6ES7313-6CG04-0AB0功能参数

在汽车的传动系统中，若采用机械式手动变速器，一般都配有同步器，其主要功能是：使接合套与待接合齿圈两者之间能迅速同步，阻止在同步之前齿轮进行啮合，防止产生接合齿圈之间的冲击，缩短换档时间，迅速完成换档操作，并延长齿轮寿命。

同步器的性能指标直接影响变速器的效能表现，从而影响车辆的操控性，所以要在安装前对其技术性能和寿命进行一系列相关测试。

研究基于PLC的变速器同步器测试系统，可以对同步器换挡过程中的关键参数进行实时准确的测试记录，通过对比分析处理，从而对被试同步器的性能与寿命作出客观准确的评价。

因为PLC具有体积小、功能强、可靠性高等特点，所以采用PLC作为整个测试系统的控制核心，通过驱动电机模拟换挡过程，并且控制二个轴的转速;同时配以计算机，设定测试条件，用以高速采集测试系统中多路传感器信号，并对采集数据进行后期分析处理，并发出相应指令。

1 测试系统组成

汽车同步器测试系统的主要部件有：结构台体、变频电机、伺服电机、惯性飞轮、被试同步器、换挡机械手、循环润滑系统、机械手控制箱、控制柜、各种检测传感器、PLC、计算机等，测试台的机械结构

注：1.交流伺服电机(0.85kW);2.减速机;3.离合器;4.交流变频电机(3 kW);5.机械手液压泵站;6.皮带轮;7.位移传感器;8.液压缸;9.润滑油喷油口;10.编码器(低速);11.组合式惯性飞轮;12.离合器;13.转速传感器(高速);14.润滑油回油口;15.两分力传感器;16.齿轮锥;17.同步器;18.拨叉;19.工作仓。

测试台能对一定型号的同步器进行3类主要测试：连续测试、惯性测试和挤压测试，连续测试与惯性测试测量同步器动摩擦系数和耐磨损性能，挤压测试用于测量同步器的静摩擦系数，测试是在室温至120℃的润滑油环境中进行的，通过对测试台测量数据的分析与计算，观测并记录同步的摩擦性能与耐磨损性能，从而对同步器的性能作出评价。

2 测试系统设计

整个测试系统的核心是测控部分，首先要求实时监控系统的运行状况，以确保系统运行的安全可靠;同时在测试过程中，要求实时采集采集位移、转速、同步扭矩、轴向力、润滑油油温和流速等一系列信号数据，通过处理采集到的信号数据及由此绘出的特性曲线，分析评价被测变速器同步器的相关性能。

测控系统由PLC、计算机、各种传感器、信号测试调理卡、驱动与控制电机等组成。测试系统由计算机和PIC共同控制，计算机作为上位机具有良好的人机交互功能，负责对整个测控系统进行监控，向PLC发送指令及数据，实现对现场设备的控制，并通过数据分析软件对采集到的测试数据进行进一步的处理，从而测试同步器的性能指标。

因为PLC具有操作方便、可靠性高等优点，能很好地满足测试系统控制的要求，所以采用PLC来采集现场信号和输出控制信号;负责直接控制与监控现场设备，包括换挡机械手的运动控制、电机速度的调节、变速器油温控制等;传感器负责采集现场的信号，经信号测试调理卡转换成模拟量传送给PLC和计算机。

需要指出的是：当测试开始之前，必须对变速器各个挡位位置进行预先设定，将各个挡位对应的选挡位置传感器和挂挡位置传感器数据存储于PLC的存储区，同时将机械手的控制参数如各个挡位的挂挡力、挂挡速度、挡位位置补偿存储于PLC的存储区，在测试过程中，通过对这些数据的快速查询而准确快速的模拟换挡过程。

3 系统实现

测控系统采用计算机与PLC综合控制。

作为上位机，计算机中的对应控制程序基于bbbbbbs2000/XP平台系统进行开发，采用人性化用户界面，能实现试验台的自动化控制和试验数据的存储及分析处理，其主要实现的功能有：

1)查阅、删除、分析、打印历史测试数据或曲线图;

2)实时显示测试中的设备状态及可能出现的错误故障，按照出错等级(警告、错误、严重错误、致命错误)自动做出应对;

3)可以预先设定试验程序，包括轴向力、加载时间、卸载时间、转速差、润滑油温度等参数，并能对同步器参数和试验工况进行编辑、保存、下载、打印;

4)连续自动记录测试过程中的相关等数据，实时图形显示所有的测量和计算数据，并生成相应变化曲线分析图;

