CN101819089A - 拖拉机湿式离合器试验台控制软件 - Google Patents

Abstract

拖拉机湿式离合器试验台控制软件，包括驱动电机、变频器、变速箱、输入惯量盘、移动供油系统、离合器箱体、输出惯量盘、制动装置、阻转矩装置、扭矩传感器、编码器、温度传感器、压力传感器、工控机、数据采集模块、数据采集卡、可编程控制器、数字式仪表、电位器、比例放大器等。变频器与驱动电机相连，驱动电机与输入惯量盘相连，然后通过变速箱连接离合器箱体，经过输出扭矩传感器连接到输出惯量盘，再连接到阻转矩装置。传感器与数据采集模块相连。接合分离阀、加载卸载阀与可编程控制器相连，可编程控制器通过232串口与计算机连接。另外，还包括控制软件的控制方法步骤。经验证，本发明效果良好，完全满足试验台的技术需要，安全可靠。

Description

拖拉机湿式离合器试验台控制软件

技术领域

本发明涉及一种拖拉机湿式离合器试验台，尤其涉及一种拖拉机湿式离合器试验台控制软件。

背景技术

目前，行走车辆所用离合器大部分为干式离合器或湿式离合器，相对与干式离合器，湿式离合器有不会造成污染、传递相同的转矩时体积小，冷却方便等优点。由于相对于干式离合器，湿式离合器技术较为复杂，因此国内使用较少，更没有相配套的试验设备和控制软件。但基于湿式离合器的诸多优点，大力发展并被广泛应用是大势所趋，其相应的试验设备和控制软件也应开发研制。拖拉机湿式离合器试验台控制软件所涉及的湿式离合器试验台就是专门试验湿式离合器的性能的。该试验台采用数字化、智能化技术模拟拖拉机湿式离合器的工作过程，测量参数及测量精度符合国际同类标准要求。拖拉机湿式离合器试验台控制软件的程序化控制和数据自动采集实现了整个过程的简化，操作方便。该发明采集用的NIDAQ数据采集模块，精度高，与上位机是USB口连接，响应频率快，方便快捷，并且与上位机的编程软件LABVIEW均属美国国家仪器公司，兼容性好，从而提高了整个设备的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种更加安全、控制效果良好的拖拉机湿式离合器试验台控制软件。

本发明可通过以下技术方案达到上述目的：拖拉机湿式离合器试验台控制软件主要包括：驱动电机、变频器、输入惯量盘、变速箱、移动供油系统、离合器箱体、输出惯量盘、阻转矩装置、扭矩传感器、编码器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、工控机、数据采集模块、数据采集卡、可编程控制器、变送器、数字式仪表、电位器、比例放大器、按钮、指示灯、两位开关、开关电源。变频器与驱动电机相连，驱动电机与输入惯量盘相连，然后通过变速箱连接离合器箱体，经过输出扭矩传感器连接到输出惯量盘，再连接到阻转矩装置。输入转速传感器与数据采集卡连接，输出转速传感器、输出扭矩传感器、油缸压力传感器、润滑压力传感器、润滑油温度和离合器散油处温度传感器经过变送器与数据采集模块相连，并显示在数字仪表和计算机界面上。接合分离阀、加载卸载阀与可编程控制器相连，可编程控制器通过232串口与计算机连接。上述硬件的控制软件的控制方法步骤如下：

A.当开通电源后，系统进入初始化状态；

B.然后进入等待选择状态，分为自动操作和手动操作。

C.若选择手动操作，则可以手动控制离合器结合、分离，加载油泵加载、卸载、制动，并且可以通过调节电位器控制驱动电机的转速、移动供油系统的压力、加载油泵的压力。同时数字仪表和计算机界面都可以显示所测量参数的大小。

D.若选择自动操作，当按下自动开始按钮后，系统就会以事先设计好的时序自动完成离合器结合、分离，加载油泵加载、卸载、制动，自动调节移动供油系统的压力以及加载油泵压力的整个过程。计算机也会根据所测量的参数大小来控制数据的采集、显示、记录、保存、显示曲线、打印报告等。

