近年來中國機動車產(chǎn)量和保有量迅速增長,機動車排放造成的污染問題逐漸顯現(xiàn)出來,要使環(huán)境能夠容納更多的機動車,降低排放負(fù)荷是解決機動車污染問題的必然選擇和有效手段。2004年,北京全面實行了歐II排放標(biāo)準(zhǔn),2005年7月北京實行歐III排放標(biāo)準(zhǔn),低排放甚至零排放汽車將成為未來汽車工業(yè)的發(fā)展方向。
隨著柴油機技術(shù)水平的提高,柴油機的使用呈上升趨勢。噴油泵是柴油機的重要總成,其工作性能直接影響與其匹配的柴油機的動力性、經(jīng)濟性和排放,所以噴油泵的調(diào)試是柴油機的生產(chǎn)和維修的一個重要環(huán)節(jié)。噴油泵的調(diào)試在噴油泵試驗臺上進行,調(diào)試質(zhì)量與噴油泵試驗臺所反映的油量真實性密切相關(guān)。
目前國內(nèi)噴油泵實驗臺大多采用單片機開發(fā),噴油泵進油口溫度控制,溫度控制范圍在±2℃,無法滿足噴油泵歐Ⅱ排放標(biāo)準(zhǔn)的檢驗要求。進口實驗臺以博士為例,全套引進大約200萬人民幣左右。采用施耐德TWIDO PLC和ATV31變頻器配合控制,觸摸屏設(shè)置和監(jiān)控整個校驗過程,除可滿足歐II排放標(biāo)準(zhǔn)噴油泵的校驗要求外,也大大降低了成本,同時解決了原有實驗臺操作不直觀、界面不友好及維護升級困難等缺點。
系統(tǒng)要求
系統(tǒng)要實現(xiàn)智能化的試驗?zāi)J剑僮骱喗莘奖愫唵?、界面友好美觀,重要參數(shù)(轉(zhuǎn)數(shù)、溫度、壓力、計數(shù)值)要醒目。系統(tǒng)安全、可靠、使用的技術(shù),細(xì)致考慮,涉及多方位。
系統(tǒng)的要點
(1) 能夠滿足不同流量噴油泵的校驗要求。
(2) 采用回油溫度控制,溫度控制在±0.3℃。轉(zhuǎn)速變化時溫度的響應(yīng)快。
(3) 電機給定和控制采用MODBUS通訊和外部端子AI/DI兩種控制方式。
(4) 電機轉(zhuǎn)速精確控制在±1轉(zhuǎn)/分。
(5) 量油次數(shù)的控制準(zhǔn)確。
(6) 分配泵的進油壓力和泵腔內(nèi)壓力的穩(wěn)定性。
(7) 系統(tǒng)實時報警
系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)組成及功能
1. 油箱
(1) 熱油箱采用電阻絲加熱,通過施耐德TWIDO系列PLC內(nèi)置的PID功能配合熱油箱溫度傳感器的反饋將熱油箱溫度控制在設(shè)置范圍內(nèi)。
(2) 冷油箱采用加縮機制冷,由于壓縮機不能夠頻繁啟動,故采用前饋控制,通過冷油箱溫度傳感器反饋的上下限溫度來開啟和關(guān)閉制冷機。
(3) 熱油箱、冷油箱的加熱和制冷工作前提:油泵開啟,油位正常。油位報警實時在觸摸屏中顯示。
(4) 熱油溫度、冷油溫度、制冷機最小起動時間可在觸摸屏中設(shè)置。
2.油泵
油泵控制為外部電路完成,熱油泵、冷油泵同時啟停。PLC采集油泵
起動信號作為控制油箱加熱和制冷起動的條件。
3.溫度和壓力控制各測量
溫度通過PLC控制熱油和冷油電磁閥的開啟時間將油混合的方式,將回油溫度控制在設(shè)置值的±0.3℃。進油壓力、泵腔壓力穩(wěn)定并在觸摸屏上顯示。不同流量噴油泵的校驗參數(shù)通過觸摸屏一鍵轉(zhuǎn)換。
4.電機控制和量油計數(shù)值設(shè)置
電機控制采用2種不同方式,控制精度±1轉(zhuǎn)/分。為防止分配泵干磨油泵起動后方可起動電機。
(1) 第一種方式為自動方式,即PLC和變頻器通過內(nèi)置的RS485接口連接,MODBUS RTU協(xié)議非DRIVECOM標(biāo)準(zhǔn)進行通訊控制。可實現(xiàn)對電機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停機和20段轉(zhuǎn)速的控制。每一轉(zhuǎn)速可單獨設(shè)置回油溫度和量油次數(shù)值。大大增加了可靠性,并減少了模擬量輸出的成本各接線復(fù)雜度。
(2) 第二種方式為手動方式,即通過變頻器的外部AI/DI端子通過電位器0-10V模擬量信號自由調(diào)速并控制電機正反轉(zhuǎn)。對應(yīng)輸出為0-3200轉(zhuǎn)/分?;赜蜏囟群土坑陀嫈?shù)值單獨設(shè)置。
5.量油次數(shù)和控制
量油計數(shù)采用60脈沖/轉(zhuǎn)的霍爾開關(guān)檢測,通過PLC高速計數(shù)功能計算,大大提高了精確度。開始計數(shù)時電磁鐵吸合拉開擋油板,油開始進入量油杯。計數(shù)到,電磁鐵釋放推回?fù)跤桶濉S蛷膿跤桶寤亓鳌?br />
6.報警
多種實時報警功能:
油箱油位報警,霍爾開關(guān)損壞報警,制冷時間報警,油溫未在控制范圍內(nèi)量油計數(shù)報警,變頻器故障報警,急停報警。