实时测量,控制辅助离合器,转换器制造

LuK公司(Wooster, O.)的测试需求包括多个试验台的控制和实时数据采集,是为汽车和卡车行业制造离合器和液力变矩器不可或缺的。离合器材料和设计在产品研究、开发和生产过程中进行评估,其中速度和扭矩读数用于计算摩擦系数。

通过Jeff Johnson, LuK Inc. 2000年6月1日

LuK公司(Wooster, O.)的测试需求包括多个试验台的控制和实时数据采集,是为汽车和卡车行业制造离合器和液力变矩器不可或缺的。离合器材料和设计在产品研究、开发和生产过程中进行评估,其中速度和扭矩读数用于计算摩擦系数。

LuK希望对数据采集过程进行更严格的控制,但不想为每个试验台配备一个基于pc的系统。使用带有本地微处理器和内存的插件板来卸载PC处理器是解决方案。这种基于处理器的策略产生了实时应用程序所需的采样和响应速率。

LuK的母公司LuK集团(Buehl, Germany)最终选择了Keithley Instruments (Cleveland, O.)的ADwin实时过程控制板。LuK美国子公司的工程师为测试系统编写了控制软件和用户界面软件。这些测试的持续时间和环境温度是不同的,以评估材料可以达到多热,并仍然保持可接受的摩擦特性。由此产生的系统对离合器组件进行四项基本测试:

  • 在不同的电机转速下,测量扭矩和压力,以计算材料的摩擦系数;

  • 电机被提升到转速,离合器以不同的压力啮合;

  • 这是一个反向接合测试,其中读取所需的扭矩滑离合器,和

  • 清洗流体系统并分析流体,以确定离合器材料随时间的退化情况。

LuK公司的离合器滑移测试系统的框图包括控制电机转速的模拟输出,读取读数的模拟输入,以及用于试验台功率、低油指示和流体泵激活的数字输入/输出。

保护滑移数据

LuK公司的离合器滑移测试系统(见方框图)包括连接到200 MHz的过程控制器的输入和输出,基于奔腾的PC。前两个试验台中使用的过程控制器在其他两个试验台中是重复的。控制器的处理器模块包含32位RISC处理器和12位模拟I/O分辨率。

这些模块的选择部分基于它们易于适应变化的能力。模块变化包括60-500 kHz采样率和1-128 MB内存容量。模块的I/O板有模拟输入(16个单端或8个差分通道),模拟输出(2到6个通道),数字I/O通道(每个6或16个)和计数器。

使用这些模块,可以并行计算多达10个用于快速控制、信号处理和数据采集的进程。进程可以并发运行,彼此独立地交换全局参数和数据,也独立于PC。处理器和PC机之间的数据传输发生在后台,因此不会影响实时操作。

此外,LuK使用Keithley的ADbasic与ADwin处理器,这为创建实时测量和控制过程提供了一个开发环境。所有的过程参数,延迟,状态指示,以及图形形式的观察数据数组显示在调试程序ADshow中。

为了满足当前应用的实时性要求,LuK决定将处理能力放置在信号源附近,并将专门的资源用于处理不会遇到PC计时问题的数据。这种体系结构提供了具有可接受延迟的确定性响应。

作者信息
Jeff Johnson,电气测试工程师,LuK公司,Wooster, O。