史文

摘要：汽車起動機是汽車起動系統(tǒng)的關(guān)鍵零件，是衡量汽車整體性能的重要指標，其性能的可靠性和穩(wěn)定性直接決定汽車能否正常起動。本文主要介紹了汽車起動機空載性能測試系統(tǒng)。首先，在分析起動機空載性能測試系統(tǒng)軟件功能需求的基礎(chǔ)上，采用模塊化編程思想將系統(tǒng)劃分為幾大功能模塊，并通過數(shù)據(jù)的相互關(guān)系將各個模塊綜合聯(lián)系起來;然后，通過對空載測試工藝流程分析，完成PLC控制程序的編寫與調(diào)試。

關(guān)鍵詞：汽車起動機;PLC;空載測試

中圖分類號：TP274

文獻標識碼：A

文章編號：1672 - 9129（2018）12 - 0127 - 01

汽車起動機空載性能測試系統(tǒng)作為空載工位的核心，控制著起動機空載性能測試的整個流程。它既對提高起動機自動裝配和測試生產(chǎn)線效率起著至關(guān)重要的作用，又為起動機自動裝配和測試生產(chǎn)線綜合管理系統(tǒng)設(shè)計打下了堅實的基礎(chǔ)。

為實現(xiàn)起動機空載性能全自動化測試，需要考慮以下幾個方面的問題：

（1）必須能夠?qū)崿F(xiàn)對起動機自動接線和夾緊功能。為能夠?qū)ζ饎訖C性能進行測試，需要為此提供一個穩(wěn)定的電壓，并且在測試過程中起動機具有較高的轉(zhuǎn)速，考慮測試的安全，系統(tǒng)必須能夠?qū)⑵饎訖C可靠地夾緊。

（2）該系統(tǒng)采用流水線方式，所以在該工位的生產(chǎn)節(jié)拍和上、下料方式必須實現(xiàn)簡單方便且易于控制。

（3）不同的測試項目有不同的測試條件，故測試系統(tǒng)必須能夠按照起動機設(shè)置的測試順序和測試項目，進行平穩(wěn)的切換。

（4）系統(tǒng)必須保證自動化測試過程安全可靠，并提供良好的故障診斷技術(shù)和安全保護措施。

1 汽車起動機的工作原理

汽車起動機主要由控制裝置、傳動機構(gòu)和動力機構(gòu)——直流電動機三大部分組成。起動機主要用三個部件來實現(xiàn)整個起動過程。起動機電路的通斷由控制裝置電磁開關(guān)來控制;傳動機構(gòu)驅(qū)動齒輪與飛輪齒圈嚙合，同時能夠在發(fā)動機起動后自動脫開;直流電動機則是將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為起動機的動能驅(qū)動飛輪產(chǎn)生機械運動。其中，直流電動機是起動機內(nèi)部的主要部件，它完成以安培定律為基礎(chǔ)的能量的轉(zhuǎn)化過程，即通電導體在磁場中受力的作用。

起動機具體起動過程：點火開關(guān)閉合，吸引線圈和保持線圈通過電流后，產(chǎn)生磁場，將鐵芯吸入，帶動單向嚙合器沿電樞軸螺旋齒槽后移，使起動機齒輪和飛輪嚙合。當起動機齒輪和飛輪完全嚙合時，電磁開關(guān)閉合，直流電動機回路接通，同時吸引線圈短路，通過保持線圈使直流電動機處于供電狀態(tài)，此時電動機開始旋轉(zhuǎn)，經(jīng)嚙合器帶動發(fā)動機啟動。 2空載測試流程 為了讓工作人員操作方便，且實現(xiàn)全自動測試，空載測試系統(tǒng)采用九個氣缸控制空載測試工位起動機的自動上料、夾緊、接線及其吸合試驗的擋齒前進、空載轉(zhuǎn)速試驗的測速機械手前進和間隙檢測試驗的位移傳感器前進等動作。這些氣缸的邏輯動作由PLC程序控制，并通過傳感器反饋給上位機，共同實現(xiàn)起動機空載性能測試系統(tǒng)的全自動控制方案。

根據(jù)控制任務(wù)的要求以及在考慮安全、效率、工作可靠性的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)在所有的氣缸中都安裝了感應(yīng)式接近開關(guān)，以實現(xiàn)氣缸運動的安全互鎖，避免事故發(fā)生，即只有頂升缸頂?shù)轿涣耍瑠A緊氣缸才能動作;反過來，只有夾緊解除了，頂升缸才能下降。在吸合試驗擋齒、空載轉(zhuǎn)速機械手和位移傳感器機構(gòu)中也設(shè)置了自動保護裝置，即只有在它們均收藏起來的情況下，頂升缸才能動作，以免將傳感器等機構(gòu)打壞?？蛰d性能測試系統(tǒng)工藝流程為：在測試開始之前，必須按下“運行準備”按鈕，PLC接收到信號后，掃描輸入端口，檢測到有工件在空載測試工位后，發(fā)出命令。首先讓頂升缸上升，到位后夾緊缸動作將工件夾緊固定，然后接線缸前進，將主電源和起動機接通，所有動作完畢后。令測速氣缸，擋齒氣缸，位移氣缸處于原位就緒。接著根據(jù)相應(yīng)的測試項目，上位機發(fā)出相應(yīng)的指令給PLC輸入端口，PLC根據(jù)端口信號配合測試執(zhí)行相應(yīng)的動作，測試完畢后根據(jù)產(chǎn)品是否合格，合格則放行進入下一負載工位，不合格則下線搬到不合格產(chǎn)品區(qū)。

根據(jù)空載性能測試系統(tǒng)的測試工藝流程，下位機PLC程序分為三大部分進行設(shè)計，即測試前準備，測試中處理，測試后放行三個部分。

3 程序調(diào)試

起動機空載測試子系統(tǒng)調(diào)試主要包括以下幾個步驟：

（1）首先，對下位機PLC，PCI - 1710板卡硬件進行調(diào)試。在硬件調(diào)試前，必須先對電路接線進行細致檢查，觀察各個信號連接是否一一對應(yīng)，是否有短路和斷路的情況，確保各硬件連接準確可靠。硬件檢查好后，進行軟件的編寫并做一些簡單的測試程序確定硬件接線的工作情況。

（2）其次是上位機測試軟件的運行調(diào)試。進入組態(tài)王軟件界面，點擊運行，

查看組態(tài)王的信息窗口，檢查組態(tài)王和歐姆龍PLC是否建立連接。為確保連接正常，需注意以下幾個問題：1、硬件連接的COM口必須與所設(shè)置的COM口一致;2、通訊參數(shù)的設(shè)置必須符合歐姆龍硬件規(guī)定（9600，7、2、N），且采用Hostlink連接方式。

（3）最后檢查組態(tài)王和ActiveX控件數(shù)據(jù)交換是否正常，該步直接影響起動機測試是否能正常進行，主要檢查電壓、電流、轉(zhuǎn)速、位移等模擬量值是否與組態(tài)王動態(tài)交換正常，Active控件是否能正常獲取組態(tài)王中參數(shù)設(shè)置模塊中的相應(yīng)參數(shù)。

參考文獻：

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