簡論內(nèi)燃機排放測量CVS系統(tǒng)控制軟件設計

1、簡論內(nèi)燃機排放測量CVS系統(tǒng)控制軟件設 計本文從網(wǎng)絡收集而來，上傳到平臺為了幫到更多的人，如果您需要使用本文檔， 請點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，萬事 如意！隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國汽車保有量也呈現(xiàn)出 井噴式增長.2014年，全國汽車產(chǎn)銷量分別為2372萬 輛和2349萬輛.汽車數(shù)量劇增帶來的汽車尾氣排放對 環(huán)境造成巨大影響，為了準確評估汽車發(fā)動機的排放 性能，采用何種排放檢測技術和檢測方法顯得尤為重 要.目前，世界各國的排放法規(guī)中規(guī)定機動車排放測試 采用定容取樣(CVS)系統(tǒng)取樣，即將發(fā)動機的全部排 氣排入稀釋通道中，用經(jīng)過空氣濾清器過濾的環(huán)境空 氣稀釋，形

2、成恒定容積流量的稀釋排氣.測試時的情況 模擬汽車排氣尾管出口處排氣在環(huán)境空氣中的擴散情 況，這時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，測試循環(huán) 結(jié)束后，測量氣袋中各污染物的濃度，乘上CVS系統(tǒng) 中流過的稀釋排氣總量，即發(fā)動機在測量過程中各污 染物的總量.國外汽車排放檢測設備領域中，具有成熟檢測設 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)絡收集精選范文、公文、論文、和其他應用文檔，如需本文，請下載AVL公司以及美國CAI公司等.國外比較先進的汽車 排放檢測系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)自動化，日本、歐洲、美國等 國家已經(jīng)擁有先進的排放設備制造技術和現(xiàn)代

3、化的排 放實驗室.廣泛使用計算機技術使得幾乎所有的排放 測試工作、設備控制和數(shù)據(jù)分析都可以通過計算機來 完成.1CVS系統(tǒng)測控方案的設計系統(tǒng)組成及測控方案在整套CVS采樣設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:各采樣泵的開關;通道閥 體(包括氣袋進出口以及顆粒采樣通道處閥體)的開關; 采樣泵和水泵流量控制.整個系統(tǒng)中對數(shù)據(jù)采集的 速度要求不高，并且在試驗中需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量比較 小，同時在系統(tǒng)中只存在一臺計算機對系統(tǒng)中所有執(zhí) 行器進行控制，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.控制軟件編程語言選擇在編寫CVS控制系統(tǒng)過程中使用了 Delphi作為 軟件開發(fā)工具.Delphi是一種面向?qū)ο蟮目梢暬幊?語言，相比于C+具有更短的開發(fā)周期.同時，面向?qū)ο笥质沟肈elphi更加適用于控制軟件的開發(fā)，是工業(yè) 系統(tǒng)類控制軟件開發(fā)中主要使用的軟件之一.事實證 明，Delphi不僅具有強大的開發(fā)功能，同時能夠設計 出更加完善、人性化的控制界面，以使設備操作更加 簡便.串行端口通信技術相比于并行通訊，串行通訊的傳輸速度慢，其優(yōu) 勢在于使用過程中較為靈活、簡單、可靠性好，并且 能夠有效的減少數(shù)據(jù)線的使用，特別是在進行遠距離 通信的過程中，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中實現(xiàn)串口通信最常見有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)用過來的方 法.使用控件的方法比另外兩種方法更靈活，且操作更 為簡便，直接下載安裝控件即可使用.因此，在程序編 寫時采用Spcomm控件的方法.通訊協(xié)議AVL的排放測試設備都是基于AK通信協(xié)議設計 的.AK通信協(xié)議是由德國汽車工業(yè)協(xié)會制定的，作為 排放測試設備之間的通信規(guī)則.AK通信協(xié)議設計是基 于滿足最低限度低速點對點通信的要求，常用的連接 本文為網(wǎng)絡收集精選范文、公文、論文、和其他應用文檔，如需本文，請下載方法是

