作者：張滿莉、楊敬偉 單位：中國空空導(dǎo)彈研究院機(jī)電公司
Abstract
This paper introduces a method of use of AI meter and commucation between a host computer and AI meter with Microsoft Communication Control based on Visual Basic 6.0, which realize the transimission of parameters, the control of run and real-time supervision of AI meter by the host computer.
摘 要
本文介紹了廈門宇電AI儀表用于發(fā)動機(jī)磨合試驗(yàn)臺架的使用方法和利用VB6.0串口通信控件MSCOMM32進(jìn)行計(jì)算機(jī)與AI儀表通信的軟件的設(shè)計(jì)方法，完成了儀表對水箱水溫和電磁閥的控制，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與儀表的參數(shù)傳遞及實(shí)時監(jiān)控。
概述
發(fā)動機(jī)是汽車的核心，在發(fā)動機(jī)裝配線中，每一臺完成裝配的發(fā)動機(jī)*后有1道重要工序，就是要在磨合試驗(yàn)臺架經(jīng)過10～30分鐘左右的磨合試驗(yàn)，然后才能進(jìn)行入庫或裝配到整車。一般年產(chǎn)10萬臺左右的發(fā)動機(jī)要有10個到20個磨合試驗(yàn)臺架。
在發(fā)動機(jī)磨合試驗(yàn)中，要對發(fā)動機(jī)的進(jìn)水溫度、出水溫度等重要參數(shù)進(jìn)行測量和顯示。同時存儲試驗(yàn)數(shù)據(jù)，判定發(fā)動機(jī)的好壞。
1.1磨合試驗(yàn)流程簡述
發(fā)動機(jī)在主裝線完成裝配和檢測后，由輸送線將發(fā)動機(jī)送至熱試區(qū)熱試托盤臺車的上方；人工將發(fā)動機(jī)下線并定位至熱試托盤上；然后進(jìn)行發(fā)動機(jī)所有輔助系統(tǒng)的預(yù)裝（如：機(jī)油加注、機(jī)油管路連接、冷卻水管路連接、排氣管連接等等）；完成上述預(yù)裝后，人工將發(fā)動機(jī)推送至熱試臺前，自動對接熱試托盤和發(fā)動機(jī)的所有輔助系統(tǒng)，按工藝要求進(jìn)行熱磨合試車試驗(yàn)，并對不合格的發(fā)動機(jī)作標(biāo)記；合格的發(fā)動機(jī)進(jìn)行防銹處理，送至熱試下線工位（不合格的則直接送去返修）。
1.2磨合試驗(yàn)流程簡圖
磨合試驗(yàn)臺工作原理
2.1工作原理圖
2.2水箱溫度控制
發(fā)動機(jī)的冷卻水水溫是保證發(fā)動機(jī)正常工作的前提，由于發(fā)動機(jī)在磨合過程中，對進(jìn)出水溫度有一定的要求，水溫過高，發(fā)動機(jī)的熱量無法及時散發(fā)，會影響發(fā)動機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時會燒毀發(fā)動機(jī)。如果水溫過低，發(fā)動機(jī)不能工作在*佳狀態(tài)，會影響發(fā)動機(jī)性能。一般發(fā)動機(jī)水溫在85℃左右比較理想。我們使用儀表通過Pt100傳感器采集發(fā)動機(jī)溫度值。
我們使用廈門宇光的AI-508T儀表對水箱溫度進(jìn)行控制。開始磨合前，水溫較低，沒到SV設(shè)定值（磨合預(yù)定水溫），為了快速進(jìn)入磨合狀態(tài)，儀表控制加熱器加熱，當(dāng)水溫上升到SV設(shè)定值時，加熱器停止加熱。磨合試驗(yàn)過程中，水箱的水從發(fā)動機(jī)進(jìn)水口進(jìn)入發(fā)動機(jī)，再從出水口流入水箱，與發(fā)動機(jī)內(nèi)的水進(jìn)行循環(huán)，但由于發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)動使得流回水箱的水溫繼續(xù)上升，上升到HIAL設(shè)定溫度報(bào)警，儀表控制電磁閥工作，向水箱注入冷水，使得水箱的水溫降低，降低到SV-dF（dF為回差），停止向水箱注入冷水，重復(fù)以上過程，使水箱溫度維持在SV設(shè)定值附近。
2.3 發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的測量
轉(zhuǎn)速是磨合時的重要參數(shù)，由于磨合時間較短，如果在發(fā)動機(jī)的齒盤上再安裝轉(zhuǎn)速傳感器，即麻煩又浪費(fèi)時間。而發(fā)動機(jī)的ECU一般都有轉(zhuǎn)速脈沖輸出信號，轉(zhuǎn)速取自ECU比較方便，從ECU取出的轉(zhuǎn)速信號通過儀表計(jì)算后進(jìn)入計(jì)算機(jī)。
2.4其它參數(shù)測量
磨合試驗(yàn)需要采集的數(shù)據(jù)包括水溫、機(jī)油壓力、進(jìn)氣負(fù)壓、轉(zhuǎn)速時間歷程及發(fā)動機(jī)廢氣（如：CO、CO2、NO、HC、O2等）等，同時對發(fā)動機(jī)所帶附件發(fā)電機(jī)的充電電流、充電電壓進(jìn)行測量，對發(fā)動機(jī)故障、發(fā)動機(jī)倒擋、報(bào)警等指示出來（具體測量參數(shù)及數(shù)量因廠家而定）。各參數(shù)通過傳感器或變送器進(jìn)入儀表顯示，*后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)記錄存儲。
