汽车工业：发动机测试系统

项目任务 ——中国现已加入了WTO，根据WTO的协议规定，中国所生产的汽车及其零配件如果想要出口到国外市场，则必须具备符合国际相关规定的质量等级要求，并且附上质量监测证明。这就使中国的汽车制造业面临着巨大的市场压力。 ——发动机是汽车的3大总成之一，被誉为汽车的心脏。当今国际上除了要求发动机安全可靠之外，环保也是重要的指标之一。目前国外普遍的环保要求是“欧洲3号标准”。而国内的汽车生产厂则基本不具备相应的监测设备。 ——作为国内知名厂商的上海通用，其产品已经开始返销北美，但是由于国内没有发动机的检测设备，所以仍然需要花费大笔资金使用国外测试系统。倘若今后扩大生产，则新设备仍需要依赖进口，不但价格昂贵且日后还需要大笔的维护费用。因此，上海通用汽车寻求合作伙伴，共同解决这一问题。 ——通过一段时间的沟通，上海通用汽车决定与鼎茂兴公司合作，采用Sigmatek的自动化控制系统，进行全新的国产测试设备的制造。 解决方案 ——虽然发动机测试设备的规模并不大，但是技术含量一点不低。目前通用汽车的V6发动机自己带有处理器，能够自行收集发动机的一部分状态参数，并通过CAN-Bus总线传输出来。所以，这就要求测试系统能够读取发动机的数据。这是其一，然后，测试的时候会有众多的传感器测量发动机的参数，诸如：转速、功率、扭矩、机油温度、冷却水温度、进气温度、排气温度、排气压力以及最关键的排气组分等等，因此又会要求测试系统能够实时地处理大量的模拟量数据，并且控制相关的管路正常工作。此外还需要自动地扫描发动机条码，以便数据库存储监测结果。 ——在这个项目中，通用汽车选用了7台Sigmatek的控制终端，可以同时检测7台发动机。通过控制终端自带的CAN总线接口便可以直接连接到发动机上，读取所需数据。同时，控制终端通过11M的高速DIAS总线挂接若干模块，读取外围传感器和测试仪器发送上来的模拟信号，并加以处理。自动的条码扫描仪则通过RS232端口将扫描的参数上传到控制终端。该系统每个还配备了一台变频器，用于带动电机启动发动机，并且模拟发动机运行时候的负载，也是用控制终端进行控制。 ——此外，7台控制终端都具备10.4"的彩色液晶显示屏，可以通过动画清晰详细地显示当前的各种数据。而独特的数据转盘和薄膜式的按键则可以更好地适应厂房内可能出现的油污。所有的信号经过处理之后再通过CAN总线网络传输到一台工控机上，并存入数据库，以便中央监控和存储。 Sigmatek应用的优点 ——整套系统除了专用的传感器之外，所有的处理设备都是选用Sigamtek的产品，而无需任何附加的设备。这样一来就大大方便了整套系统的开发，节约了大量经费。而通过Sigmatek的软件进行高级语言的编程，控制终端系统可以轻易地完成CAN-Bus和发动机的通讯，RS232和条码仪的通讯，而各种模拟信号的处理也轻而易举。此外，虽然中心的工控机监控系统也是采用Visual Studio系统专门开发的，但是由于Visual Studio和Sigmatek两个平台的语言有一定的互通性，所以也大大降低了开发的难度。 ——Sigmatek的编程软件简单易学，维护人员能够轻易地上手，即便今后的发动机种类多种多样，负责维护的人员也能够非常方便地自己添加相应所需的测试项目。再加上Sigamtek的程序具有非常优秀的可扩展性，即使今后需要扩大检测生产线，其扩展工作也能非常方便地进行。 ——正是由于上述的这么多优点，通用汽车方面对投产后的整条测试线非常满意，不仅节约了大笔外汇，同时也方便了今后的维护和升级，因此也在众多的兄弟企业中大力地推荐该套系统，为中国汽车制造业应对国外市场的检验做好准备。