E.计算机界面的操作步骤：

a.打开桌面上的主界面，菜单栏会有多种选择。包括：参数输入、试验界面、数据查询打印、打开帮助。

b.点击参数输入，进入参数输入界面。所要输入的参数包括：试验代号、试验类别、试验对象及编号、试验项目、设备名称、日期、人员、惯量、油品、可编程控制器时间间隔的循环周期。

c.点击试验界面，进入试验主界面。根据试验项目选择磨合试验、动特性试验、静特性试验或者拖拽力矩试验；左边测量参数一栏显示所采集的参数值，系统会根据所测量的参数值自动开始记录数据、保存数据和停止试验；右边是选择试验项目，并显示各参数对时间的曲线，点击右下方的磨合数据查询按钮，会进入数据查询界面。

d.点击数据查询打印，则进入数据查询打印界面；根据输入的参数可以查询所需要的数据，并且数据还可以以曲线显示出来；点击打印报告按钮，所输入的参数、查得的数据以及曲线都会形成WORD文档，并可打印。

e.点击打开帮助，进入PDF文档，PDF文档里所显示的是本试验台的使用说明书，方便用户随时查看。

本发明的软件控制方法所能达到的积极效果是：

1.该发明采用可编程控制器和计算机两种程序控制，还有数字仪表显示，各有分工，若做耐久试验，计算机可以不开，节省能源。

2.该发明采集用的数据采集模块，精度高，与上位机是USB口连接，响应频率快，即插即用，还可移动，方便快捷，并且与上位机的编程软件LABVIEW均属美国国家仪器公司，兼容性好。可编程控制器采用日本进口欧姆龙公司的产品，响应频率快，可靠性高，从而提高了整个设备的可靠性。

3.该发明实现超速、超扭矩报警，使用方便，安全可靠。

附图说明

附图1为本发明拖拉机湿式离合器试验台框图。

附图2为本发明拖拉机湿式离合器试验台控制软件主界面图。

附图3为本发明拖拉机湿式离合器试验台控制软件数据查询打印图。

附图4为本发明拖拉机湿式离合器试验台控制软件电气系统框图。

附图5为本发明拖拉机湿式离合器试验台控制软件的电气原理框图。

附图6为本发明拖拉机湿式离合器试验台控制软件的可编程控制器控制原理图。

附图7为本发明拖拉机湿式离合器试验台控制软件的可编程控制器程序时序图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作以详细的描述：

如电气系统框图(附图4)所示，本发明包括驱动电机、变频器、输入惯量盘、变速箱、移动供油系统、离合器箱体、输出惯量盘、阻转矩装置、扭矩传感器、编码器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、工控机、数据采集模块、数据采集卡、可编程控制器、变送器、数字式仪表、电位器、比例放大器、按钮、指示灯、两位开关、开关电源。变频器与驱动电机相连并控制其转速，驱动电机与输入惯量盘相连，然后通过变速箱连接离合器箱体，经过输出扭矩传感器连接到输出惯量盘，再连接到阻转矩装置。输入转速信号由研华数据采集卡采集，输出转速信号，输出扭矩信号，油缸压力信号，润滑压力信号，润滑油温度和离合器散油处温度信号经过变送器被数据采集模块采集，并在数字仪表和计算机界面上显示。至于接合、分离阀，加载、卸载阀则由了可编程控制器来控制，可编程控制器通过232串口与计算机通讯。

本发明的工作原理具体如下：

本发明是建立在美国NI公司LABVIEW和欧姆龙的CX-Programmer软件开发平台基础上的，采用NIDAQ数据采集模块来采集输出转速信号，输出扭矩信号，油缸压力信号，润滑压力信号，润滑油温度和离合器散油处温度信号，研华数据采集卡采集输入转速信号，并送至数字仪表和计算机同时显示。可编程控制器来控制离合器结合、分离，加载油泵加载、卸载、制动，指示灯的亮灭，并通过模拟输出控制比例溢流阀从而控制移动供油系统的压力、加载油泵的压力。由于本试验台对时间要求比较严格，所以对本发明从硬件选择到软件的编程要求都比较高。本发明所采用的硬件基本都是进口名牌产品，保证了硬件的可靠性。软件数据的处理方面摒弃了原有的数据入数据库的做法，因为此做法比较慢，占用时间长，满足不了采集频率100HZ的要求。所以本发明采用了把数据先组成数组，存成文本文档的型式，试验结束后再做数据处理，方便快捷，满足了各项要求。

