CN201212437Y - 基于组态软件和plc的电控喷油器检测实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，由台架机构部分、控制部分和上位机组成，台架机构部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置，油路部分安装在壳体的背后，包括油箱、油泵、过滤网、回油电磁阀、节流阀和油管等；夹紧装置包括气泵组件、导轨及夹具，安装于壳体的上部；所述量筒装于壳体的正面，控制部分包括PLC、安装在油路上的回油继电器与压力传感器以及安装在油箱上的温度传感器和调温装置，PLC与压力传感器之间连接有压力变换器，PLC与温度传感器之间连接有温度变换器；本实用新型功能检测齐全，参数设置和修改方便、直观，具有可扩展性，可进行数据的贮存、显示、打印等，以及可进行远程设定和监控。

Description

基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台

技术领域

本实用新型涉及一种电控喷油器检测实验装置，具体涉及用于汽车发动机燃油喷油器的性能检测的基于组态软件和PLC的实验台。

背景技术

电控喷油器是汽车发动机燃油喷射系统中的一个核心部件，其喷雾特性对发动机的燃烧过程有着极其重要的影响，直接影响发动机的排放性、燃油经济性及动力性等。必须按规定的技术标准要求进行全面检测，并要求检测仪器测量准确、精度高、测量条件一致性好，参数定量表示、严格且可靠，以保证产品合格和性能一致性。因此，研制专门的喷油器检测仪成为了急需解决的问题。

目前我国电控喷油器市场被外商所垄断，国内油泵油嘴行业普遍采用人工方法，用传统的手动泵和压力表等工具，用眼看、耳听、手摸的方法来判别喷油器的好坏，劳动强度大，工作条件差，个人的经验和劳动态度占了很大比重，主观性强，产品的质量得不到严格保证。现有的一些喷油器检测仪器，显示面板上往往固化于机壳只有单一的数码管显示模块，工况的参数不能同时显示设置，功能菜单选择麻烦，操作不便；检测功能少、不全面，如缺少对喷油器进行耐久性测试的功能，不能任意地设定测试次数或时间，不能控制检测压力，难以修改检测程序；对检测环境要求高，难以调控检测用油的油温；与外部计算机通信的可扩展性低，难以实现对现场检测的实时监控、参数的远程设定及存贮，不利于设备日后的使用功能升级。同时这些检测仪，往往只检测了某些性能参数，检测精度也有待于提高，得出的结果不能全面衡量电控喷油器的性能与质量，难以满足电控喷油器发展的需求。

因此，随着我国电控喷油器研发和生产需要，有必要研制出一种全自动的喷油器检测仪，在实际使用中克服以上所述的不便和缺陷。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，采用组态软件和PLC控制技术，制作友好的人机界面，对喷油器检测过程进行现场检测和监控；按电控喷油器产品技术标准，能模拟发动机任意工况，实现静态流量、动态流量、耐久试验等多种功能测试，克服了现有技术存在的下述缺陷：功能选择麻烦，操作不便，检测功能不全面，缺少对喷油器进行耐久性测试的功能，不能任意地设定测试次数或时间，不能控制检测用油的油温，与外部计算机通信的可扩展性低，无法实现对现场检测的实时监控、参数的远程设定及存贮，不利于设备日后的功能升级。

本实用新型的第二目的，在于提供一种基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，实现检测台油路系统的控制，可按实际需要调整喷油器工作油压，并可在检测过程中实现排油的自动控制和手动控制。

本实用新型的第三目的，在于提供一种基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，实现对检测台油箱油液温度的控制，使油温稳定在标准范围，减少检测台对环境的依赖。

本实用新型的第四目的，在于提供一种基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，可进行数据贮存、打印等操作；同时，也可通过上位机实现检测台的参数设定、监控。

为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台由台架机构部分、控制部分和上位机组成。

台架机构部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置。油路部分安装在壳体的背后，油路部分包括：油箱、制冷片、散热装置、油泵、过滤网和油管、回油继电器；夹紧装置包括气泵组件、导轨及夹具，安装于壳体的上部；所述量筒装于壳体的正面；所述回油继电器由继电器和电磁阀构成。

控制部分包括PLC、安装在油路上的若干个回油继电器与压力传感器以及安装在油箱上的温度传感器和调温装置，PLC与压力传感器之间连接有压力变换器，PLC与温度传感器之间连接有温度变换器；所述回油继电器还与PLC连接。

