基于LabVIEW的汽車(chē)雨刮器綜合控制系統

發(fā)布時(shí)間:2012-10-31 10:02    發(fā)布者:eechina
關(guān)鍵詞: 雨刮器 , 雨刷
作者:蕪湖瑋博泰克汽車(chē)技術(shù)有限公司測試工程師 胡樹(shù)君

介紹

雨刮器是汽車(chē)上重要的零部件,它能確保汽車(chē)在雨天能安全行駛,其性能的好壞直接影響汽車(chē)行駛的狀況。為了保證雨刮器的可靠性,雨刮器出廠(chǎng)試驗要求必須能達到150萬(wàn)次的刮刷循環(huán),F在用PLC觸摸屏的方式構造的控制系統比較流行,但其不足之處在于數據處理功能較弱,其功能遠不及LabVIEW。LabVIEW可以對數據進(jìn)行采集、處理和分析,并用圖像形式表達,數據存儲比較方便。

軟件界面設計

該測試軟件根據我公司企業(yè)標準設計,界面明了,美觀(guān)。見(jiàn)圖(一)。操作界面分為主界面、參數設置界面、測試界面、水路控制界面、角度測試界面、數據存儲界面。操作模式分手動(dòng)與自動(dòng),測試界面上半部分顯示信息,參數設置界面在另外一界面,可以設置刮刷次數,循環(huán)時(shí)間等;測試界面下半部分是顯示的刮刷頻率,電機電流曲線(xiàn)與數值、電機溫度,運行時(shí)間、循環(huán)時(shí)間與各電磁閥的狀態(tài);水路控制界面用模擬的管路方式設計出水路控制圖,各個(gè)管路是用自定義布爾控件進(jìn)行繪制,水路控制方式一目了然;刮刷角度測試界面能顯示10組最近測量的角度值。



刮刷角度的測量

數據采集卡采集到旋轉編碼器輸送的脈沖數,然后運用LabVIEW進(jìn)行換算出角度值。比如編碼器轉一圈發(fā)送3600個(gè)脈沖則接收n個(gè)脈沖時(shí)的角度值為:

Theta=πn/1800(rad)=n/10(°)

采樣時(shí)間的設定是根據具體實(shí)際情況而定,一般是這樣規定的:

f(t)≥刮刷頻率/120(s)

LabVIEW根據數據采集卡采樣時(shí)間內接收的最大脈沖數便可以計算出刮刷角度。

刮刷頻率的測量


數據采集卡采集接近開(kāi)關(guān)的+5V電壓信號,計數器便+1用LabVIEW記錄下此刻的時(shí)間,然后繼續采集下次信號,然后用下次采集結束的時(shí)間減去上次采集完的時(shí)間即為兩次的時(shí)間間隔t ms,刮刷頻率計算如下:

f=60000/t(次/min)

采樣時(shí)間一般設定為:

t≤ f(t)≤ 2t

刮刷頻率在實(shí)際測量中是實(shí)時(shí)變化的,這是由于雨刮系統的負載變化引起的。

水路的控制

水路控制主要是通過(guò)LabVIEW對電磁閥的通斷電來(lái)實(shí)現的。見(jiàn)圖(二)當要求進(jìn)行濕刮時(shí),電磁閥開(kāi)啟,水通過(guò)管路噴灑到擋風(fēng)玻璃上;當要求進(jìn)行干刮時(shí),則關(guān)閉電磁閥,開(kāi)啟回水閥;當液位傳感器有信號時(shí),則開(kāi)啟回水泵,直到液位傳感器再次產(chǎn)生信號;進(jìn)水泵的控制是通過(guò)繼電器控制的。當數據采集卡輸出端輸出信號時(shí),繼電器便接通,從而接通水泵。各個(gè)電磁閥都是通過(guò)繼電器間接控制的,數據采集卡輸出端子的通斷直接控制繼電器的自動(dòng)模式下根據設置的干、濕刮時(shí)間來(lái)進(jìn)行自動(dòng)運行,總的刮刷次數為For循環(huán)的N端,當到達設定的時(shí)間時(shí)便輸出信號給繼電器從而控制相應的電磁閥的通斷。


圖(二)  水路界面

雨刮電機的監控

雨刮電機的監控包括電機電流、機殼溫度兩個(gè)參數。

電機電流的測量

是通過(guò)電流變送器將電流輸送給數據采集卡,從而通過(guò)LabVIEW將電流以曲線(xiàn)的形式顯示到屏幕上,從而對電流實(shí)時(shí)監控,若電流超過(guò)了設定值則系統停止運行。

電機溫度是通過(guò)熱電偶進(jìn)行測量的,熱電偶產(chǎn)生的電信號經(jīng)過(guò)數據采集卡進(jìn)入LabVIEW,經(jīng)過(guò)換算后產(chǎn)生實(shí)際溫度,當電機溫度超過(guò)溫度設定上限時(shí),系統停止運行。

數據處理

運用LabVIEW強大的數據處理功能對數據進(jìn)行處理,并生成報表格式。LabVIEW會(huì )每隔一段時(shí)間自動(dòng)保存數據到指定的路徑下,并以word的格式生成報表。通過(guò)LabVIEW的生成報表工具包便可完成此工作。

報表中包含的信息包括時(shí)間,刮刷角度、刮刷頻率、電機溫度、刮刷狀態(tài),刮刷次數。

結論

該套測試系統能滿(mǎn)足國內外各大汽車(chē)主機廠(chǎng)隊對雨刮器的功能與耐久性能要求測試。開(kāi)放式構造,便于維護;靈敏度較高,電壓精度0.1v,電流精度0.1A,角度0.1°;由于采用工控機,耐環(huán)境性能較好,而且性?xún)r(jià)比較高;采用虛擬儀器技術(shù)設計的測試系統界面更美觀(guān),操作更方便。


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