人機(jī)操作界面,主要分為系統(tǒng)管理、產(chǎn)品管理、檢測(cè)管理和統(tǒng)計(jì)分析四個(gè)部分。上位機(jī)能夠按照檢測(cè)的要求自組織模式,用戶可以根據(jù)需要設(shè)置流程中的動(dòng)作、動(dòng)作順序和參數(shù)等。系統(tǒng)初始化是每個(gè)模式的默認(rèn)設(shè)置。模式建立完成后,上位機(jī)主要起到以下四方面的作用,即:!實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)的實(shí)時(shí)通信,實(shí)時(shí)顯示采集的數(shù)據(jù)和曲線;進(jìn)行產(chǎn)品型號(hào)管理和所有測(cè)試參數(shù)的設(shè)置,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较挛粰C(jī),并具有記憶功能;為了方便用戶對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行記錄分析,能夠?qū)ο挛粰C(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理保存,并能夠建立檢測(cè)數(shù)據(jù)檔案,以便日后調(diào)用查詢,也便于綜合質(zhì)量管理和質(zhì)量跟蹤;上位機(jī)可以以報(bào)表的形式對(duì)自動(dòng)保存的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總,實(shí)現(xiàn)結(jié)果分析,生成不合格原因的柱狀圖和餅狀圖。

2.4數(shù)據(jù)采集模塊

       系統(tǒng)的另一個(gè)功能是電機(jī)閥電參數(shù)檢測(cè),包括開(kāi)關(guān)閥啟動(dòng)電流、工作電流和堵轉(zhuǎn)電流,以及開(kāi)閥電阻和開(kāi)閥電感檢測(cè)等。系統(tǒng)用到了電流儀表、電阻儀表、電感儀表和微流量傳感器等,所有儀表和傳感器的數(shù)據(jù)或通信信號(hào)都要通過(guò)總控進(jìn)行處理。另外,整個(gè)系統(tǒng)中存在高低電壓電源,所以,電路中信號(hào)源與儀器儀表之間的連接導(dǎo)線和儀表內(nèi)部的配線會(huì)通過(guò)磁耦合形成干擾。因此,怎樣使數(shù)據(jù)之間和數(shù)據(jù)信號(hào)之間互不干擾,從而保證數(shù)據(jù)信號(hào)順暢正確的傳輸是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。對(duì)此,系統(tǒng)一方面采取正確接地的措施,將儀器儀表、信號(hào)源外殼和整個(gè)裝置外殼都接地,保持零電位,且信號(hào)線和儀器儀表等均加以屏蔽;另一方面,針對(duì)由電源引起的脈沖狀干擾對(duì)儀表的數(shù)字電路有較大影響,系統(tǒng)采取在電源線路上加裝高頻濾波器的措

施。兩者結(jié)合可有效抑制干擾。

3試驗(yàn)驗(yàn)證與系統(tǒng)功能評(píng)價(jià)

       實(shí)質(zhì)上,電機(jī)閥電流分為三個(gè)過(guò)程:啟動(dòng)、工作和堵轉(zhuǎn),傳統(tǒng)的電流測(cè)試方法得到的是電機(jī)閥開(kāi)閥或關(guān)閥到底的電流,即電機(jī)閥堵轉(zhuǎn)時(shí)的值,電流曲線為一條近似水平的直線。該系統(tǒng)測(cè)試?yán)秒娏鞅?不僅能得到堵轉(zhuǎn)電流,還可以采集到電機(jī)閥的啟動(dòng)瞬間電流和過(guò)程電流。如果啟動(dòng)瞬間電流過(guò)大,說(shuō)明電機(jī)閥扭矩太大,檢測(cè)的產(chǎn)品是不合格產(chǎn)品。有了該項(xiàng)條件,電機(jī)閥的合格條件也隨之提高,使用起來(lái)也更加安全。系統(tǒng)設(shè)計(jì)調(diào)試完成后,在專業(yè)燃?xì)獗砩a(chǎn)線上進(jìn)行了測(cè)試檢驗(yàn)。通過(guò)對(duì)中科、寶通、土耳其等不同型號(hào)的合格與不合格燃?xì)獗淼膶?shí)際測(cè)試表明,本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單,檢測(cè)快捷、可靠,能夠方便而正確地檢測(cè)電機(jī)閥的泄漏和各項(xiàng)性能參數(shù);經(jīng)過(guò)檢測(cè)后的燃?xì)獗黼姍C(jī)閥安全性大大提高。

4結(jié)束語(yǔ)

       本文采取一系列有效的抗干擾措施,在IC卡智能燃?xì)獗淼纳a(chǎn)線上設(shè)計(jì)了機(jī)械結(jié)構(gòu),集成了儀表傳感模塊,并根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)了總控模塊和軟件模塊。實(shí)際應(yīng)用表明,系統(tǒng)測(cè)試數(shù)據(jù)和調(diào)試監(jiān)控的數(shù)據(jù)完全吻合,數(shù)據(jù)傳輸快速準(zhǔn)確。燃?xì)馐聵I(yè)在不斷地向前發(fā)展,家用燃?xì)獗砑夹g(shù)的改革也體現(xiàn)了大形勢(shì)下的必然趨勢(shì)。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)燃?xì)獗黼姍C(jī)閥的使用狀況和存在的各種問(wèn)題,還需要進(jìn)一步分析研究,研制出更加完善的燃?xì)獗頇z測(cè)系統(tǒng)。