CN109885024A - 一种发电机组诊断测试系统及诊断测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种发电机组诊断测试系统及诊断测试方法，诊断测试系统包括机组控制器GCU、发动机电控单元ECU、诊断测试电路和PC机；诊断测试电路包括与机组控制器GCU输入端和测试输出端分别连接的测试开关SA2和测试输出继电器KA3；其常开触点与发动机电控单元ECU运行输入端连接；PC机与发动机电控单元ECU通讯连接。诊断测试方法主要利用测试开关SA2和测试输出继电器KA3及其常开触点，使发动机电控单元ECU获得运行信号，利用PC机进行相应的诊断测试。本发明的发电机组诊断测试系统及诊断测试方法，可及时相应响应异常数据，确保发动机电控单元ECU乃至整个机组在诊断测试过程中的安全可靠性。
Description
技术领域
本发明属于发电机组电控系统技术领域，尤其是涉及一种发电机组诊断测试系统及使用该诊断测试系统的诊断测试方法。
背景技术
如图1所示，发电机组主要由发动机(提供动能)、发电机(产生电流)和控制系统构成，其中控制系统的核心为机组控制器GCU和发动机电控单元ECU；发电机组控制器GCU，是一种发电机组集中监控保护单元，能够控制机组启动、运行、停机以及预热、预供油、合分闸等功能，检测到并显示发电机组各项参数(包括发电机参数、发动机参数等)，并对检测到数据进行处理，发出报警以及停机保护，达到机组自动保护与控制目的。而发动机电控单元ECU是电控发动机控制单元，具有燃油喷射控制(喷油量控制、喷射正时控制)、点火控制、废气再循环控制功能及复杂数据处理功能等。
因而发电机组在产品试验测试时，不仅要对发电机组控制器GCU进行诊断测试、参数匹配以及测试程序更换，同时还须要对发动机电控单元ECU进行相应的诊断测试。如图2所示，目前的诊断测试系统中，发动机电控单元ECU的运行输入端通过导线和开关SA0与蓄电池组的正极直接旁通。
诊断测试时，需要闭合开关SA0，使发动机电控单元ECU运行输入端旁路上电，然后进行相应的诊断测试；此时机组控制器GCU接受发动机以及发电机等各种信号数据并进行处理，一但机组运行参数出现不正常时，机组控制器GCU会发出水温高、油压低、转速高、电压高、断路、过载等报警信号以至停机信号。但由于发动机电控单元ECU的运行输入端通过开关SA0与蓄电池组的正极直接旁通，机组运行参数出现异常时，机组控制器GCU无法及时切断发动机电控单元ECU的运行输入端的运行电源，完成紧急停机指令，只能手动断开电源开关SA1或断开开关SA0；因此无法确保发动机电控单元ECU及整个机组在诊断测试过程中的安全可靠性，且目前的诊断测试系统不便于机组产品调试以及参数匹配。
发明内容
本发明解决的技术问题是，提供了一种发电机组诊断测试系统及诊断测试方法，可确保发动机电控单元ECU乃至整个机组在诊断测试过程中的安全可靠性。
为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供一种发电机组诊断测试系统，所述诊断测试系统包括机组控制器GCU和与所述机组控制器GCU通讯连接的发动机电控单元ECU；所述诊断测试系统还包括诊断测试电路和PC机；
所述诊断测试电路包括与所述机组控制器GCU的输入端连接的测试开关SA2，与所述机组控制器GCU的测试输出端连接的测试输出继电器KA3；所述测试输出继电器KA3的常开触点与所述发动机电控单元ECU的运行输入端连接；
所述PC机通过CAN总线与所述发动机电控单元ECU通讯连接。
优选地，所述机组控制器GCU的运行控制端连接运行输出继电器KA1，所述运行输出继电器KA1的常开触点与所述测试输出继电器KA3的常开触点并联连接；
所述机组控制器GCU的启动控制端连接启动输出继电器KA2，所述启动输出继电器KA2的常开触点与所述发动机电控单元ECU的启动输入端连接。
优选地，所述诊断测试系统还包括为所述机组控制器GCU和所述发动机电控单元ECU供电的电源电路，所述电源电路与所述诊断测试电路连接。
优选地，所述电源电路包括蓄电池组、电源开关SA1和电源继电器KA0；
所述电源开关SA1一端与所述蓄电池组的正极连接，另一端与所述电源继电器KA0连接，所述电源继电器KA0与所述蓄电池组的负极连接；
所述电源继电器KA0的常开触点串接在所述蓄电池组的正极与所述发动机电控单元ECU的正电源端之间，所述发动机电控单元ECU的负电源端与所述蓄电池组的负极连接；
