汽車檢測站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

1、檢測站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第一節(jié) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述一、檢測站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的定義： 檢測站計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合，對車輛的安全性、動(dòng)力性、燃料經(jīng)濟(jì)性、尾氣排放、整車裝備等參數(shù)進(jìn)行測量、計(jì)算、判斷，并將結(jié)果進(jìn)行輸出、存儲(chǔ)、傳送的智能化系統(tǒng)，它具有實(shí)時(shí)性、可靠性、準(zhǔn)確性的特點(diǎn)，是現(xiàn)代汽車檢測作業(yè)中不可或缺的重要工具。二、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成1、被控制對象；2、執(zhí)行機(jī)構(gòu)；3、測量裝置（傳感器）；4、指令給定裝置；5、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：包括下述主要部件： A/D變換器； D/A變換器； 計(jì)算機(jī)及外設(shè)（包括硬件及相應(yīng)的軟件，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的變換處理以及工作狀態(tài)的邏輯管理，按給定的算

2、法產(chǎn)生相應(yīng)的控制指令）。三、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過程1.實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集：對被控量及指令信號(hào)的瞬時(shí)值進(jìn)行檢測和輸入；2.實(shí)時(shí)決策：按給定的算法，依采集的信息進(jìn)行控制行為的決策，生成控制指令；3.實(shí)時(shí)控制：根據(jù)決策實(shí)時(shí)地向被控量發(fā)出控制信號(hào)。4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)原理圖四、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)1.系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 是由模擬與數(shù)字部件組成的混合系統(tǒng)。2.信號(hào)形式特點(diǎn) 有多種（連續(xù)模擬、離散模擬、離散數(shù)字等）號(hào)形式，是一種混合信號(hào)系統(tǒng)。3.系統(tǒng)工作方式特點(diǎn) 可同時(shí)控制多個(gè)被控對象或被控量，即可為多個(gè)控制回路服務(wù)。同一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以采用串行或分時(shí)并行方式實(shí)現(xiàn)控制，每個(gè)控制回路的控制方式有軟件來形成。4、

3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)（1）運(yùn)算速度快、精度高、具有極豐富的邏輯判斷功能和大容量的存儲(chǔ)能力，容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制規(guī)律，極大地提高系統(tǒng)性能。（2）性價(jià)比高。（3）控制算法由軟件程序確定，因此適應(yīng)性強(qiáng)，靈活性高。（4）可使用各種數(shù)字部件，從而提高系統(tǒng)的測量靈敏度并可利用數(shù)字通訊來傳輸信息。（5）使控制與管理更易結(jié)合，并實(shí)現(xiàn)層次更高的自動(dòng)化。（6）實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測和故障診斷較為方便，故提高了系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)及維修能力。 缺點(diǎn)：抗干擾能力較低。五、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)要求： 一、 功能要求： 1.基本功能： 登錄、檢測調(diào)度、項(xiàng)目測控、系統(tǒng)設(shè)置、節(jié)拍調(diào)整、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表打印、系統(tǒng)標(biāo)定、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定、故障自診斷、故障屏

4、蔽、數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、路試數(shù)據(jù)錄入、在線補(bǔ)測、容錯(cuò)、重復(fù)打印、選擇復(fù)檢項(xiàng)目、檢驗(yàn)日志記錄、管理功能、監(jiān)控、數(shù)據(jù)修正補(bǔ)償功能。2.不應(yīng)具有的功能： (1)不得改變檢測設(shè)備的測試原理、分辨率、數(shù)據(jù)位數(shù)、檢測數(shù)據(jù)。 (2)對自動(dòng)采集的數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)不能修改。 (3)不能采用純軟件標(biāo)定的功能。二、 環(huán)境要求： 避雷、抗干擾、防潮、防腐、防鼠害、防火、防塵、防靜電的功能。三、性能要求： 1.自動(dòng)檢測能力、容錯(cuò)能力、高安全性和高穩(wěn)定性； 2.多工位控制能力； 3.模塊化管理方式。四、檢測設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的要求： 1.具有數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)墓δ?2.應(yīng)配置二次儀表，進(jìn)行數(shù)據(jù)比對。第二節(jié) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一、概念： 計(jì)算機(jī)網(wǎng)

5、絡(luò)是一系列具有獨(dú)立操作系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)用通信線路連接起來，這些計(jì)算機(jī)可按事先商定的規(guī)則相互進(jìn)行高速而及時(shí)的數(shù)據(jù)通信。將這些計(jì)算機(jī)與設(shè)備連接起來，從而實(shí)現(xiàn)資源共享的概念則叫“聯(lián)網(wǎng)”。二、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢： 信息資源共享、硬件資源共享、軟件資源共享三、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成1.硬件：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)工作站、網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）、通信電纜、交換機(jī)或集線器（HUB）。2. 軟件： (1)服務(wù)器操作系統(tǒng)：Windows 2000 Server、 Windows 2003 Server 、Windows NT 、Novell Netware 等。 (2)工位機(jī)操作系統(tǒng):Windows 2000、 Windows XP、O

