专利名称：一种数字化、信息化、网络化电涡流测功机试验台的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及CW型电涡流测功及测控技术领域，特别是一种网络化、信息化内燃机试验台架测控系统。
背景技术：
内燃机试验台架测控系统目前基本上是采取工控机的技术方案。测控装置中，所有通信、数据传输和控制信号都采用传统的有线连接的方式进行，数据采集、控制集成在工控机上，通过工控机对外输出控制或进行数据采集，各种硬件均与工控机连接。结构原理如图1所示，工控机为下位机，与上位机通讯。工控机添装有AD、DA板卡和亚当模块(开关量模块)等。中国专利CN200820069491.5，《一种电涡流测功机数字测控系统》披露了 一种电涡流测功机数字测控系统，以一块DSPIC30F6014A为处理器，通过AD采集通道连接各传感器，通过DA输出PWM控制电子执行机构和励磁。《一种开放式内燃机试验台架测控系统》(200810141347)在上述方案基础上进行改进，增加了开放式通信模块，该开放式通信模块包括与下位机的处理器连接的一个通信模块处理器，该通信模块处理器的CAN端口通过一个高速CAN隔离驱动器连接通信CAN总线；通信CAN总线通过CAN485MB模块连接RS485网络，RS485网络中设有的仪表与传感器，如图1所示。但是由于功能的不断完善和增强，试验条件、要求的提高，网络化的要求越来越迫切因此本专利以一块DSPIC30F6014A处理器上移植μ C/ OS-1I技术，实现了 DSPIC系统(下位机)的多任务的有效调度，合理利用系统资源，提高系统的实时性。具体程序流程流程图。为了适时满足快速解决用户使用中出现的问题，保证24小时解决系统出现的问题，同时又在工控机(上位机系统)上移植了协同ΧΤ800助手版的软件程序和协同ΧΤ800企业版的主控版软件，实现了产品使用的远程控制，通过无线网卡将用户使用的现场实况展现在本地计算机屏幕上，借用网络技术观察、检测试验现场的转速、扭矩，油门开度、油耗、温度、排放等参数，以便及时分析用户使用中出现的问题，指导用户操作，迅速解决了问题，将目前系统带上了信息化的平台面，程序流程示意图。形成了现在急需一种网络化的测控系统。本发明的内容本发明专利目的是提供一种数字化、信息化、网络化电涡流测功机试验台，用以解决现有技术中，网络化，信息化不足的缺陷，提升远程控制功能，实现DSPIC系统(下位机)的多任务的有效调度和提高系统的实时性。为实现上述目的，本实用新型的方案是:一种网络化内燃机试验台架测控系统，包括电涡流测功机数字测控系统和一个开放式通信模块，开放式通信模块包括一个通信模块处理器，该通信模块处理器的CAN端口通过一个高速CAN隔离驱动器连接通信CAN网络；上位机连接所述CAN网络，所述上位机上安装有用于接入互联网的无线网卡。所述通信模块处理器采用数字信号处理器芯片DSPIC30F6014A。DSPIC30F6014A处理器上移植μ C/ OS-1I技术，实现了 DSPIC系统(下位机)的多任务的有效调度，合理利用系统资源，提高系统的实时性。上位机系统上移植协同XT800助手版的软件程序和协同XT800企业版的主控版软件，实现了产品使用的远程控制，通过无线网卡将用户使用的现场实况展显在本地计算机屏幕上，及时分析，指导使用操作，迅速解决了问题。上位机移植协同XT800助手版的软件程序和协同XT800企业板的主控版软件，实现了产品使用的远程控制，通过无线网卡将用户使用的现场实况展现在本地计算机屏幕上，及时分析，指导使用操作，迅速解决了问题。本实用新型的内燃机试验台架测控系统是网络化的系统，结合数字化、信息化的设计，在上位机上安装无线网卡，使上位机能够接入互联网，在客户端的计算机通过互联网能够访问上位机，从而远程访问开放式通信模块和电涡流测功机数字测控系统，实现远程控制。系统构建非常方便，不用增加接线或者其他设备，也不会对原有电涡流测功机数字测控系统造成影响。在微处理器上移植μ C/ OS-1I技术，实现了 DSPIC系统(下位机)的多任务的有效调度，合理利用系统资源，提高系统的实时性。在上位机系统上移植协同ΧΤ800助手版的软件程序和协同ΧΤ800企业版的主控版软件，实现了产品使用的远程控制，通过无线网卡将用户使用的现场实况展现在本地计算机屏幕上，及时分析，指导使用操作，迅速解决了问题。这两点将这个系统推上了一个新的技术平台，使产品具有了网络化和信息化的能力，解决了目前许多年未解决的实际问题。
图1是现有的一种内燃机试验台架测控系统；图2是本实用新型的内燃机试验台架测控系统；图3是远程控制实现示意图；图4是在DSPIC系统上移植μ C/ OS-1I技术具体程序流程流程图；图5是在DSPIC系统上移植协同ΧΤ800助手版的软件程序和协同ΧΤ800企业板的主控版的企业板软件程序流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。如图2所示的一种内燃机试验台架测控系统，包括电涡流测功机数字测控系统，如图中FST3，内燃机试验台架测控系统还包括一个开放式通信模块，该开放式通信模块包括与所述下位机的处理器连接的一个通信模块处理器，该通信模块处理器的CAN端口通过一个高速CAN隔离驱动器连接通信CAN总线；通信CAN总线通过CAN485MB模块连接RS485网络，RS485网络中设有待增加的仪表与传感器。通信模块处理器采用数字信号处理器芯片 DSPIC30F6014A。通信模块处理器和高速CAN隔离驱动器设置在一块通信板上。