所述机组控制器GCU的正电源端与所述电源开关SA1连接，所述机组控制器GCU的负电源端与所述蓄电池组的负极连接。
优选地，所述电源开关SA1和所述蓄电池组的正极之间串接有微型断路器QF1。
优选地，所述电源继电器KA0的常开触点与所述蓄电池组的正极之间串接有微型断路器QF2。
第二方面，本发明实施例提供一种发电机组诊断测试方法，使用上述的发电机组诊断测试系统；所述诊断测试方法包括以下步骤：
S11、需要进行诊断测试时，旋拧所述测试开关SA2；
S12、当所述机组控制器GCU判定所述测试开关SA2置于ON状态时，进入机组诊断测试模式；
S13、所述机组控制器GCU发出ECU上电运行指令，即所述机组控制器GCU控制所述测试输出继电器KA3得电，所述测试输出继电器KA3的常开触点闭合，所述发动机电控单元ECU的运行输入端优先获得运行信号，致使所述发动机电控单元ECU被激活；
S14、通过所述PC机对激活的所述发动机电控单元ECU进行诊断测试、参数匹配以及测试程序更换，并随即存储相应的测试内容。
优选地，所述机组控制器GCU的运行控制端连接运行输出继电器KA1，所述运行输出继电器KA1的常开触点与所述测试输出继电器KA3的常开触点并联连接；所述机组控制器GCU的启动控制端连接启动输出继电器KA2，所述启动输出继电器KA2的常开触点与所述发动机电控单元ECU的启动输入端连接；
所述诊断测试方法还包括以下步骤：
S21、所述机组控制器GCU判断所述电控发电机组是否需要被启动，若是，则进入机组运行启动模式；
S22、所述机组控制器GCU发出运行指令，即所述机组控制器GCU控制所述运行输出继电器KA1得电，所述运行输出继电器KA1的常开触点闭合，所述发动机电控单元ECU的运行输入端获得运行信号；
S23、所述机组控制器GCU发出启动指令，即所述机组控制器GCU控制所述启动输出继电器KA2得电，所述启动输出继电器KA2的常开触点闭合，所述发动机电控单元ECU的启动输入端获得启动信号，所述发动机电控单元ECU控制所述电控发电机组进行启动；
S24、所述机组控制器GCU继续判断所述电控发电机组是否启动成功，若是，则执行步骤S25；若否，则返回执行所述步骤S23，若启动次数高于预设启动次数n，则判定启动失败并进行相应报警提示；
S25、所述电控发电机组先怠速运行预设时间T1，然后加速到达额定速度；
S26、随后所述机组控制器GCU判断此时所述电控发电机组中各个运行参数是否均正常；若均正常，则执行步骤S27；若某个或某些运行参数不正常，则执行步骤S28；
S27、所述机组控制器GCU判断此时是否收到停机指令；若是，则所述电控发电机组进行怠速散热，怠速运行预设时间T2后所述机组控制器GCU控制所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3失电，所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3的常开触点断开，所述电控发电机组正常停机；若否，则返回执行所述步骤S26；
S28、所述机组控制器GCU继续判断此时不正常的运行参数是否达到相应预设故障停机值，若是，则所述机组控制器GCU控制所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3立即失电，所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3的常开触点立即断开，所述电控发电机组故障停机并进行相应报警提示；若否，则仅进行相应报警提示。
优选地，在进入所述机组运行启动模式或所述机组诊断测试模式之前，需要为所述机组控制器GCU和所述发动机电控单元ECU提供一电源电压。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
本发明的发电机组诊断测试系统，除了包括机组控制器GCU和发动机电控单元ECU外，还包括了诊断测试电路和PC机，其中诊断测试电路包括与机组控制器GCU的输入端连接的测试开关SA2，与机组控制器GCU的测试输出端连接的测试输出继电器KA3；测试输出继电器KA3的常开触点与发动机电控单元ECU的运行输入端连接；PC机通过CAN总线与发动机电控单元ECU通讯连接，以进行诊断测试、参数匹配以及测试程序更换，并随即存储相应的测试内容。本发明的电控发电机组诊断测试系统更加便于机组产品调试以及参数匹配。一但机组运行参数出现不正常，机组控制器GCU发出水温高、油压低、转速高、电压高、断路、过载等报警信号以至停机信号时，机组控制器GCU能迅速断开测试输出继电器KA3的常开触点，及时切断发动机电控单元ECU运行输入端的运行电源，完成紧急停机指令。其发电机组诊断测试方法是利用发电机组诊断测试系统的展开的，同时也赋予了发电机组诊断测试系统到达上述目的的能力。
