簡(jiǎn)論內(nèi)燃機(jī)排放測(cè)量CVS系統(tǒng)控制軟件設(shè)計(jì)

1、簡(jiǎn)論內(nèi)燃機(jī)排放測(cè)量CVS系統(tǒng)控制軟件設(shè) 計(jì)本文從網(wǎng)絡(luò)收集而來(lái)，上傳到平臺(tái)為了幫到更多的人，如果您需要使用本文檔， 請(qǐng)點(diǎn)擊下載按鈕下載本文檔(有償下載)，另外祝您生活愉快，工作順利，萬(wàn)事 如意！隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)汽車保有量也呈現(xiàn)出 井噴式增長(zhǎng).2014年，全國(guó)汽車產(chǎn)銷量分別為2372萬(wàn) 輛和2349萬(wàn)輛.汽車數(shù)量劇增帶來(lái)的汽車尾氣排放對(duì) 環(huán)境造成巨大影響，為了準(zhǔn)確評(píng)估汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的排放 性能，采用何種排放檢測(cè)技術(shù)和檢測(cè)方法顯得尤為重 要.目前，世界各國(guó)的排放法規(guī)中規(guī)定機(jī)動(dòng)車排放測(cè)試 采用定容取樣(CVS)系統(tǒng)取樣，即將發(fā)動(dòng)機(jī)的全部排 氣排入稀釋通道中，用經(jīng)過(guò)空氣濾清器過(guò)濾的環(huán)境空 氣稀釋，形

2、成恒定容積流量的稀釋排氣.測(cè)試時(shí)的情況 模擬汽車排氣尾管出口處排氣在環(huán)境空氣中的擴(kuò)散情 況，這時(shí)稀釋排氣取樣袋采集的氣樣中含有的污染物 量與排氣污染物總量的比例保持不變.因此，測(cè)試循環(huán) 結(jié)束后，測(cè)量氣袋中各污染物的濃度，乘上CVS系統(tǒng) 中流過(guò)的稀釋排氣總量，即發(fā)動(dòng)機(jī)在測(cè)量過(guò)程中各污 染物的總量.國(guó)外汽車排放檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域中，具有成熟檢測(cè)設(shè) 備生產(chǎn)能力的公司主要有日本HORIBA公司，奧地利 本文為網(wǎng)絡(luò)收集精選范文、公文、論文、和其他應(yīng)用文檔，如需本文，請(qǐng)下載AVL公司以及美國(guó)CAI公司等.國(guó)外比較先進(jìn)的汽車 排放檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，日本、歐洲、美國(guó)等 國(guó)家已經(jīng)擁有先進(jìn)的排放設(shè)備制造技術(shù)和現(xiàn)代

3、化的排 放實(shí)驗(yàn)室.廣泛使用計(jì)算機(jī)技術(shù)使得幾乎所有的排放 測(cè)試工作、設(shè)備控制和數(shù)據(jù)分析都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái) 完成.1CVS系統(tǒng)測(cè)控方案的設(shè)計(jì)系統(tǒng)組成及測(cè)控方案在整套CVS采樣設(shè)備中需要采集的變量包括: 稀釋通道內(nèi)的溫度、壓力;主文丘里管內(nèi)的溫度、壓 力;采樣文丘里管處的溫度、壓力;稀釋通道內(nèi)流量; 采樣流量.控制量包括:各采樣泵的開(kāi)關(guān);通道閥 體(包括氣袋進(jìn)出口以及顆粒采樣通道處閥體)的開(kāi)關(guān); 采樣泵和水泵流量控制.整個(gè)系統(tǒng)中對(duì)數(shù)據(jù)采集的 速度要求不高，并且在試驗(yàn)中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較 小，同時(shí)在系統(tǒng)中只存在一臺(tái)計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)中所有執(zhí) 行器進(jìn)行控制，因此集中式控制系統(tǒng)(CCS)可以滿足 CVS系統(tǒng)的

