变速器综合性能试验台体系结构及控制软件开发

　　摘要：变速器是汽车系统中的关键设备，在同一试验台上实现其综合性能的在线检测，在国内尚没有先例。本文介绍的新型试验台系统，实现了变速器综合性能的在线检测。介绍了该试验台系统的体系结构及工作原理，并详细叙述了其控制软件的开发及实现。
　　关键词：变速器试验台体系结构控制软件
　　
　　汽车变速器是汽车中的一个关键设备，其性能直接影响到汽车的动力性、经济性和可靠性。汽车变速器综合性能的测试比较复杂，目前国内的汽车变速器试验台自动化程度低、机界面不友好、测试过程依赖于测试者的经验。因此，本试验台系统自动程度高、测试项目多、实时性强且完全可靠。
　　
　　1系统介绍
　　
　　具体说来，该试验台系统具有以下优点：可进行五种不同型号变速器及其扩展类型变速器的性能测试；自动测试过程可智能控制；短时间内可完成综合性能（换档、加载、同步器）测试；运行参数可实时显示；可进行故障的自动检测、报警及处理等。
　　
　　1.1系统硬件介绍
　　
　　本系统采用双变频电机模拟汽车变速器实现工况，从而实现对变速器性能的真实检测。电机的控制通过西门子6SE70系列变频器来实现。该系统变频器采用交流矢量控制技术，对大功率交流电机实现了精确控制。因为该系统中变频器数量不多、数据传输量不大，采用RS485总线来实现工控机与变频器之间的通讯，满足了实时性要求。由于PLC控制稳定、可靠，所以自动换档执行机构（机械手）采用PLC控制器来实现不同型号变速器的自动换档动作。
　　
　　图1系统结构图
　　
　　1.2系统软件开发环境
　　
　　工业过程控制软件往往需要具有很强的通讯能力、现场数据的实时检测能力及强大的数据库、良好的图形界面。组态王6.01采用全新中文Explorer界面并拥有丰富的绘图工具和庞大的图形库（包括大量的工业标准元件），支持多媒体和ODBC数据库提供的功能、具有强大的控件和控制语言，使用灵活、方便，提供给用户一方便的集成开发环境，使开发者可快速构造应用系统。它还具有强大的通讯能力和良好的开放性。本系统控制软件基于组态王6.01二次开发，实现了测试过程的控制、测试数据的实时显示，而且缩短了开发时间。
　　
　　2系统体系结构
　　
　　2.1系统要求
　　
　　厂方要求试验台系统能够在线检测变速器的综合性能，包括以下试验：①各档换档试验；②变速器加载能力测试；③变速器操纵（同步器）性能的测试；④跳档检测；⑤变速器的疲功寿命试验；⑥传动效率试验。
　　
　　工作性能要求为：
　　
　　(1)系统运行稳定、安全可靠；
　　
　　（2）测试数据报表和测试及故障诊断的界面友好；
　　
　　（3）台架试验方法科室、规范，达到汽车机械式变速器台架试验方法国家标准；
　　
　　（4）在同一台架上对不同种变速器完成测试功能。
　　
　　2.2系统体系结构
　　
　　系统整体结构如图1所示。
　　
　　系统分为三大模块：①控制部分；②换档机械手部分；③试验台机电部分。控制部分以计算机为中心，控制软件根据现场数据和当前工作状态控制系统的流程、任伤分配、指令发送、故障检测等；通过板卡通讯向PLC机械手发送换档控制指令、通过RS485总线变频器发送测试所需的转速和加载扭矩信号。控制部分还包括变频器、现场数据采集卡（PCL818L）、PLC控制器。变频器可以实

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