综上，本发明增加的诊断测试模式，便于机组出厂调试时，进行发动机电控单元ECU的诊断测试、参数匹配以及测试程序更换等；同时，由于测试时发动机电控单元ECU的运行指令通过机组控制器GCU控制输出，可及时相应响应异常数据，确保发动机电控单元ECU乃至整个机组在诊断测试过程中的安全可靠性。
附图说明
图1是发电机组的系统框图；
图2是现有技术中发电机组诊断测试系统的原理框图；
图3是本发明发电机组诊断测试系统的原理框图；
图4是本发明发电机组诊断测试方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
一种发电机组诊断测试系统，主要用于在机组出厂调试时，进行发动机电控单元ECU的诊断测试、参数匹配以及测试程序更换等。
如图1和图3共同所示，发电机组诊断测试系统包括机组控制器GCU和发动机电控单元ECU；发动机电控单元ECU的通讯端口与机组控制器GCU的通讯端口通过通讯电缆建立通讯连接；除此外，发电机组诊断测试系统还包括诊断测试电路和PC机。
诊断测试电路包括与机组控制器GCU的输入端(图3中所示为IN端口)连接的测试开关SA2，测试开关SA2的另一端与蓄电池组的正极连接；与机组控制器GCU的测试输出端(图3中所示为OUT端口)连接的测试输出继电器KA3，测试输出继电器KA3的剩余端与蓄电池组的负极连接；测试输出继电器KA3的常开触点的一端与发动机电控单元ECU的运行输入端(图3中所示为运行RUN端口)连接，另一端与蓄电池组的正极连接；PC机通过CAN总线与发动机电控单元ECU通讯连接，便于机组出厂调试时，进行发动机电控单元ECU的诊断测试、参数匹配以及测试程序更换等。
其中，机组控制器GCU的运行控制端(图3中所示为RUN端口)连接运行输出继电器KA1，运行输出继电器KA1的剩余端与蓄电池组的负极连接；运行输出继电器KA1的常开触点与测试输出继电器KA3的常开触点并联连接；即机组控制器GCU多出了一条旁路(测试输出继电器KA3的常开触点所在的支路)管控发动机电控单元ECU的运行。
机组控制器GCU的启动控制端(图3中所示为START端口)连接启动输出继电器KA2，启动输出继电器KA2的剩余端也与蓄电池组的负极连接；启动输出继电器KA2的常开触点的一端与发动机电控单元ECU的启动输入端(图3中所示为启动START端口)连接，另一端与蓄电池组的正极连接。
本实施例中，诊断测试系统还包括为机组控制器GCU和发动机电控单元ECU供电的电源电路。其中电源电路包括蓄电池组、电源开关SA1和电源继电器KA0；
电源开关SA1一端与蓄电池组的正极连接，另一端与电源继电器KA0连接，电源继电器KA0与蓄电池组的负极连接；电源继电器KA0的常开触点串接在蓄电池组的正极与发动机电控单元ECU的正电源端之间，发动机电控单元ECU的负电源端与蓄电池组的负极连接。机组控制器GCU的正电源端与电源开关SA1连接，机组控制器GCU的负电源端与蓄电池组的负极连接。
为了实现电源电路中线路的短路、过载、过压保护；电源开关SA1和蓄电池组的正极之间串接有微型断路器QF1。电源继电器KA0的常开触点与蓄电池组的正极之间串接有微型断路器QF2。
按下电源开关SA1，电源电路被导通，蓄电池组为机组控制器GCU提供了一个电源电压；此时电源继电器KA0也得电，电源继电器KA0的常开触点闭合，此时蓄电池组为发动机电控单元ECU提供了一个电源电压。
如图4所示，本实施例还公开了一种发电机组诊断测试方法，使用上述的发电机组诊断测试系统；诊断测试方法包括以下步骤：
S11、需要进行诊断测试时，旋拧测试开关SA2。
S12、当机组控制器GCU判定测试开关SA2置于ON状态时，进入机组诊断测试模式。
S13、机组控制器GCU发出ECU上电运行指令，即机组控制器GCU控制测试输出继电器KA3得电，测试输出继电器KA3的常开触点闭合，发动机电控单元ECU的运行输入端优先获得运行信号，致使发动机电控单元ECU被激活。
