加热器自动试验台及数据管理系统
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摘要
本课题来源于山东大学能源与动力工程学院内燃机研究所与河北宏业永盛汽车加热器股份有限公司合作开发的“加热器自动试验台及数据管理系统”项目。
车用加热器近几年发展的很快,河北宏业永盛汽车加热器股份有限公司经过不断开发新产品及对原有产品的技术改造,目前拥有包括FJ、YJ、FJH、YJH、YJP、HYD、D5LC、D3LCC几大系列30余种规格的加热器产品,广泛应用于大型客车、货车、军车、坦克、中高档汽车等车型。为了提高产品质量,更好的满足市场需求,改进加热器的性能试验和出厂检验水平成为当务之急。
以往加热器的性能试验和出厂检验完全依靠人工完成,工作量比较大,测试过程的实时数据无法全部记录及追溯,存在遗漏甚至错误。本课题研制的加热器自动试验台及数据管理系统针对上述问题开发的。该系统可以准确、快速控制试验过程；自动完成数据采集、处理,并生成各种报表；还可实时监控加热器的试验过程,对突发状况迅速做出响应(报警或紧急停机等),确保试验系统的安全性,满足企业对加热器性能及产品出厂检验的准确性和试验数据管理的自动化,提高劳动生产率和经济效益。
本文分析了设计指标和要求,提出了系统的总体设计方案,包括系统的总体框图设计、测量参数的确定、系统使用环境和功能。介绍了试验台使用的测量仪表和传感器的选型及其特性并完成了试验台台架设计；从软件设计和硬件设计两方面详细阐述了试验台控制器的总体设计和各功能模块的构建以及功能实现。软件设计包括软件设计要求、软件流程、软件功能模块实现等。并重点论述了试验台测控软件的实现,即软件的需求分析、软件开发环境和监控平台的选择、数据库分类和选择、各软件模块的设计与实现等四个方面；硬件设计方面包括硬件设计要求、设备接口及功能、功能模块及电路设计、电路设计中抗干扰措施等；最后从试验步骤和试验结果两方面对已搭建的试验台和测控系统进行试验验证。
经实践证明整个系统的设计是可行的,能够完成预定的要求。
This topic comes from Institute for the internal combustion engine, School of Energy and Power Engineering, Shandong University developed the project of "test bed heater" project for Hebei Hongye vehicle heater Co. Ltd.
Vehicle heater has been developing rapidly these years. It is now widely used in large-scale passenger cars, trucks, military vehicles, tanks and high-class cars. It can be a very good solution to the cold-start problem and the issue of room heating of vehicle in the cold season and cold regions. Now Hebei Hongye vehicle heater Co. Ltd. has two production lines, turning out over 30 varieties of products, including FJ, YJ, FJH, YJH, YJP, HYD, D5LC, D3LCC, etc. The factory test is the most important aspect of the production line.
The vehicle heater Test-bed is an important equipment for vehicle heater to be inspected and researched, In order to inspect heater more quickly and safely, and also improve corporation's economic benefits, It's necessary to design the vehicle heater Test-bed control with the computer.
Firstly, this paper introduces the development of computer control theory and the testing process of vehicle heater. According to the request for testing, the scheme of test-bed is present and selects sensors and apparatus. Secondly, based on the analysis of system's hardware, the paper finished the design of this test-bed controller, including the design of hardware and software. Thirdly, how to design this test-bed's software of computer control is introduced. Finally, a study on system commissioning is presented at last in the article.
The practical shows that the system design is feasible and reaches the requirements present.