6、S/2、 UNIX等。 (3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) (DBMS):Microsoft SQL Server 2000、Microsoft SQL Server 2003等。 (4)應(yīng)用軟件。四、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及布線1.結(jié)構(gòu)形式：總線式、行星結(jié)構(gòu)式、環(huán)行結(jié)構(gòu)式和混合結(jié)構(gòu)式。2.檢測工藝布局3.網(wǎng)線同軸電纜：RJ-45接頭雙絞線 EIA/TIA568A(EIA/TIA568B)五、控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)1.控制網(wǎng)絡(luò)的局域網(wǎng)技術(shù) （1）局域網(wǎng) （2）以太網(wǎng)2 . 交換式控制局域網(wǎng)技術(shù) 以交換式集線器、交換式網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、ATM交換機(jī)等交換設(shè)備為中心構(gòu)成的控制網(wǎng)絡(luò)成為交換式控制網(wǎng)絡(luò)。第三節(jié) 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)分析

7、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1、控制系統(tǒng)中信號(hào)分類從時(shí)間上區(qū)分：連續(xù)時(shí)間信號(hào)-在任何時(shí)刻都可取值的信號(hào)；離散時(shí)間信號(hào)-僅在離散斷續(xù)時(shí)刻出現(xiàn)的信號(hào)。從幅值上區(qū)分：模擬信號(hào)-信號(hào)幅值可取任意值的信號(hào)。離散信號(hào)-信號(hào)幅值具有最小分層單位的模擬量。數(shù)字信號(hào)-信號(hào)幅值用一定位數(shù)的二進(jìn)制編碼形式表示 的信號(hào)。 2、檢測站常用信號(hào)（1）模擬信號(hào) 軸重、制動(dòng)、側(cè)滑、轉(zhuǎn)角、聲級(jí)、燈光等（2）開關(guān)量輸入信號(hào) 車輛到位的光電開關(guān)信號(hào)、采樣開關(guān)信號(hào)、速度傳感器的脈沖信號(hào)等（3）開關(guān)量輸出信號(hào) 舉升器升降信號(hào)、電機(jī)啟動(dòng)、停轉(zhuǎn)信號(hào)等（4）數(shù)字信號(hào) 廢氣分析儀信號(hào)（數(shù)字式） 、不透光度計(jì)信號(hào)（數(shù)字式）等3、A/D變換A/D變換器是

8、將連續(xù)模擬信號(hào)變換成離散數(shù)字信號(hào)的裝置。A/D變換中信號(hào)形式的變化1. 采樣采樣/保持器(S/H)對連續(xù)的模擬輸入信號(hào)，按一定的時(shí)間隔T（稱為采樣周期）進(jìn)行采樣，變成時(shí)間離散（斷續(xù)）、幅值等于 采樣時(shí)刻輸入信號(hào)值的序列信號(hào)。2. 量化將采樣時(shí)刻的信號(hào)幅值按最小量化單位取整的過程。3. 編碼將整量化的分層信號(hào)變換為二進(jìn)制數(shù)碼形式，用數(shù)字量表示。4、D/A變換D/A變換器將數(shù)字編碼信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的時(shí)間連續(xù)模擬信號(hào)（一般用電流或電壓表示）。1.解碼器 將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為幅值等于該數(shù)字量的模擬脈沖信號(hào)。2.信號(hào)恢復(fù)器 將解碼后的模擬脈沖信號(hào)變?yōu)殡S時(shí)間連續(xù)變化的信號(hào)。第四節(jié) 檢測線聯(lián)網(wǎng)控制模式 一、檢測站的

9、發(fā)展階段： 1.手動(dòng)檢測線；2.半自動(dòng)檢測線；3.小業(yè)務(wù)模式檢測流水線；4.大規(guī)模業(yè)務(wù)檢測站。二、檢測站工藝布局： 1.雙線綜合式；2.單線綜合式；3.工位綜合式。三、檢測站的機(jī)構(gòu)示意圖進(jìn)站業(yè)務(wù)廳洗車車間外 檢大車線小車線復(fù)檢線綜控室結(jié)算調(diào)修車間四、機(jī)動(dòng)車檢測線聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)機(jī)動(dòng)車檢測線聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)1.按聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分類：（1）集中式：采用單一的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對工業(yè)大系統(tǒng)的控制。數(shù)據(jù)集中采集，集中處理。（2）集散式（DCS）：以微處理器為基礎(chǔ)，是應(yīng)用于過程控制的工業(yè)化的分布式計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。數(shù)據(jù)分散采集，集中處理。（3）分布式：將一個(gè)工業(yè)大系統(tǒng)劃分為若干個(gè)子系統(tǒng)，分別由若干個(gè)控制器去控制。在各工位