S14、通过PC机对激活的发动机电控单元ECU进行诊断测试、参数匹配以及测试程序更换，并随即存储相应的测试内容。
本实施例中，无论是诊断测试过程中还是未进行诊断测试时，都允许进入机组运行启动模式，正常启动机组运行。
因此该诊断测试方法还包括以下步骤：
S21、机组控制器GCU判断电控发电机组是否需要被启动，若是，则进入机组运行启动模式。
S22、机组控制器GCU发出运行指令，即机组控制器GCU控制运行输出继电器KA1得电，运行输出继电器KA1的常开触点闭合，发动机电控单元ECU的运行输入端获得运行信号(未进行诊断测试时，发动机电控单元ECU开始运行；诊断测试过程中，发动机电控单元ECU已优先运行，直接核实运行信号即可)。
S23、机组控制器GCU发出启动指令，即机组控制器GCU控制启动输出继电器KA2得电，启动输出继电器KA2的常开触点闭合，发动机电控单元ECU的启动输入端获得启动信号，发动机电控单元ECU控制电控发电机组进行启动(实际是控制起动机和发动机启动，启动成功后发电机会在发动机的驱动下工作)。
S24、机组控制器GCU继续判断电控发电机组是否启动成功，若是，则执行步骤S25；若否，则返回执行步骤S23，若启动次数高于预设启动次数n(本实施例中n＝3)，则判定启动失败并进行相应报警提示。
S25、电控发电机组先怠速运行预设时间T1，然后加速到达额定速度。
S26、随后机组控制器GCU判断此时电控发电机组中各个运行参数(水温、油压、转速和电压等)是否均正常；若均正常，则执行步骤S27；若某个或某些运行参数不正常，则执行步骤S28。
S27、机组控制器GCU判断此时是否收到停机指令；若是，则电控发电机组进行怠速散热，怠速运行预设时间T2(或者以散热后达到某一预设温度为基准)机组控制器GCU控制运行输出继电器KA1和测试输出继电器KA3失电，运行输出继电器KA1和测试输出继电器KA3的常开触点断开，电控发电机组正常停机；若否，则返回执行步骤S26。
S28、机组控制器GCU继续判断此时不正常的运行参数是否达到相应预设故障停机值(该预设故障停机值可以是某个运行参数的上临界值，也可以是某个运行参数的下临界值)，若是，则机组控制器GCU控制运行输出继电器KA1和测试输出继电器KA3立即失电，运行输出继电器KA1和测试输出继电器KA3的常开触点立即断开，电控发电机组故障停机并进行相应报警提示；若否，则仅进行相应报警提示。
需要强调的是，进入机组运行启动模式或机组诊断测试模式之前，需要为机组控制器GCU和发动机电控单元ECU提供一电源电压，即闭合电源开关SA1。
本发明增加的诊断测试模式，便于机组出厂调试时，进行发动机电控单元ECU的诊断测试、参数匹配以及测试程序更换等；同时，由于测试时发动机电控单元ECU的运行指令(运行输出继电器KA1和测试输出继电器KA3)通过机组控制器GCU控制输出，可及时相应响应异常数据，确保发动机电控单元ECU乃至整个机组在诊断测试过程中的安全可靠性。
以上所述为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改和改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种发电机组诊断测试系统，所述诊断测试系统包括机组控制器GCU和与所述机组控制器GCU通讯连接的发动机电控单元ECU；其特征在于，所述诊断测试系统还包括诊断测试电路和PC机；
所述诊断测试电路包括与所述机组控制器GCU的输入端连接的测试开关SA2，与所述机组控制器GCU的测试输出端连接的测试输出继电器KA3；所述测试输出继电器KA3的常开触点与所述发动机电控单元ECU的运行输入端连接；
所述PC机通过CAN总线与所述发动机电控单元ECU通讯连接。
2.如权利要求1所述的发电机组诊断测试系统，其特征在于，所述机组控制器GCU的运行控制端连接运行输出继电器KA1，所述运行输出继电器KA1的常开触点与所述测试输出继电器KA3的常开触点并联连接；
所述机组控制器GCU的启动控制端连接启动输出继电器KA2，所述启动输出继电器KA2的常开触点与所述发动机电控单元ECU的启动输入端连接。
3.如权利要求1所述的发电机组诊断测试系统，其特征在于，所述诊断测试系统还包括为所述机组控制器GCU和所述发动机电控单元ECU供电的电源电路，所述电源电路与所述诊断测试电路连接。