车用加热器近几年发展的很快,河北宏业永盛汽车加热器股份有限公司经过不断开发新产品及对原有产品的技术改造,目前拥有包括FJ、YJ、FJH、YJH、YJP、HYD、D5LC、D3LCC几大系列30余种规格的加热器产品,广泛应用于大型客车、货车、军车、坦克、中高档汽车等车型。为了提高产品质量,更好的满足市场需求,改进加热器的性能试验和出厂检验水平成为当务之急。
以往加热器的性能试验和出厂检验完全依靠人工完成,工作量比较大,测试过程的实时数据无法全部记录及追溯,存在遗漏甚至错误。本课题研制的加热器自动试验台及数据管理系统针对上述问题开发的。该系统可以准确、快速控制试验过程；自动完成数据采集、处理,并生成各种报表；还可实时监控加热器的试验过程,对突发状况迅速做出响应(报警或紧急停机等),确保试验系统的安全性,满足企业对加热器性能及产品出厂检验的准确性和试验数据管理的自动化,提高劳动生产率和经济效益。
本文分析了设计指标和要求,提出了系统的总体设计方案,包括系统的总体框图设计、测量参数的确定、系统使用环境和功能。介绍了试验台使用的测量仪表和传感器的选型及其特性并完成了试验台台架设计；从软件设计和硬件设计两方面详细阐述了试验台控制器的总体设计和各功能模块的构建以及功能实现。软件设计包括软件设计要求、软件流程、软件功能模块实现等。并重点论述了试验台测控软件的实现,即软件的需求分析、软件开发环境和监控平台的选择、数据库分类和选择、各软件模块的设计与实现等四个方面；硬件设计方面包括硬件设计要求、设备接口及功能、功能模块及电路设计、电路设计中抗干扰措施等；最后从试验步骤和试验结果两方面对已搭建的试验台和测控系统进行试验验证。
经实践证明整个系统的设计是可行的,能够完成预定的要求。
This topic comes from Institute for the internal combustion engine, School of Energy and Power Engineering, Shandong University developed the project of "test bed heater" project for Hebei Hongye vehicle heater Co. Ltd.
Vehicle heater has been developing rapidly these years. It is now widely used in large-scale passenger cars, trucks, military vehicles, tanks and high-class cars. It can be a very good solution to the cold-start problem and the issue of room heating of vehicle in the cold season and cold regions. Now Hebei Hongye vehicle heater Co. Ltd. has two production lines, turning out over 30 varieties of products, including FJ, YJ, FJH, YJH, YJP, HYD, D5LC, D3LCC, etc. The factory test is the most important aspect of the production line.
The vehicle heater Test-bed is an important equipment for vehicle heater to be inspected and researched, In order to inspect heater more quickly and safely, and also improve corporation's economic benefits, It's necessary to design the vehicle heater Test-bed control with the computer.
Firstly, this paper introduces the development of computer control theory and the testing process of vehicle heater. According to the request for testing, the scheme of test-bed is present and selects sensors and apparatus. Secondly, based on the analysis of system's hardware, the paper finished the design of this test-bed controller, including the design of hardware and software. Thirdly, how to design this test-bed's software of computer control is introduced. Finally, a study on system commissioning is presented at last in the article.
The practical shows that the system design is feasible and reaches the requirements present.