10、分別采集處理，并存儲(chǔ)輸出。再通過網(wǎng)絡(luò)將各工位（節(jié)點(diǎn)）組成局域網(wǎng)。 實(shí)際需要管理要集中，控制要分散。集散式聯(lián)網(wǎng)方式集散式聯(lián)網(wǎng)方式二次儀表二次儀表服務(wù)器服務(wù)器管理機(jī)管理機(jī)站長機(jī)站長機(jī)登錄機(jī)登錄機(jī)調(diào)度機(jī)調(diào)度機(jī)傳感器傳感器1開關(guān)量開關(guān)量1傳感器傳感器2開關(guān)量開關(guān)量2遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程 internet工位機(jī)數(shù)據(jù)處理工位機(jī)數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器2.集散控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通訊（1）數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)： 雙絞線、光纖、同軸電纜等（2）數(shù)據(jù)傳輸方式： 基帶傳輸方式：按照數(shù)據(jù)波形原樣傳輸。 頻帶傳輸方式：采用調(diào)制解調(diào)技術(shù)的傳輸形式。（3）網(wǎng)絡(luò)訪問的控制方法 CSMA/CD(帶有沖突檢測的載波偵聽多路存取）、 令牌環(huán)法、 令牌

11、總線。工位機(jī)工位機(jī)工位機(jī)工位機(jī)服務(wù)器服務(wù)器管理機(jī)管理機(jī)站長機(jī)站長機(jī)登錄機(jī)登錄機(jī)調(diào)度機(jī)調(diào)度機(jī)遠(yuǎn)程遠(yuǎn)程 internet分布式聯(lián)網(wǎng)方式分布式聯(lián)網(wǎng)方式傳感器傳感器1開關(guān)量開關(guān)量1傳感器傳感器2開關(guān)量開關(guān)量2123.關(guān)于C/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu) C/S(Client Server Structure)又稱客戶機(jī)/服務(wù)器模式。 C/S的優(yōu)點(diǎn)是能充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，很多工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器。對應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)就是客戶端響應(yīng)速度快 任一電腦出問題或系統(tǒng)軟件升級(jí)時(shí)，每一臺(tái)客戶機(jī)需要重新安裝，其維護(hù)和升級(jí)成本非常高 4.關(guān)于B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu) B/S(Browser/Server)又稱瀏覽器/服務(wù)器模式。

12、B/S最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以在任何地方進(jìn)行 操作而不用安裝任何專門的軟件。只要有一臺(tái)能上網(wǎng)的電腦就能使用，客戶端零維護(hù)。系統(tǒng)的擴(kuò)展非常容易，只要能上網(wǎng)，再由系統(tǒng)管理員分配一個(gè)用戶名和密碼，就可以使用了。甚至可以在線申請，通過內(nèi)部的安全認(rèn)證（如CA證書）后，不需要人的參與，系統(tǒng)可以分配給用戶一個(gè)賬號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)。 一工位工控機(jī)二工位工控機(jī)三工位工控機(jī)交換機(jī)服務(wù)器四工位工控機(jī)五工位工控機(jī)六工位工控機(jī)一工位檢測設(shè)備二工位檢測設(shè)備三工位檢測設(shè)備四工位檢測設(shè)備五工位檢測設(shè)備六工位檢測設(shè)備5.集中式聯(lián)網(wǎng)控制模式（1）硬件控制系統(tǒng) 主控機(jī)（服務(wù)器）、登錄機(jī)、附屬設(shè)備（2）控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1）結(jié)構(gòu)框圖 2）信號(hào)處理流程綜控機(jī)（服務(wù)器）一工位檢測設(shè)備二工位檢測設(shè)備三工位檢測設(shè)備四工位檢測設(shè)備五工位檢測設(shè)備六工位檢測設(shè)備打印機(jī)第五節(jié) 檢測站網(wǎng)絡(luò)各子系統(tǒng)的功能一、網(wǎng)絡(luò)各子系統(tǒng)1.車輛登錄注冊系統(tǒng)；2.調(diào)度系統(tǒng)；3.測控系統(tǒng)；4.客戶管理系統(tǒng)；5.監(jiān)控系統(tǒng)；6.打印系統(tǒng)；7.查詢統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)；8.財(cái)務(wù)收費(fèi)系統(tǒng)。二、計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的要求1. 建立檢測車型數(shù)據(jù)庫、適用的檢測標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目、參數(shù)限值數(shù)據(jù)庫；2. 適應(yīng)性要強(qiáng)；3. 使用方便、全中文操作界面