文/郜勇勤 張連成 趙 棟，中國電子科技集團(tuán)公司第33研究所

多閥試驗(yàn)臺(tái)的技術(shù)改進(jìn)

文/郜勇勤 張連成 趙 棟，中國電子科技集團(tuán)公司第33研究所

本文摘要：對目前多閥試驗(yàn)臺(tái)的問題進(jìn)行分析，提出了對試驗(yàn)方法、硬件結(jié)構(gòu)和軟件部分的技術(shù)改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種多閥試驗(yàn)臺(tái)，可以對多閥進(jìn)行試驗(yàn),改進(jìn)后的試驗(yàn)臺(tái)及程序在全路所有多閥的生產(chǎn)及檢修單位得到了推廣應(yīng)用。

多閥試驗(yàn)臺(tái);技術(shù)改進(jìn);檢測

多閥試驗(yàn)臺(tái)是用于檢測鐵路車輛貨車/客車車輛制動(dòng)系統(tǒng)中的折角塞門、截?cái)嗳T、表型塞門，緩解指示器，給風(fēng)調(diào)整閥,操縱閥等多種常用閥的微機(jī)控制自動(dòng)檢測裝置，系統(tǒng)主要由試驗(yàn)臺(tái)，主機(jī)電氣控制，測試軟件構(gòu)成?，F(xiàn)有的試驗(yàn)臺(tái)，一般都是能對其中一種閥進(jìn)行測試，采用充排風(fēng)管路，配合壓力表進(jìn)行測試。為了滿足現(xiàn)場閥種類多，測試時(shí)間長的問題，設(shè)計(jì)了多工位多閥試驗(yàn)系統(tǒng)。

1 試驗(yàn)臺(tái)管路和電路設(shè)計(jì)

1.1 管路設(shè)計(jì)

試驗(yàn)臺(tái)管路由風(fēng)缸、壓力表、夾緊機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)控制部分等組成。管路如圖1：

1.1.1 風(fēng)缸：主要是儲(chǔ)風(fēng)缸和各工位工作風(fēng)缸。

1.1.2 壓力表：試驗(yàn)設(shè)備配有雙針表和單針表，分別顯示總風(fēng)、儲(chǔ)風(fēng)缸及各個(gè)工作位風(fēng)壓

1.1.3 夾緊機(jī)構(gòu)：整體采用鋼板彎型、焊接結(jié)構(gòu)。采用風(fēng)動(dòng)夾緊方式，由安裝板組成、夾緊汽缸、密封膠墊等組成。主要實(shí)現(xiàn)對各種閥的夾緊試驗(yàn)。

1.1.4 氣動(dòng)控制：包括各個(gè)電磁閥控制充風(fēng)位，排風(fēng)位，慢充位，慢排風(fēng)位等。

圖1 管路圖

1.2 電路設(shè)計(jì)：本系統(tǒng)控制采用計(jì)算機(jī)控制電磁閥來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的測試流程。在設(shè)計(jì)過程中所使用的電路器件由PClE 12 AD/DO多功能采樣板，繼電器輸出控制板、抗干擾板、24V直流電源、電流型壓力傳感器、精密轉(zhuǎn)換模塊、電磁閥構(gòu)成。

1.2.1 傳感器采集控制：傳感器工作時(shí)使用系統(tǒng)控制箱中的24V 1A的直流電源進(jìn)行供電系統(tǒng)風(fēng)壓0~700kPa通過壓力傳感器轉(zhuǎn)換為4~20mA的電流信號，該信號反饋到計(jì)算機(jī)前端的精密轉(zhuǎn)換模塊后通過該模塊轉(zhuǎn)換為1~5V的電壓信號。

1.2.2 DO輸出控制：DO輸出系統(tǒng)工作時(shí)由220V 17A的直流電源提供24V直流電作為電磁閥的驅(qū)動(dòng)電源，當(dāng)系統(tǒng)需要開啟或關(guān)閉某一電磁閥時(shí)，計(jì)算機(jī)向AD/DO板的相應(yīng)通道發(fā)出指令，由AD/DO多功能控制板向該通道提供（或去除）控制信號（12V）通過后端的繼電器控制板上的繼電器將該通道的24V電源導(dǎo)通（或切斷）給相應(yīng)電磁閥供電（或關(guān)閉）。在繼電器控制末端加入抗干擾板目的是為了消除在電磁閥線圈加電或吸合時(shí)所產(chǎn)生的感應(yīng)電流對繼電器板及前端AD/DO控制板的沖擊。

