[实用新型]矿用防爆柴油机性能试验用测控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及矿用防爆柴油机的性能试验，具体是一种矿用防爆柴油机性能试验用测控系统。

背景技术

现有矿用防爆柴油机性能试验的测控系统所设数据采集通道较少，且采用的功能板卡及连接线较多，模块化不清晰，结构复杂；并存在传输速度慢、可扩展性不强、实时性和可靠性较差等缺点。而针对目前矿用防爆柴油机性能试验要求越来越高的情况，需采集的参数越来越多，需设置的数据采集模块和测控设备越来越多，模块与模块之间、模块和设备之间的通讯也翻倍增加，现有测控系统已无法满足检测领域和科研领域中矿用防爆柴油机性能试验的试验需要。

发明内容

本实用新型为了满足目前矿用防爆柴油机性能试验的试验需要，提供了一种矿用防爆柴油机性能试验用测控系统。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：矿用防爆柴油机性能试验用测控系统，包括上位机、数据采集模块、检测柴油机各项性能指标的测量设备、对柴油机实施测试控制的执行设备；所述测量设备包含Pt100温度传感器、K型热电偶、压力变送器、油耗仪、尾气分析仪、烟度计、空气流量计、扭矩传感器、扭矩测量仪；所述执行设备包括PLC模块、油路电磁阀、气路电磁阀、油门控制器、直流电力数字测功系统；Pt100温度传感器、K型热电偶、压力变送器与数据采集模块连接构成独立功能模块节点；上位机、油耗仪、尾气分析仪、烟度计、空气流量计（上位机、油耗仪、尾气分析仪、烟度计、空气流量计的接口为RS232接口）分别配置CAN232MB通讯转换模块（简称CAN232MB模块），与对应CAN232MB通讯转换模块连接构成独立功能模块节点；PLC模块及直流电力数字测功系统（PLC模块及直流电力数字测功系统的接口为RS485接口）分别配置CAN485MB通讯转换模块（简称CAN485MB模块），与对应CAN485MB通讯转换模块连接构成独立功能模块节点，上述节点通过CAN总线连接构成CAN网络；扭矩测量仪与油门控制器通过自带的CAN通讯接口与CAN网络连接，扭矩传感器的输出端与扭矩测量仪连接；所述CAN232MB通讯转换模块包括单片机、MAX232电平转换芯片、CAN通信控制器、CAN收发器、光电隔离器，MAX232电平转换芯片、CAN通信控制器与单片机连接，CAN收发器经光电隔离器与CAN通信控制器连接；所述CAN485MB通讯转换模块包括单片机、MAX485电平转换芯片、CAN通信控制器、CAN收发器、光电隔离器，MAX485电平转换芯片、CAN通信控制器与单片机连接，CAN收发器经光电隔离器与CAN通信控制器连接；所述数据采集模块包括信号调理电路、A/D转换芯片、光电隔离器、微处理器、CAN通信控制器、CAN收发器，信号调理电路的输出端与A/D转换芯片连接，A/D转换芯片经光电隔离器与微处理器连接，CAN通信控制器与微处理器连接，CAN收发器与CAN通信控制器连接。

所述测控系统中：由上位机负责对系统数据的接受与管理、控制命令的发送以及各独立功能模块节点动态参数和设备状态的实时显示；Pt100温度传感器与K型热电偶用于对柴油机实施多点测温，压力变送器用于对柴油机的油压及气压实施多点测量，具体设置数量由测试点的数量决定，其中，Pt100温度传感器测量低温，例如：机油温度、冷却液温度等；K型热电偶测量高温，主要用于测量柴油机的排气温度；Pt100温度传感器、K型热电偶、压力变送器输出的模拟信号由数据采集模块进行处理，首先经信号调理和A/D转换变成数字信号，然后送入微处理器存储，再经CAN通讯控制器和CAN收发器以CAN数据格式输出至CAN网络。油耗仪、空气流量计、烟度计、尾气分析仪分别用于测量矿用防爆柴油机的油耗、空气流量、尾气的不透光度、尾气中CO和NO的含量，测量数据通过CAN232MB通讯转换模块上传至CAN网络，经CAN网络回馈给上位机；PLC模块用于控制矿用防爆柴油机的油路电磁阀、气路电磁阀、直流电力数字测功系统的开启、运行方式等状态，其中，所述直流电力数字测功系统是现有公知产品；油门控制器控制矿用防爆柴油机的油门开度，并将油门开度经CAN网络反馈给上位机；扭矩测量仪用于测量矿用防爆柴油机的扭矩和转速，并将扭矩和转速信号经CAN网络反馈给上位机。