分析汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)的設(shè)計(jì)及性能

陳 林,鄭 振

（湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 十堰 442000）

分析汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)的設(shè)計(jì)及性能

陳 林,鄭 振

（湖北工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 十堰 442000）

基于Ford B2e的平臺(tái)關(guān)于汽車(chē)電子控制版功能測(cè)試研究，并對(duì)相應(yīng)的機(jī)械裝置進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，構(gòu)成結(jié)合電氣控制的測(cè)試系統(tǒng)。在初步設(shè)計(jì)時(shí)的三維裝配模型利用Pro/E測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行，并定義好包括各機(jī)構(gòu)裝配關(guān)系。氣缸會(huì)推動(dòng)待測(cè)控制板在測(cè)試過(guò)程中上升，使得待測(cè)電子控制板上的焊盤(pán)與已經(jīng)固定好的治具上的Pin針緊密接觸，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該待測(cè)電子控制板性能的檢測(cè)。本文針對(duì)汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試，以及類(lèi)似產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)測(cè)試具有一定在理論指導(dǎo)方面的價(jià)值以及實(shí)際參考意義。

汽車(chē)電子控制板；功能測(cè)試機(jī)；設(shè)計(jì)及性能

1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 關(guān)于氣缸

氣缸作為唯一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)存在于汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)上。他的重要性顯得尤為突出。應(yīng)該主要考慮兩個(gè)方面問(wèn)題選購(gòu)其型號(hào)，第一個(gè)問(wèn)題就是，我們的要求氣缸的負(fù)載能力是否能夠達(dá)到；第二個(gè)問(wèn)題就是，氣缸是否有足夠大的行程。大約20厘米上下氣缸的行程是在Pro/E中展開(kāi)模擬仿真中的設(shè)計(jì)，為了使氣缸運(yùn)動(dòng)能夠平滑適于升降以及推進(jìn)，所以氣缸軸承要選擇球軸承。

1.2 關(guān)于磁性開(kāi)關(guān)

作為一類(lèi)廣泛使用的小電流主控電器設(shè)備，磁性開(kāi)關(guān)的功能是能夠達(dá)到鏈接或斷開(kāi)控制電路。其工作原理是依靠相互碰撞產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，令其觸頭能夠來(lái)回運(yùn)動(dòng)這樣最終能夠達(dá)到開(kāi)關(guān)控制的目的。一般這樣的開(kāi)關(guān)裝置往往被用來(lái)在機(jī)械運(yùn)動(dòng)方面限制其位置或行程，按照指定的位置使運(yùn)動(dòng)機(jī)械的軌跡可以自動(dòng)停止、反向運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)或自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)等。

1.3 選擇合適的電磁閥

電磁閥跟氣缸需要配合使用，電磁閥能夠在不同的電路中達(dá)到預(yù)期的控制目的，工業(yè)控制系統(tǒng)中一般依靠電磁閥實(shí)現(xiàn)介質(zhì)的流量、方向、速度以及其他的一些參數(shù)調(diào)整。并且能夠做到控制的精度和靈活性。所以通過(guò)分析，選擇中封式三位五通電磁閥控制氣缸內(nèi)氣體的存放，氣體的進(jìn)出、進(jìn)出氣變換等，用來(lái)實(shí)現(xiàn)氣缸上升、靜止與下降三個(gè)基本動(dòng)作[1]。

2 功能測(cè)試機(jī)的控制與檢測(cè)

2.1 控制系統(tǒng)輸入與輸出的解析

該裝置控制測(cè)試系統(tǒng)可參照輸入與輸出的關(guān)系得到的動(dòng)作程序圖?；谠撛O(shè)裝置的控制檢測(cè)系統(tǒng)，現(xiàn)在以西門(mén)子PLC57-300作為設(shè)計(jì)的主題部分。該控制板由12V 4A源供電，它能夠利用自身的Profy-bus, RS232等數(shù)據(jù)接口系統(tǒng)鏈接到觸摸顯示器、計(jì)算機(jī)及鐳射打印掃描設(shè)備。

2.2 裝置的電氣原理

我們?nèi)绻胱龅綄?duì)其能夠要明確、清晰的對(duì)電信作出布置就必須參照該裝置動(dòng)作程序圖和各個(gè)參與部件的自身特點(diǎn)。裝置控制系統(tǒng)組成包括12伏特供電電源、工作指示燈、設(shè)備開(kāi)關(guān)、光柵結(jié)構(gòu)、應(yīng)急開(kāi)關(guān)、安全繼電器、邏輯可編程控制器,RGB指示燈、照明裝置、觸摸顯示器和編程電腦電源插座組成。要充分了解各個(gè)裝置的電源特征，哪類(lèi)裝置需要市電電源供電哪類(lèi)裝置需要12伏特電源供電。12伏特輸出電源、設(shè)備電源、工作指示燈、照明裝置和編程用計(jì)算機(jī)電源插座由市電電源直接供電有。安全繼電器、邏輯可編程控制器、RGB指示燈和光柵結(jié)構(gòu)和觸摸顯示器由12伏特電源供電。