引文
1张勇,申福林,赵重文,国内外汽车燃油加热器技术比较及发展,客车技术与研究,2001.23(6).8-9
2张威,车用加热器故障诊断仪的设计与开发,山东大学硕士学位论文,2009
3赵龙,白杉,汽车上的供暖系统,汽车电器,2004年第3期
4张岳,车用加热器控制器的设计与研究,山东大学硕士学位论文,2008
5李正军,计算机测控系统设计与应用。北京：机械工业出版社,2004
6胡海清,刘雪雪,PLC与自动生产线技术。北京：北京理工大学出版社,2010
7刘丽文,生产与运作管理。北京：清华大学出版社,2006
8于海生,微型计算机控制系统。北京：清华大学出版社,1999
9王建华,黄河清,计算机控制技术。北京：高等教育出版社,2003.4
10孙德辉,郑士富,微型计算机控制系统。北京：冶金工业出版社,2002
11姚领田,MFC窗口程序设计。北京：水利水电出版社,2007
12周炎勋,计算机自动测量和控制系统。北京：国防工业出版社,2002
13胡文金,张宪光,熊新民,计算机测控应用技术,重庆：重庆大学出版社,2003
14 Alan VOppenheim and R.W.Sehafer, Digital Signal Processing, Prentice-Hall, 2005
15曹承志富,微型计算机控制新技术,北京：机械工业出版社,2001
16罗志增,薛凌云,席旭刚编著,测试技术与传感器,西安：西安电子科技大学出版社,2008.3
17郭剑花,王锁庭主编,过程测量及仪表,北京：化学工业出版社,2010.7
18章国华,苏东,典型生产线原理、安装与调试。北京：北京理工大学出版社,2009
19厦门宇控自动化设备有限公司,YK智能可编程数字电表使用说明书,2010
20王健石,工业用热电偶及补偿导线技术手册,北京：中国计量出版社, 2003.1
21济南威度电子科技有限公司,ZL-6自动量油装置说明书,2005
22临沂沂光热计量技术有限公司,YGMR-20LRL型双流束无磁式热能表说明书,2009
23佛山分析仪有限公司,FGA-4100(5G)汽车排气分析仪说明书,2007
24佛山分析仪有限公司,FBY-201全自动滤纸式烟度计说明书,2007
25杨文龙,单片机原理及应用,西安：西安电子科技大学出版社,1996
26郝文华,黄炜,Protel DXP电路原理图与PCB设计,北京：机械工业出版社,2004.3
27张子红,Altium Designer 6.6电路原理图与电路板设计教程,北京：海洋出版社,2009.9
28 STC12C5A60S2系列单片机器件手册
29 ATMEL Corp.SPI Serial EEPROM AT25512 Application Manula,2007
30徐春生等,串行Data Flash在便携式片上数采系统中的应用,机械与电子,2005.7
31普诚科技有限公司,LED与键盘驱动芯片PT6961使用说明手册,2006
32梅丽凤,单片机原理及接口技术,北京：北方交通大学出版社,2004
33章磊,便携式仪表液晶显示及按键电路的设计,微计算机信息,2007.Vol.23.No.9-12
34张睿,赵艳华,刘志刚,精通Protel Dxp 2004电路设计,北京：电子工业出版社,2006.8
35姚永平.宏晶STC单片机STC12C5A60S2系列单片机器件手册,2009
36 G.A. Woo, J.W. Jeon, K.C. Lee and Y.J. Kim, Evaluation of the Friction Coefficient from the Dynamometer Test of the Aircraft, International Conference on Control, Automation and Systems, Oct.22-25,2003.
37孙鑫,余安萍编著.VC++深入详解.北京：电子工业出版社,2006.6
38 David Simon,周瑜萍Visual C++6编程宝典.北京：电子工业出版社,2005
39 Chuck Sphar. Visual C++6学习指南.北京：机械工业出版社,1999
40 David J.Kruglinski.Visual C++技术内幕.北京：清华大学出版社,1999
41求是科技Visual C++数据库通用模块及典型系统开发实力导航.北京：人民邮电出版社,2006
42(美)Stephen Prata著；孙建春,韦强译C++Primer Plus第5版.北京：人民邮电出版社,2005.5
43求是科技Visual C++6.0数据库开发技术与工程实践.北京：人民邮电出版社,2004
44 Microsoft Corporation. MSDN Library Visual Studio 6.0版
45王同胜.计算机技术及应用基础.天津：天津大学出版社,1998
46李淑馨.深入浅出Access数据库程序设计理论与实务.北京：中国铁道出版社,2005.
47董丕明,宋旭东,倪承普.计算机信息管理基础关系数据库Access北京：中国铁道出版社,1999.
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18章国华,苏东,典型生产线原理、安装与调试。北京：北京理工大学出版社,2009
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31普诚科技有限公司,LED与键盘驱动芯片PT6961使用说明手册,2006
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