实验台各种检测功能和信号均由上位机(PC)通过组态软件设定并下传到PLC控制器来实现，如程序启动信号、自动程序信号、手动程序信号、检测台工作电压信号、回油信号、油压控制信号、油箱液位信号、油液温度信号等。所述控制部分包括：

检测模式选择模块：用于手动与自动检测模式选择。

参数设定模块：用于设定喷油次数、周期、脉宽以及静态流量的时间；实现手动检测功能。

油路控制模块：用于接通或关闭电磁阀以及PWM脉宽调制，控制油泵的开启、回油阀门的通断和油压的升降。

温度控制模块：通过控制半导体制冷片实现对油温的控制。

油箱液位显示模块：通过磁感应传感器的导通和断开实现相应电路的通断，即可控制PLC相关的端子导通与否，从而在上位机用户界面中显示系统油箱中液位。

数据采集模块：包括油压采集组件、喷油器工作电压采集组件、油箱油温采集组件，其中，油压采集组件连接到油路中的压力传感器上，喷油器工作电压采集组件连接到检测台的直流电源上，油箱油温采集组件连接到油箱温度传感器上。

数据显示模块：包括工作电压、参数、油压、液位和温度显示，通过PLC的I/O点接口传输到上位机，由用户操作界面显示。

所述的参数设定模块和油路控制模块共同组合为手动检测控制组件，用户通过操作界面设定此两个模块实现手动检测。

所述的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，在量筒背后设有一日光灯，日光灯的开关由PLC相应输出端口控制。

所述的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台的自动检测功能将常用检测项目固化成标准检测程序，每一项常用检测功能在用户操作界面上对应的一个按钮来快速实现，操作时可单选一项或同时选择多项进行检测。

上位机部分由PC构成通过组态软件实现功能。作为用户和检测台之间的互动接口。同时实现远程多台实时控制和实验结果的存贮等后续处理。

本实用新型的有益效果是，克服了目前现在喷油器检测仪的不便与缺点，同时又具备了许多新的检测优点，主要表现在：1)常用检测功能设计成标准检测程序，方便使用。2)可按预定的方式任意设定检测方式。3)采用PLC集成控制，简化控制器结构，增强控制器稳定性，便于扩展检测范围方便系统升级。4)通过上位机(PC)及组态软件减少硬件数量，实现操作界面友好化，同时便于检测功能的扩展和检测信息的储存、显示、打印等后续操作。5)检测功能齐全，可实现的功能检测包括静态流量、动态流量和耐久试验，可控制压力和温度特别适用于多品种电控喷油器产品的检测。

附图说明

图1是本实用新型基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台的系统结构图。

图中A1—上位机(PC)，A2—PLC，A3—过滤网，A4~A9—喷油器，A10—温度变换器，A11—压力变换器，A12~A17—量筒，A18—压力传感器，A19~A24—回油电磁阀，A25—节流阀，A26—调温装置，A27—温度传感器，A28—油泵，A29—油箱。

图2是本实用新型基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台的外观图。

图3是本实用新型基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台的自动检测用户界面图。

图4是本实用新型基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台的手动检测用户界面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

本实用新型的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台由机械部分(台架机构部分)、控制部分(测控系统)和上位机部分(PC)紧密结合而成。

其中，机械部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置。控制部分包括PLC、压力传感器、压力变换器、温度传感器、温度变换器和调温装置等硬件，以及包含检测模式选择模块、参数设定模块、数据采集模块、数据显示模块、油路控制模块、温度控制模块、油箱液位显示模块等软件。检测功能和各种数据显示主要通过上位机来实现，可进行远程控制以及数据的贮存、打印和显示等。

所述的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，其中，数据采集模块主要包括：油压采集组件、喷油器工作电压采集组件、油箱油温采集组件，而油压采集组件连接到油路中的压力传感器上，喷油器工作电压采集组件连接到检测台的直流电源上，油箱油温采集组件连接到油箱温度传感器上。

所述的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，其中，温度控制模块控制信号通过PLC的I/O点接口与驱动电路连接，PLC输入端口接收到上位机控制程序后，根据该控制程序，通过控制半导体制冷片实现对油温的控制。

如图1所示，上位机(A1)将各种控制程序传输到PLC(A2)，PLC根据程序通过其输出端口对台架各部件进行控制，各种传感器(A18，A27)通过相应的变换器(A10，A11)将工作状态实时地传回到主控系统。