通信模块处理器连接有串口模块、光电隔离输出模块和/或无线收发模块，以作为备用。通信CAN总线通过CAN232MB模块连接无线通信模块。通信CAN总线通过CAN232MB模块连接油耗仪、扭矩仪和/或流量计。通信CAN总线通过CAN232MB模块连接上位机，上位机由工控机担任，主要任务是相关量的采集、试验数据处理和显示、绘制试验曲线、输出试验报表和试验各种结果。通过上位机，试验台架测控系统能够实现远程控制，需要用户端添加无线网卡或双方添加无线网卡的方法进入互联网，在DSPIC系统上移植协同XT800助手板的软件程序和协同XT800企业板的主控机的企业板软件程序，如图3所示。本专利的测控系统为一种数字化、信息化、网络化的测控系统，其中的电涡流测功机数字测控系统的SOC (单片机嵌入式操作)实施操作系统软件的开发就是在DSPIC30F单片机上移植嵌入式实时操作系统μ C/0S-1I，实现单片机(下位机)硬件资源调配和分配、信息的存储和保护、活动的协调和控制。提供一个界面友好、性能稳定、安全，效率高操作方便的虚拟计算机。嵌入式实时操作的实现，是在DSPIC系统上移植μ C/ OS-1I技术具体程序流程流程图如附图4。远程控制采用用户端添加无线网卡的方法，在DSPIC系统上移植协同ΧΤ800助手版的软件程序和协同ΧΤ800企业板的主控版的企业板软件程序，图5为流程示意图。本实用新型的测控系统具有区域组网、无线数传、远程控制、6路A/D参数高速采集功能；在05 1(:单片机中移植了 μ C/OS-1I程序、在上位机上移植了协同ΧΤ800企业板和助手板的软件程序，能够实现单片机(下位机)硬件资源调配和分配、信息的存储和保护、活动的协调和控制。形成一个界面友好、性能稳定、安全，效率高操作方便的虚拟计算机。也可以实现对用户的实时使用指导、故障观察，通过互联网阅读用户控制界面，确切了解用户端故障，及时发现问题，解决快速服务到位问题。实现了 CAN总线组网通信，能组成不大于110点的多主机、多节点的开放式台架系统。系统中采用传感器数字转换器为主的发动机台架采集系统能够降低采购成本，进一步提高可靠性。具有数字PID单双路控制，高精度控制发动机的转速、扭矩、油门位置等相关参数；传感器数字转换器满足了发动机试验台架的需求，使系统性价比得以极大提高，还进一步促进了系统的可靠性能无线数据传输，远程控制、诊断可使系统中的所有设备的数据、发动机试验程序和试验数据都能采集、处理，借助于GPRS通信网络，将系统中采集的试验数据实时的传输到分析、监控等相关终端，能通过网络进行数据保存、存档、分析。也可通过本地网络将数据转移到工程师的个人电脑及检验设计部门的终端设备，方便设计研发人员即使分析试验结果。或将工程师制定或修改的试验程序传送到试验现，以 便按设计指标要求场指挥现场试验。6路A/D高速采集，吞吐率250KSPS，16位精度，单双极性，O——+5V ；0—+10V, ±0——5V ;±0——IOV电压输入范围内，实现重要参数瞬态采集、分析，观察。电子油门双通道，双极性、12位、串行，单双极性可控，双极性0-±5V——±10V电压输出，单极性0- +5V——+ IOV电压DAC输出；传感器数字转换器满足了发动机试验台架的需求，使系统性价比得以极大提高，还进一步促进了系统的可靠性能。可扩展为采集13个模拟量通道，16路高温(0-1000°C或_250°C 1770°C)的温度和17路低温(0-128°C)满足发动机试验台架关于缸体、排温，火花塞、催化前、催化后及发动机机油、进水、出水、涡轮前及水箱，测功机进出水温度等温度和机油、燃油、进水、出水、排气背压、进气压力、大气压力、中冷压力和曲轴箱压力等采集需要。同时可以采集由K、J、N、S、T、E、R等八种不同分度热电偶传感器数字转换器产生的-250°C 1770°C温度实际值。是一种数字化、信息化、智能化发动机的试验平台。
权利要求1.种数字化、信息化、网络化电涡流测功机试验台，包括电涡流测功机数字测控系统和一个开放式通信模块，开放式通信模块包括一个通信模块处理器，该通信模块处理器的CAN端口通过一个高速CAN隔离驱动器连接通信CAN网络；上位机连接所述CAN网络，其特征在于，所述上位机上安装有用于接入互联网的无线网卡。
2.据权利要求1所述的一种数字化、信息化、网络化电涡流测功机试验台，其特征在于，所述通信模块处理器采用数字信号处理器芯片DSPIC30F6014A。
3.据权利要求1所述的一种数字化、信息化、网络化电涡流测功机试验台，其特征在于，DSPIC30F6014A处理器上移植μ C/ OS-1I系统。
专利摘要本实用新型涉及一种数字化、信息化、网络化电涡流测功机试验台，包括电涡流测功机数字测控系统和一个开放式通信模块，开放式通信模块包括一个通信模块处理器，该通信模块处理器的CAN端口通过一个高速CAN隔离驱动器连接通信CAN网络；上位机连接所述CAN网络，其特征在于，所述上位机上安装有用于接入互联网的无线网卡。用以解决现有技术中，网络化，信息化不足的缺陷，提升远程控制功能，实现DSPIC系统(下位机)的多任务的有效调度和提高系统的实时性。
文档编号G08C19/00GK202928804SQ20122063527
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者张克俭, 刘仁杰, 严世宝, 赵大为, 姚星周, 吴有生, 王录波, 王静, 李新民, 杨敬伟, 赵小平, 杨祖勇, 韩国峰, 孙晓博, 王凤魁 申请人:凯迈(洛阳)机电有限公司