4、控制要求.控制軟件編程語(yǔ)言選擇在編寫(xiě)CVS控制系統(tǒng)過(guò)程中使用了 Delphi作為 軟件開(kāi)發(fā)工具.Delphi是一種面向?qū)ο蟮目梢暬幊?語(yǔ)言，相比于C+具有更短的開(kāi)發(fā)周期.同時(shí)，面向?qū)ο笥质沟肈elphi更加適用于控制軟件的開(kāi)發(fā)，是工業(yè) 系統(tǒng)類控制軟件開(kāi)發(fā)中主要使用的軟件之一.事實(shí)證 明，Delphi不僅具有強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)功能，同時(shí)能夠設(shè)計(jì) 出更加完善、人性化的控制界面，以使設(shè)備操作更加 簡(jiǎn)便.串行端口通信技術(shù)相比于并行通訊，串行通訊的傳輸速度慢，其優(yōu) 勢(shì)在于使用過(guò)程中較為靈活、簡(jiǎn)單、可靠性好，并且 能夠有效的減少數(shù)據(jù)線的使用，特別是在進(jìn)行遠(yuǎn)距離 通信的過(guò)程中，可以極大的節(jié)約通信成本.利用串口通

5、信傳遞的是數(shù)字量，因此不產(chǎn)生附加誤差.Delphi中實(shí)現(xiàn)串口通信最常見(jiàn)有3種方法:利用 API函數(shù)的方法;利用Spcomm或者 MSComm控件 的方法;直接將其他的串口通信程序調(diào)用過(guò)來(lái)的方 法.使用控件的方法比另外兩種方法更靈活，且操作更 為簡(jiǎn)便，直接下載安裝控件即可使用.因此，在程序編 寫(xiě)時(shí)采用Spcomm控件的方法.通訊協(xié)議AVL的排放測(cè)試設(shè)備都是基于AK通信協(xié)議設(shè)計(jì) 的.AK通信協(xié)議是由德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)制定的，作為 排放測(cè)試設(shè)備之間的通信規(guī)則.AK通信協(xié)議設(shè)計(jì)是基 于滿足最低限度低速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的要求，常用的連接 本文為網(wǎng)絡(luò)收集精選范文、公文、論文、和其他應(yīng)用文檔，如需本文，請(qǐng)下載方法是

6、根據(jù)RS232接口的規(guī)格，通過(guò)串行接口調(diào)制解 調(diào)數(shù)據(jù)線路進(jìn)行數(shù)據(jù)通信.AK通訊協(xié)議為用戶對(duì)設(shè)備 進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)提供了很大方便.2CVS采樣系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)流程首先進(jìn)行設(shè)備及程序的初始化，窗口創(chuàng)建初期系 統(tǒng)會(huì)自檢，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤;然后由操作者對(duì)實(shí)驗(yàn)基本參 數(shù)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)對(duì)采樣模式及采樣氣袋進(jìn)行選擇. 經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理后選擇開(kāi)始采樣，循環(huán)開(kāi)始，氣袋開(kāi)始 充氣，同時(shí)進(jìn)行顆粒采樣.循環(huán)結(jié)束后，將充氣后氣袋 中采集的樣氣通入分析設(shè)備進(jìn)行分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)束.3控制軟件上位機(jī)界面設(shè)計(jì)Delphi作為更高級(jí)的編程語(yǔ)言，所具備的重要優(yōu) 點(diǎn)在于更方便的設(shè)計(jì)出符合操作習(xí)慣的軟件界面，系 統(tǒng)的二次開(kāi)發(fā)在進(jìn)行界面布局過(guò)程中可以按照操作者

7、 提出的需求來(lái)設(shè)計(jì)，同時(shí)可將類型相似的功能按鈕布 局在一起，便于軟件使用者進(jìn)行操作和觀察.控制軟件 界面設(shè)計(jì)過(guò)程中正是遵循這一原則來(lái)設(shè)計(jì).根據(jù)主界面的構(gòu)成可以將整個(gè)控制界面分為3個(gè) 部分:參數(shù)設(shè)置部分;程序控制部分;數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)部 分.參數(shù)設(shè)置部分參數(shù)設(shè)置部分布局在主界面右上角，在計(jì)算機(jī)中本文為網(wǎng)絡(luò)收集精選范文、公文、論文、和其他應(yīng)用文檔，如需本文，請(qǐng)下載 對(duì)部分參數(shù)作出更改可以及時(shí)通過(guò)串口通訊發(fā)送到設(shè) 備中對(duì)相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行器進(jìn)行操作設(shè)置部分能夠?qū)崿F(xiàn) 的參數(shù)設(shè)置包括:對(duì)系統(tǒng)主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)置;對(duì)氣 袋操作基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)置.可以直接在對(duì)話框中對(duì)顆粒采樣速率、二級(jí)稀釋 空氣速率、采樣溫度點(diǎn)、主文丘里以及采