2.5設(shè)備選型
由于磨合試驗(yàn)臺環(huán)境惡劣，有電、磁、油及有害氣體的干擾和污染，故對計(jì)算機(jī)、儀表及模塊的抗干擾能力和可靠性有嚴(yán)格的要求。經(jīng)過不斷試驗(yàn)，挑選，*后選用了臺灣研華公司的工控機(jī)、南華公司的廢氣分析儀、廈門宇電公司的AI-708M、AI-508T儀表和AI-301ME5模塊來完成以上各參數(shù)的采集、顯示和控制。該類儀表包含同類儀表的幾乎所有功能，通用性強(qiáng)，技術(shù)成熟可靠；具有先進(jìn)的模塊化結(jié)構(gòu)，抗干擾性能符合嚴(yán)酷工業(yè)條件下電磁兼容的要求。經(jīng)過試驗(yàn)和考核，取得了滿意的效果。
3． 儀表參數(shù)設(shè)置
將AI-708M的參數(shù)Cn=4、Sn1=21、Sn2=21、Sn3=33、Sn4=33、Addr=1、bAud=9600，用其對發(fā)動機(jī)進(jìn)水溫度、出水溫度、發(fā)電機(jī)充電電流、充電電壓等進(jìn)行測量，并與上位機(jī)進(jìn)行通信；將AI-708M的SV設(shè)定為預(yù)加熱溫度、HIAL設(shè)定為電磁閥開啟注水時的溫度、dF=2、Ctrl=0，Sn=21，Addr=5、bAud=9600，用其測量水箱水溫，并與上位機(jī)進(jìn)行通信；將AI-301ME5模塊的表內(nèi)面板撥碼開關(guān)設(shè)為00001100，即Addr=6、bAud=9600，用其對發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行測量、并與上位機(jī)進(jìn)行通信。
4 接口轉(zhuǎn)換
由于PC機(jī)上只有RS-232串口，為此增加了一塊宇電公司的RS232/RS485通信接口轉(zhuǎn)換模塊，該模塊具備體積小，傳輸距離遠(yuǎn)、速率高、性能穩(wěn)定、無需初始化而可適應(yīng)任何軟件、無需外接電源、具有抗雷擊等優(yōu)點(diǎn)。將模塊的一端直接插在計(jì)算機(jī)串口上，另一端通過引線將模塊的485+、485-分別與儀表的A、B端子對應(yīng)連接起來。
5 儀表通信協(xié)議
AI系列儀表使用異步串行通信接口，數(shù)據(jù)格式：1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)位，1位或2位停止位，波特率可在1200-19200bit/S選擇，485通信。儀表數(shù)據(jù)采用16位求和校驗(yàn)，糾錯能力比奇偶校驗(yàn)高數(shù)萬倍，可確保通信數(shù)據(jù)的正確可靠。
6 通信程序
下面給出了計(jì)算機(jī)與AI儀表的串行通信程序。
（1）主界面
開啟人機(jī)接口界面并給出操作按扭，按扭功能分為：端口設(shè)置、讀入?yún)?shù)、寫出參數(shù)、運(yùn)行控制、狀態(tài)檢測及退出。
（2）端口設(shè)置
主要設(shè)置如下：
With MSComm1
.CommPort=n '選擇串口n
.PortOpen=True '打開串口n
.Settings="9600,n,8,2" '比特率9600、無校驗(yàn)、8位數(shù)據(jù)位、
'2位停止位
.InputMode=cominputModeBinary '采用二進(jìn)制格式
.RThreshold=0 '設(shè)置接受到一個字節(jié)即產(chǎn)生Oncomm事件
.InputLen=1 '設(shè)置一次從緩沖區(qū)讀取字節(jié)數(shù)位1
（3）儀表初始化
Dim XX（7）AS String
XX（0）=&H80+i
XX（1）=&H80+i
XX（2）=&H52
XX（3）=&HC
XX（4）=&H0
XX（5）=&H0
XX（6）=&H52+i
XX（7）=&HC
MSComm1.Output=XX
（4）接收數(shù)據(jù)
Dim V( ) As Byte
Private Sub MSComm1_OncommEvent( )
Select Case MSComm1.commEvent
Case comEvReceive
MSComm1.RThreshold=0
V= MSComm1.input
MSComm1.RThreshold=1
End select
End Sub
7、結(jié)束語
以上臺架、儀表及程序在柳州機(jī)械廠，華普汽車，吉利汽車等發(fā)動機(jī)制造企業(yè)使用幾十臺套，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)的各項(xiàng)磨合試驗(yàn)，完成了發(fā)動機(jī)的出廠磨合測試任務(wù)。設(shè)備工作穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。
參考文獻(xiàn)
1、 Microsoft Corporation,著Visual Basic 6.0 Programmer’s Guide.Microsoft 出版社，1998
2、 AI 人工智能工業(yè)調(diào)節(jié)器使用手冊，AI—儀表使用說明書（V6.5） 廈門宇光
公安機(jī)關(guān)備案號：