本发明中主要部分及其作用如下：

可编程控制器(PLC)：采用欧姆龙CP1H-XA型号。PLC控制离合器结合、分离，加载油泵加载、卸载、制动，并通过模拟输出控制移动供油系统的压力、加载油泵的压力，还有指示灯的亮灭。

NIDAQ数据采集模块：包括9474、9203、9217、9205等子模块，采集输出转速信号，输出扭矩信号，油缸压力信号，润滑压力信号，润滑油温度和离合器散油处温度信号，并送至数字仪表和计算机同时显示。

研华数据采集卡：采集输入转速信号。

工控机：型号为台湾研祥IPC-810A，512M内存160G硬盘显示器：17寸液晶。

变送器：将采集来的1路电流信号转换为2路电流信号，或者把热电阻信号转换为电流信号，以方便数字仪表和计算机同时采集。

Claims (2)

1.一种拖拉机湿式离合器试验台控制软件主要包括：驱动电机、变频器、输入惯量盘、变速箱、移动供油系统、离合器箱体、输出惯量盘、阻转矩装置、扭矩传感器、编码器、温度传感器、压力传感器、流量传感器、工控机、数据采集模块、数据采集卡、可编程控制器、变送器、数字式仪表、电位器、比例放大器、按钮、指示灯、两位开关、开关电源；其特征在于：变频器与驱动电机相连，驱动电机与输入惯量盘相连，然后通过变速箱连接离合器箱体，经过输出扭矩传感器连接到输出惯量盘，再连接到阻转矩装置；输入转速传感器与数据采集卡连接，输出转速传感器、输出扭矩传感器、油缸压力传感器、润滑压力传感器、润滑油温度和离合器散油处温度传感器经过变送器与数据采集模块相连，并显示在数字仪表和计算机界面上；接合分离阀、加载卸载阀与可编程控制器相连，可编程控制器通过232串口与计算机连接。

2.根据权利要求1所述的拖拉机湿式离合器试验台控制软件，其特征在于：具体控制方法步骤如下：

A.当开通电源后，系统进入初始化状态。

B.然后进入等待选择状态，分为自动操作和手动操作。

C.若选择手动操作，则可以手动控制离合器结合、分离，加载油泵加载、卸载、制动，并且可以通过调节电位器控制驱动电机的转速、移动供油系统的压力、加载油泵的压力；同时数字仪表和计算机界面都可以显示所测量参数的大小。

D.若选择自动操作，当按下自动开始按钮后，系统就会以事先设计好的时序自动完成离合器结合、分离，加载油泵加载、卸载、制动，自动调节移动供油系统的压力以及加载油泵压力的整个过程；计算机也会根据所测量的参数大小来控制数据的采集、显示、记录、保存、显示曲线、打印报告等。

E.计算机界面的操作步骤：

a.打开桌面上的主界面，菜单栏会有多种选择；包括：参数输入、试验界面、数据查询打印、打开帮助；

b.点击参数输入，进入参数输入界面；所要输入的参数包括：试验代号、试验类别、试验对象及编号、试验项目、设备名称、日期、人员、惯量、油品、可编程控制器时间间隔的循环周期；

c.点击试验界面，进入试验主界面；根据试验项目选择磨合试验、动特性试验、静特性试验或者拖拽力矩试验；左边测量参数一栏显示所采集的参数值，系统会根据所测量的参数值自动开始记录数据、保存数据和停止试验；右边是选择试验项目，并显示各参数对时间的曲线，点击右下方的磨合数据查询按钮，会进入数据查询界面；

d.点击数据查询打印，则进入数据查询打印界面；根据输入的参数可以查询所需要的数据，并且数据还可以以曲线显示出来；点击打印报告按钮，所输入的参数、查得的数据以及曲线都会形成WORD文档，并可打印；

e.点击打开帮助，进入PDF文档，PDF文档里所显示的是本试验台的使用说明书，方便用户随时查看。

Images