8、樣文丘里選 擇，文丘里修正系數(shù)是由計(jì)算所得.程序控制部分程序控制部分是控制軟件的核心內(nèi)容，為主界面 右下角operation部分CVS系統(tǒng)的運(yùn)行包括4種不同的運(yùn)行模式，分別 是stop、wait standby和模式:所有的執(zhí)行器都關(guān)閉， 軟件只采集模擬量參數(shù)，軟件啟動(dòng)后就處于stop模式， 此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行處于停機(jī)狀態(tài);wait模式:軟件開(kāi)始與流 量計(jì)通訊，向流量計(jì)發(fā)送設(shè)定流量并讀取當(dāng)前流量， 主文丘里管將按設(shè)定流量打開(kāi)，可做氣袋吹掃工 作;standby模式:風(fēng)機(jī)起動(dòng)，熱交換器開(kāi)始工作，可做 氣袋吹掃工作;preconditioning模式:進(jìn)入預(yù)處理狀態(tài)， 采樣泵和二級(jí)稀釋泵起動(dòng)，顆粒采樣和

9、氣袋采樣均處 于旁通狀態(tài)，系統(tǒng)只有進(jìn)入到preconditioning模式下 才可以開(kāi)始進(jìn)行采樣工作.數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)部分在主界面中通過(guò)不同的顯示區(qū)來(lái)顯示各種數(shù)據(jù)和 執(zhí)行器使用狀態(tài)，來(lái)保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行.實(shí)驗(yàn)設(shè)置顯示區(qū):顯示6個(gè)主要基本參數(shù).其中，2 個(gè)流量計(jì)的實(shí)際流量在達(dá)到設(shè)置流量之前以紅色顯 示，達(dá)到設(shè)置流量后以藍(lán)色顯示.測(cè)量參數(shù)及流量顯示區(qū):該顯示區(qū)顯示CVS中可 以采集的9個(gè)模擬量參數(shù)、4個(gè)流量計(jì)流量和溫度參 數(shù)、1個(gè)計(jì)算參數(shù)共14個(gè)參數(shù)，還有2個(gè)分別顯示熱 交換器水路控制閥和加熱器控制狀態(tài)的指示燈.執(zhí)行器控制狀態(tài)顯示區(qū):用于顯示風(fēng)機(jī)和7個(gè)泵的 控制狀態(tài).采樣結(jié)果顯示區(qū)可以顯示3組數(shù)據(jù):CVS總流 量和時(shí)間;氣袋容積和時(shí)間;顆粒采樣流量和二級(jí) 稀釋空氣流量及時(shí)間.所有顯示流量為積分值在顯示界面下方有狀態(tài)條顯示6項(xiàng)內(nèi)容，用來(lái)顯 示正在進(jìn)行的操作，以避免在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)失誤不 能及時(shí)發(fā)現(xiàn).4結(jié)論在AVL-CVS系統(tǒng)底層硬件設(shè)備基礎(chǔ)上，配置了 高性能工控機(jī)，選擇匹配了輸入輸出板卡，并基于 WindowsXP操作系統(tǒng)重新編寫(xiě)了操作軟件，使用面向 對(duì)象的可視化編程語(yǔ)言Delphi，設(shè)計(jì)控制界面使其更 加實(shí)用，操作更加簡(jiǎn)便.控制程序基于串行端口通訊技 術(shù)以及AK協(xié)議，編寫(xiě)了相關(guān)控制程序模塊，恢復(fù)了 原系統(tǒng)的采樣、分析及對(duì)CV