6、根據(jù)RS232接口的規(guī)格，通過串行接口調(diào)制解 調(diào)數(shù)據(jù)線路進行數(shù)據(jù)通信.AK通訊協(xié)議為用戶對設備 進行二次開發(fā)提供了很大方便.2CVS采樣系統(tǒng)實驗流程首先進行設備及程序的初始化，窗口創(chuàng)建初期系 統(tǒng)會自檢，防止出現(xiàn)錯誤;然后由操作者對實驗基本參 數(shù)進行設置，同時對采樣模式及采樣氣袋進行選擇. 經(jīng)過預熱處理后選擇開始采樣，循環(huán)開始，氣袋開始 充氣，同時進行顆粒采樣.循環(huán)結(jié)束后，將充氣后氣袋 中采集的樣氣通入分析設備進行分析，實驗結(jié)束.3控制軟件上位機界面設計Delphi作為更高級的編程語言，所具備的重要優(yōu) 點在于更方便的設計出符合操作習慣的軟件界面，系 統(tǒng)的二次開發(fā)在進行界面布局過程中可以按照操作者

7、 提出的需求來設計，同時可將類型相似的功能按鈕布 局在一起，便于軟件使用者進行操作和觀察.控制軟件 界面設計過程中正是遵循這一原則來設計.根據(jù)主界面的構成可以將整個控制界面分為3個 部分:參數(shù)設置部分;程序控制部分;數(shù)據(jù)監(jiān)測部 分.參數(shù)設置部分參數(shù)設置部分布局在主界面右上角，在計算機中本文為網(wǎng)絡收集精選范文、公文、論文、和其他應用文檔，如需本文，請下載 對部分參數(shù)作出更改可以及時通過串口通訊發(fā)送到設 備中對相對應的執(zhí)行器進行操作設置部分能夠?qū)崿F(xiàn) 的參數(shù)設置包括:對系統(tǒng)主要參數(shù)進行設置;對氣 袋操作基本參數(shù)進行設置.可以直接在對話框中對顆粒采樣速率、二級稀釋 空氣速率、采樣溫度點、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)的運行包括4種不同的運行模式，分別 是stop、wait standby和模式:所有的執(zhí)行器都關閉， 軟件只采集模擬量參數(shù)，軟件啟動后就處于stop模式， 此時系統(tǒng)運行處于停機狀態(tài);wait模式:軟件開始與流 量計通訊，向流量計發(fā)送設定流量并讀取當前流量， 主文丘里管將按設定流量打開，可做氣袋吹掃工 作;standby模式:風機起動，熱交換器開始工作，可做 氣袋吹掃工作;preconditioning模式:進入預處理狀態(tài)， 采樣泵和二級稀釋泵起動，顆粒采樣和

9、氣袋采樣均處 于旁通狀態(tài)，系統(tǒng)只有進入到preconditioning模式下 才可以開始進行采樣工作.數(shù)據(jù)監(jiān)測部分在主界面中通過不同的顯示區(qū)來顯示各種數(shù)據(jù)和 執(zhí)行器使用狀態(tài)，來保證實驗正常進行.實驗設置顯示區(qū):顯示6個主要基本參數(shù).其中，2 個流量計的實際流量在達到設置流量之前以紅色顯 示，達到設置流量后以藍色顯示.測量參數(shù)及流量顯示區(qū):該顯示區(qū)顯示CVS中可 以采集的9個模擬量參數(shù)、4個流量計流量和溫度參 數(shù)、1個計算參數(shù)共14個參數(shù)，還有2個分別顯示熱 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):用于顯示風機和7個泵的 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 量和時間;氣袋容積和時間;顆粒采樣流量和二級 稀釋空氣流量及時間.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項內(nèi)容，用來顯 示正在進行的操作，以避免在試驗過程中出現(xiàn)失誤不 能及時發(fā)現(xiàn).4結(jié)論在AVL-CVS系統(tǒng)底層硬件設備基礎上，配置了 高性能工控機，選擇匹配了輸入輸出板卡，并基于 WindowsXP操作系統(tǒng)重新編寫了操作軟件，使用面向 對象的可視化編程語言Delphi，設計控制界面使其更 加實用，操作更加簡便.控制程序基于串行端口通訊技 術以及AK協(xié)議，編寫了相關控制程序模塊，恢復了 原系統(tǒng)的采樣、分析及對CV