4.如权利要求3所述的发电机组诊断测试系统，其特征在于，所述电源电路包括蓄电池组、电源开关SA1和电源继电器KA0；
所述电源开关SA1一端与所述蓄电池组的正极连接，另一端与所述电源继电器KA0连接，所述电源继电器KA0与所述蓄电池组的负极连接；
所述电源继电器KA0的常开触点串接在所述蓄电池组的正极与所述发动机电控单元ECU的正电源端之间，所述发动机电控单元ECU的负电源端与所述蓄电池组的负极连接；
所述机组控制器GCU的正电源端与所述电源开关SA1连接，所述机组控制器GCU的负电源端与所述蓄电池组的负极连接。
5.如权利要求4所述的发电机组诊断测试系统，其特征在于，所述电源开关SA1和所述蓄电池组的正极之间串接有微型断路器QF1。
6.如权利要求4所述的发电机组诊断测试系统，其特征在于，所述电源继电器KA0的常开触点与所述蓄电池组的正极之间串接有微型断路器QF2。
7.一种发电机组诊断测试方法，其特征在于，使用权利要求1所述的发电机组诊断测试系统；所述诊断测试方法包括以下步骤：
S11、需要进行诊断测试时，旋拧所述测试开关SA2；
S12、当所述机组控制器GCU判定所述测试开关SA2置于ON状态时，进入机组诊断测试模式；
S13、所述机组控制器GCU发出ECU上电运行指令，即所述机组控制器GCU控制所述测试输出继电器KA3得电，所述测试输出继电器KA3的常开触点闭合，所述发动机电控单元ECU的运行输入端优先获得运行信号，致使所述发动机电控单元ECU被激活；
S14、通过所述PC机对激活的所述发动机电控单元ECU进行诊断测试、参数匹配以及测试程序更换，并随即存储相应的测试内容。
8.如权利要求7所述的发电机组诊断测试方法，其特征在于，所述机组控制器GCU的运行控制端连接运行输出继电器KA1，所述运行输出继电器KA1的常开触点与所述测试输出继电器KA3的常开触点并联连接；所述机组控制器GCU的启动控制端连接启动输出继电器KA2，所述启动输出继电器KA2的常开触点与所述发动机电控单元ECU的启动输入端连接；
所述诊断测试方法还包括以下步骤：
S21、所述机组控制器GCU判断所述电控发电机组是否需要被启动，若是，则进入机组运行启动模式；
S22、所述机组控制器GCU发出运行指令，即所述机组控制器GCU控制所述运行输出继电器KA1得电，所述运行输出继电器KA1的常开触点闭合，所述发动机电控单元ECU的运行输入端获得运行信号；
S23、所述机组控制器GCU发出启动指令，即所述机组控制器GCU控制所述启动输出继电器KA2得电，所述启动输出继电器KA2的常开触点闭合，所述发动机电控单元ECU的启动输入端获得启动信号，所述发动机电控单元ECU控制所述电控发电机组进行启动；
S24、所述机组控制器GCU继续判断所述电控发电机组是否启动成功，若是，则执行步骤S25；若否，则返回执行所述步骤S23，若启动次数高于预设启动次数n，则判定启动失败并进行相应报警提示；
S25、所述电控发电机组先怠速运行预设时间T1，然后加速到达额定速度；
S26、所述机组控制器GCU判断此时所述电控发电机组中各个运行参数是否均正常；若均正常，则执行步骤S27；若某个或某些运行参数不正常，则执行步骤S28；
S27、所述机组控制器GCU判断此时是否收到停机指令；若是，则所述电控发电机组进行怠速散热，怠速运行预设时间T2后所述机组控制器GCU控制所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3失电，所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3的常开触点断开，所述电控发电机组正常停机；若否，则返回执行所述步骤S26；
S28、所述机组控制器GCU继续判断此时不正常的运行参数是否达到相应预设故障停机值，若是，则所述机组控制器GCU控制所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3立即失电，所述运行输出继电器KA1和所述测试输出继电器KA3的常开触点立即断开，所述电控发电机组故障停机并进行相应报警提示；若否，则仅进行相应报警提示。
9.如权利要求8所述的发电机组诊断测试方法，其特征在于，在进入所述机组运行启动模式或所述机组诊断测试模式之前，需要为所述机组控制器GCU和所述发动机电控单元ECU提供一电源电压。
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