作为下位机，PLC负责对现场设备进行控制与监控，PLC中的控制程序采用德国倍福公司的TwinCAT PLC编程软件编写，

PLC中的控制程序实现的功能主要有：

1)采集数据 因为测试环境中通常存在强烈的电磁干扰，如不采取相应的抗干扰措施，其会以传导和辐射的形式进入测控系统，严重影响测试结果，所以要从硬件和软件上加以相应处理，硬件上要采取相应的电磁屏蔽，在测试信号调制卡设置多重滤波电路，利用PLC的I/O模块带有电气隔离功能进行光电隔离;软件上采用相应算法进行滤波处理，进一步减低干扰影响。

2)安全保护 当不当操作或测试同步器零件总成发生过早损害或其他故障(电机过载、超速、超温等)时，使试验台能够快速自动停止，对变频器具有过流、过载、过压、欠压、过热、短路和冷却风扇异常保护，对电动机具有过载和超速保护，对系统具有超速、超扭和超温保护，所有报警信号通过主控制计算机显示故障原因或故障代码;紧急停车是必须的硬件功能，可以手动执行或系统自动执行;紧急停车时加载机构处于中间位，电机通过制动单元紧急停车、机械手摘到空挡，报警器发出报警。

3)控制换挡 PLC根据计算机发送的控制命令，提取其存储区内相应的数据，执行相应换挡动作;同时计算机通过读取相应传感器信号监视换挡动作完成情况，若选挡未能到位或换挡超时，会即刻强制空挡，起到安全保险作用;当选挡及时准确到位时，则发出下一步指令。

4 结论

同步器测试系统是包含信号采集处理、电子电路、机械结构等学科于一体的自动控制机电一体化设备，能够完成典型的长时间、高重复性测试项目，运行稳定可靠，对于提高同步器测试自动化水平具有重要的实用价值。

在测量漏源电压VDS的上升时间tr和下降时间tf，或流经Q和Q的电流上升率di/dt时，可以很明显看到这一点。/模块中断组织块OB)西门子中型机有S-处理速度~ms；存贮器k；数字量点；模拟量路；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。这些特点使得步进电动机与其它电动机有很大的差别。一般标准供货时，PCU装载的是嵌入式HMI,而PCU和PCU则装载HMIOPOperationpannel)OP单元一般包括一个〞TFT显示屏和一个NC键盘

　　EM单击“通信口”选项卡，检查各参数，确认无误后单击确定。根据不同的CPU，诊断缓冲器的大小或者固定，或者可以通过HWConfig中通过参数进行设置。矩阵式交—交控制方式VVVF变频矢量控制变频直接转矩控制变频都是交—直—交变频中的一种。它们通过向市场购买服务，可以更加便利地开展各项工作，也能在某种程度上压缩部门人员投入和开支，更加及时有效的服务。可控硅损坏立即操作就是立即置位立即复位指令优先权，常规输出指令是当程序扫描周期完，输出映像寄存器中存储的数据被到物理输出点；而立即输出不受扫描周期影响，立即刷新物理输出点，在一些安全功能或防止误的重要节点上可使用

图1 SIWAREX集成化解决方案替代称重变送器/仪表

EMC即电磁兼容性，描述了电气设备在特定的电磁下，既不受到电磁的影响，也不会对周围产生影响的能力。在安装之前，一定要执行EMC设计规范，分析各种可能存在的源。

电磁可以通过以下几种到控制和称重模块的正常工作：
（1） 电磁场直接作用于控制；
（2） 通过现场总线引入，如PROFIBUS DP；
（3） 通过电缆引入；
（4） 通过电源或者保护地引入；

根据传输介质（导电还是非导电）以及源与设备之间的距离，可以通过四种耦合到控制：
（1） 电导耦合
（2） 电容耦合
（3） 电感耦合
（4） 辐射耦合

安装接线注意事项

原则1：接地面积要大
安装自动化设备时，不可动的金属部件要接地，接地面积要大，接地电阻要小，比如通过扁钢、铜排、截面积比较大的电缆等。喷漆或者阳极化处理的金属部件，通过螺丝接地时，需要通过专门的接地片或者去掉面的防腐层。因为铝很容易氧化，不适宜作为接地材料。

图2 接地铜排及电缆

原则2：电缆敷设要分类
在敷设电缆时，将其按照主电源线、电源线、线、现场总线等进行分类，电源线与线一定要走不同的穿线管或者走线槽，线尽可能贴着支撑梁、金属导轨、机柜背板等走线。

原则3：等电势体
创建等电势体，并将内的所有电气设备都通过等电势体连接到大地。对于防爆应用，必须建立等电势体。

原则4：电缆屏蔽层要连接
称重模块与传感器之间*使用西门子提供的电缆，如图3所示。
电缆型号：Li2Y 1 x 2 x 0.75 ST + 2 x (2 x 0.34 ST) – CY
订货号： 非防爆 7MH4702-8AG 防爆 7MH4702-8AF
注意：如果使用第三方电缆，请使用两两双绞屏蔽，外面还要有一层总屏蔽的双屏蔽电缆：

图3 称重模块与传感器之间连接电缆