汽车张紧器沉降性能检测系统的设计与研究.pdf

学兔兔 学兔兔 2012年第 3期 廖冬初等：汽车张紧器沉降l生能检测系统的设计与研究 2 柱塞的压缩量，高精密压力传感器实时反馈柱塞压 功能强大、环境适应性好、编程简单、使用方便等 缩过程中其上端面的动态压力，上位机根据实时压 优点。本系统选用欧姆龙公司的CP1H系列PLC， 力反馈值与期望压力值 981N 的误差量，快速调整 图2为PLC控制系统结构图。 伺服 电机的给进量，从而严格控制了柱塞压缩速 匾 度，实现非线性弹力的恒力变速压缩过程。同时， 电源 lCPU l位置控制lADC l高速计数I Io／ __1控制按钮 光栅测微传感器根据柱塞的位移变化向 PLC发送 两路高速脉冲，经过 PLC 高速计数模块的分析处 ] 『 系统 理，可以准确计算出张紧器柱塞恒力变速压缩下的 I 里业 塑里矍I 压缩速度。图1为该试验台控制系统结构图： 图2PLC控制系统结构图 3．3．伺服系统 本设计中要求快速、准确地实现位置控制，于 是选用松下 MinasA4系列全数字三相交流伺服系 统。本系统具备响应快、精度高、体积小；具有共 振抑制和控制功能；具有全闭环控制功能；稳妥方 便的自动调整，刚性调整更方便；控制方式多样、 图 1沉降振动性能试验台控制系统结构图 保护措施齐全。为确保可靠性，系统选用了欧姆龙 3、硬件设计 CJ1W-NC213位置控制单元，利用其多功能位置控 制、高速响应的特点，充分提高了沉降试验的精度。 3．1．信号检测电路 本系统中检测 电路由光栅测微传感器、拉压传 感器、热电偶温度传感器、液压传感器以及相应变 送器构成 。 1)光栅测微传感器：通过直线丝杆和刚性连 板使光栅传感器的滑杆与张紧器的柱塞发生同步 形变。在张紧器的伸缩过程中，光栅传感器输出两 路具有一定相位差的A、B路正方波信号，相位关 PIJC cJ1w_NC2l3 系反映了伸、缩状态，A、B 路脉冲信号个数反映 图3伺服驱动系统结构图 了张紧器的形变量。于是，PLC的高速计数单元通 4、软件设计 过检测A、B路信号的频率、相位和方波个数，就 可以计算出张紧器的形变量和伸缩速度。 系统软件设计主要由 PLC程序和组态王上位 2)压力传感器：张紧器的弹力直接体现了其 机监控程序组成。 内部弹簧的弹力和液压油的密封性能。由于汽车张 4．1．PLC主程序设计 紧器实际在作于高弹力和直线往复运动的工况下， 本系统中，PLC程序的主要任务是接收上位机 且本系统需要测试恒定压力下的压缩速度，所以必 的设置参数和指令，向位置控制单元和伺服驱动器