2.3 以可編程邏輯控制器為主體的控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)裝置有對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類(lèi)檢測(cè)的鐳射掃描儀、控制對(duì)氣缸的升降、調(diào)用上位機(jī)程序、由于機(jī)械問(wèn)題或人為而導(dǎo)致的警報(bào)和上位機(jī)之間的通信等。

2.4 觸摸顯示器與可編程邏輯控制器上位機(jī)之間的通訊連接

包括投稿觸摸顯示器對(duì)可編程邏輯控制器的直接控制，顯示裝置對(duì)產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果以及保存有關(guān)產(chǎn)品檢測(cè)信息等[2]。

3 裝置的最終檢測(cè)操作流程

3.1 槽開(kāi)關(guān)/負(fù)載單元

開(kāi)關(guān)/負(fù)載單元是該平臺(tái)的真正核心?？删幊痰拈_(kāi)關(guān)/負(fù)載單元用于儀器開(kāi)關(guān)(GPIB，串口或VX工基總線)，以及把電源和負(fù)載切換到ECUo測(cè)試系統(tǒng)資源(儀器，負(fù)載和電源)是通過(guò)插在開(kāi)關(guān)/負(fù)載單元內(nèi)的引腳矩陣卡和負(fù)載卡接到UUT上。共有七種類(lèi)型的負(fù)載卡和兩種類(lèi)型的引腳矩陣卡。

3.2 負(fù)載卡

汽車(chē)電子系統(tǒng)有許多特殊的負(fù)載要求，從簡(jiǎn)單的電阻性負(fù)載到高電感負(fù)載。這在仿真負(fù)載的情況下是至關(guān)重要的，而使用實(shí)際負(fù)載時(shí)將能更精確了解UUT的性能。開(kāi)關(guān)/負(fù)載單元采用靈活的負(fù)載拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以滿足任何負(fù)載策略的要求。8通道和16通道負(fù)載卡用敏感電阻器測(cè)量通過(guò)任何負(fù)載通道的電流。

3.3 引腳矩陣卡

這些插卡包括一個(gè)32X5矩陣，它為系統(tǒng)提供32行至4列的快速連接。這四列統(tǒng)稱為A總線。矩陣的切換時(shí)間為O.Sms，它要比標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)成VXI基總線矩陣開(kāi)關(guān)(20-30ms)快約60倍。通過(guò)改變插卡上保護(hù)電阻跳線位置，即可保證高可靠的切換(通常為108個(gè)周期)。并可通過(guò)增加引腳矩陣卡提高系統(tǒng)的引腳數(shù)能力。E8792A是4X 16矩陣，它有一條UUT公共線。這四個(gè)通道可連接到UUT的32個(gè)引腳上。您可用斷路繼電器建造大矩陣，而不會(huì)影響系統(tǒng)性能。對(duì)于需要超過(guò)32個(gè)通道的應(yīng)用，E8793A引腳矩陣卡(不含4x16儀器矩陣)能以32為增量增加通道數(shù)。

3.4 測(cè)量控制模塊(MCM)

這種功能強(qiáng)大的插卡提高了系統(tǒng)的通用性，用它自己的4X 16矩陣把4列扇出至16臺(tái)儀器。其中12條線在默認(rèn)配置中設(shè)置用于計(jì)數(shù)器，雙通道隔離任意波形發(fā)生器，數(shù)化器和數(shù)字萬(wàn)用表。MCM卡同時(shí)也為系統(tǒng)增加了其它重要能力。

3.5 海量互連

開(kāi)關(guān)通過(guò)海量互連接至被測(cè)單元。海量互連包括接口連接組件((ICA)和接口測(cè)試適配器((ITA)，兩者各有自己的連接器模塊和匹配引腳。為滿足測(cè)試工程師對(duì)靈活性的要求，TS-5400系列允許使用Agilent提供的標(biāo)準(zhǔn)海量互連，或用戶的定制設(shè)計(jì)[3]。

4 結(jié)束語(yǔ)

汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)，從根本上提高了汽車(chē)電子控制板檢測(cè)效率，減少了誤判，漏判的人為操作，從而降低了生產(chǎn)成本。該裝置通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)治具的參數(shù)采集，設(shè)定誤差范圍，與被測(cè)板進(jìn)行比較并判斷是否合格。系統(tǒng)組成:汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)由采集單元、控制單元、測(cè)試軟件、輸出單元等組成，可外接編程電源和負(fù)載以及高采樣率接示波器等外設(shè)。

本文在參考其他裝置的基礎(chǔ)上自主設(shè)計(jì)研發(fā)了汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)，改變了市場(chǎng)上部分產(chǎn)品的檢測(cè)方法，但由于本人自身能力以及時(shí)間的限制，該裝置還有很大的優(yōu)化空間，可以更快捷的生產(chǎn)該裝置，更短的節(jié)約檢測(cè)時(shí)間。

[1]卞亞?wèn)|.汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)的設(shè)計(jì)及性能分析[D].蘇州大學(xué),2013.

[2]羅權(quán).汽車(chē)電控單元自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2013.

[3]卞亞?wèn)|,王家善,馮志華.汽車(chē)電子控制板功能測(cè)試機(jī)的設(shè)計(jì)與控制實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械制造,2013(05):66-68.

作者信息：陳林（1985—），女，湖北荊州人，研究生，研究方向：汽車(chē)電子技術(shù)。