1.2.3 手動(dòng)/自動(dòng)切換控制：當(dāng)計(jì)算機(jī)處于微機(jī)控制時(shí)，手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)處于自動(dòng)位置，此時(shí)由船型開關(guān)將與繼電器控制板的相接的24V電源連通，而開關(guān)控制信號通過與之并聯(lián)的DC~DC模塊向AD/DO控制板的相關(guān)通道輸入5V的直流信號。當(dāng)將手動(dòng)/自動(dòng)開關(guān)處于手動(dòng)位置時(shí)，系統(tǒng)中斷向繼電器板供電，并且切斷DC~DC模塊的供電，此時(shí)AD/DO控制板采集到0V，計(jì)算機(jī)判斷系統(tǒng)處于手動(dòng)位，此時(shí)控制箱直接向手動(dòng)控制按鈕處輸出24V直流電壓，通過按動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上的操作按鈕可實(shí)現(xiàn)對電磁閥的控制。

2 試驗(yàn)臺(tái)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件根據(jù)測試要求分為試驗(yàn)過程模塊、機(jī)能自檢模塊、傳感器校準(zhǔn)模塊、各模塊其主要功能介紹如下：

試驗(yàn)過程： 該模塊用于系統(tǒng)中各個(gè)工位的閥的測試。

機(jī)能自檢： 該模塊用于系統(tǒng)中各個(gè)試驗(yàn)管系是否泄漏，電磁閥功能是否正常的測試。

傳感器校準(zhǔn)：該模塊用于對傳感器采樣壓力的校準(zhǔn)調(diào)整。

2.1 試驗(yàn)過程模塊

在主界面中，選擇要測試工位，閥型、試驗(yàn)人、編號，點(diǎn)擊“開始測試”按鈕，進(jìn)行閥試驗(yàn)。當(dāng)用戶不想進(jìn)行檢測后點(diǎn)擊“停止測試”按鈕后系統(tǒng)停止進(jìn)行測試。測試結(jié)束后，在列表中顯示測試項(xiàng)目和結(jié)果，數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行保存到數(shù)據(jù)庫. 試驗(yàn)界面如圖2

圖2 試驗(yàn)界面

2.2 機(jī)能自檢模塊

在系統(tǒng)中選擇“機(jī)能自檢”項(xiàng)后系統(tǒng)出現(xiàn)機(jī)能自檢試驗(yàn)窗口。如圖，輸入測試人名及選擇相應(yīng)的測試管路后點(diǎn)擊“開始”進(jìn)行機(jī)能檢測，在過程提示中顯示在機(jī)能自檢過程中系統(tǒng)硬件的運(yùn)行狀態(tài)，在測試結(jié)論提示中在自檢過程中的測試結(jié)果。如果中途需要退出檢測則應(yīng)點(diǎn)擊“停止”來取消檢測。點(diǎn)擊“退出”按鈕后系統(tǒng)將退出機(jī)能自檢程序，回到系統(tǒng)主界面。

2.3 傳感器設(shè)置

當(dāng)在系統(tǒng)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)系統(tǒng)的壓力采樣與實(shí)際壓力不一致時(shí)要用到傳感器校準(zhǔn)功能，在系統(tǒng)菜單中選擇傳感器校準(zhǔn)后出現(xiàn)密碼提示窗口，當(dāng)用戶輸入密碼后出現(xiàn)如下界面。點(diǎn)擊開始校準(zhǔn)后根據(jù)過程提示輸入零點(diǎn)與高點(diǎn)的值后，系統(tǒng)自動(dòng)退出完成校準(zhǔn)。當(dāng)進(jìn)入測試后該顯示值為校準(zhǔn)后的壓力值。

3 結(jié)束語

該試驗(yàn)臺(tái)對多閥的試驗(yàn)方法硬件結(jié)構(gòu)和軟件部分進(jìn)行了改進(jìn)，也能對多閥進(jìn)行準(zhǔn)確試驗(yàn)，已經(jīng)在全路所有車輛段使用，受到了用戶的好評，也取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

[1]李勇智，HX系列機(jī)車加裝列車充排風(fēng)狀態(tài)檢測裝置的探討.鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2012.

郜勇勤（1978—），男，主要研究方向?yàn)槲C(jī)控制和檢測技術(shù)。