如图2所示，检测实验台的机壳B3正面上部安装有6个量筒B1，可用于6路喷油器同时检测和观察其流量特性和雾化特性；量筒B1上部为一气动夹紧装置B2，用于安装夹紧喷油器，防止喷油器在检测过程中出现漏油情况；量筒背后有一日光灯，可通过用户操作界面实现其开关，以防工作环境的光线不足。机壳B3侧面板装有电源开关B5，同时装有通信端口B4，用于PLC通信。

基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台的操作界面如图3和图4所示，分别为自动检测和手动检测界面(从登陆界面中选择进入)。

如图3所示，自动检测界面主要包括检测条件显示窗口、自动检测程序选择窗口、系统控制按钮选择窗口、喷油器控制窗口和喷射状态显示动画。其中检测条件显示窗口可以显示系统工作过程中工作电压、系统油压、环境温度和液位高度。自动检测程序选择窗口包括6个常用检测功能选择，这6个常用检测功能做成标准检测程序，分别使用6个按键与其相对应，因此，只需通过选取其中的按键，即可完成常用功能选择，操作极为方便。同时，这些常用检测功能可以实现单选或多选，如可单选“2”程序，或多选“2”、“3”和“6”等组合。单选时运行完该检测程序即停止，多选时每个检测程序从左到右顺序执行，每个程序间留有一定的停顿时间给操作人员观察检测结果和记录数据，待操作人员完成记录后，打开电磁阀，把量筒B1里的油回流到油箱里，实现自动回油，不需要操作人员额外的操作。系统控制按钮选择窗口包括“启动”、“暂停”、“停止”、“回油”4个按钮，选择好了检测方式按启动按钮即可开始检测，在常用检测程序运行的过程中，可以使用“暂停”按键把检测过程暂停下来，方便中途记录数据，当要继续检测时，只需再次按“暂停”按键，程序即可继续运行。“停止”按键可将运行中的程序立即终止。喷油器控制窗口包括6个喷油器的选择按钮和“全开”、“全关”2个按钮，可以用来对单个、喷油器个别测试或者多个喷油器联合测试。喷射状态显示动画，将检测过程动态的显示给用户。

如图4所示，手动检测界面包括检测条件显示窗口、静态喷射设置窗口、动态喷射设置窗口、系统控制按钮选择窗口、喷油器控制窗口和喷射状态显示动画、灯光控制和油压控制。主要实现参数的设置、耐久性测试、静态流量检测、油泵启动、油压控制、手动回油、灯光开关等功能。动态喷射设置窗口为喷油脉冲信号的周期、脉宽和次数。参数设置完成后，通过系统控制按钮选择窗口启动程序，同时也可通该窗口的“暂停”和“停止”按键实现程序的暂停和停止功能。静态流量通过静态喷射设置窗口设置常喷时间来检测，通过设定常喷时间，检测喷油器在全工作电压下喷射的静态流量特性。手动检测界面中对油路的控制主要通过油泵启动、油压的升降、手动回油来实现，分别相对应着系统控制按钮选择窗口的“启动”、“回油”按钮和油压控制调节区的“+”(升)和“-”(降)按钮；通过升降按键可实时地改变系统压力，并在检测条件显示窗口的系统油压显示区上显示出来，同时，在检测过程中，操作员可随时通过系统控制按钮选择窗口的“回油”按钮实现手动回油。通过组态软件编写的相关程序实现数据的贮存和打印等。外部系统机可按需与现场多台检测台相通信，设定和获取多台检测台的系统参数。通过灯光控制调节区的“开”和“关”按钮可以控制日光灯的开启和关闭。

Claims (4)

1、基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，由台架机构部分、控制部分和上位机组成，台架机构部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置，油路部分安装在壳体的背后，包括油箱、油泵、过滤网、回油电磁阀、节流阀和油管等；夹紧装置包括气泵组件、导轨及夹具，安装于壳体的上部；所述量筒装于壳体的正面，其特征是：

控制部分包括PLC、安装在油路上的若干个回油继电器与压力传感器以及安装在油箱上的温度传感器和调温装置，PLC与压力传感器之间连接有压力变换器，PLC与温度传感器之间连接有温度变换器；所述回油继电器还与PLC连接；

所述控制部分还包括与PLC连接的用于显示和控制的PC机。

2、根据权利要求1所述的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，其特征是在量筒背后设有一日光灯，日光灯与PLC相关端口连接并通过PC机控制其开关。

3、根据权利要求1所述的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，其特征是安装在油箱上的调温装置包括半导体制冷片、散热片、风扇和聚氨酯保温材料。

4、根据权利要求1所述的基于组态软件和PLC的电控喷油器检测实验台，其特征是所述回油继电器由继电器和电磁阀构成。

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