EMC900发动机自动化试验台
一. 概述
EMC900发动机自动化试验台是专为大,中,小功率发动机试验台架设计的专用仪器,以高档工业微机为控制核心,采取模块化设计。全数字化思想，傻瓜式操作，即插即用结构，用户根据实际需要能灵活方便地组成各种不同性能指标的自动化台架试验系统。
二．技术性能与指标
１． 主要性能：
1）高精度应变式拉压力传感器实现发动机输出扭矩的精密数字测量。
2）磁电式测速传感器实现高精度瞬时转速测量。
3）数字调节器实现发动机与测功器转速、负荷的高性能自动控制。
4）直接数字控制（DDC）方式及灵活多变的控制算法可满足不同类型发动机测量控制要求。
5）触摸式工况设定使操作更为轻盈，便捷可靠。快慢速设定功能使设定快速性和精确性得以兼顾。
6） 双变量解耦控制可实现任意的控制特性。
7） 越限声光报警和自动紧急停车功能，极限参数可随意设置，并且有突卸载荷试验功能。
8） 三路温度和一路压力可满足常规参数测量要求。并可十分方便地由用户自己扩展至五路温度和三路压力测量。
9）三路主参数显示采用高亮度０.８英寸数码管，清晰直观。
10） 标准Centionics打印机接口可生成发动机试验报表。
11） 具有本地/外接操作功能。
12） 通过RS232C串行接口与HZB油耗测量仪配套，实现发动机油耗率的 测量显示。
13） 配接大屏幕显示器可十分方便地实现隔室同步显示。
14） 系统扩展功能灵活，连接方便，可靠性高。
15） 所有调零，调增益，上、下限设定均采用数字化，拼弃了以往采用电位器调节的弊端，使调节，设定更为精确可靠。
２． 技术指标：
1） 测量参数及指标
仪器测量参数量程及准确度
参 数 测 量 范 围 适配传感器型号 准 确 度
转 速 30—7000 r/min ZSD磁电测速传感器 ±1r/min
扭 矩 与测功器量程匹配 应变式拉压力传感器 ±0.2%F.S
油 耗 与发动机功率匹配 HZB油耗测量仪 ±0.8%F.S
排气温度 0—800℃ K分度热电阻 ±1%F.S
出水温度 0—199℃ PT100热电阻 ±1℃
机油温度 0—199℃ PT100热电阻 ±1℃
机油压力 0—1Mpa 远传压力表 ±1%F.S
油门位置 0.0—100.0% YZ60〈A〉油门执行器 0.2%F.S
水门位置 0.0—100.0% DPF水门执行器 0.2%F.S
*机油压力可有远传压力表或压力变送器采集
2） 测量参数显示
① 转速、扭矩、油耗率：四位0.8英寸红色高亮度数码管显示。
② 排气温度、出水温度、机油温度、机油压力及四路备用参数：三位0.5英寸红色数码管显示。
③ 油门位置、水门位置：四位0.5英寸红色数码显示。
3） 控制性能
①控制器型式
测功器及油门双回路直接数字解耦PID控制。
②控制方式种类
发动机：恒位置、恒转速。
测功器：恒位置、恒扭矩、平方特性〈根据用户要求选配〉、恒转速。
③控制方式转换：无扰动随机动态切换。
④ 控制性能：各种控制方式下的控制方式
控制方式 控制精度 响应时间
水门恒位置 ±0.2%±1个字 〈1秒
油门恒位置 ±0.2%±1个字 〈1秒
恒扭矩平方特性 ±0.5%±1个字 取决于发动机特性，一般不大于10秒
恒转速（测功器） ±10r/min 取决于发动机特性，一般不大于10秒
恒转速（发动机） ±10r/min 取决于发动机特性，一般不大于10秒
⑤ 工况控制
⑴ 本地控制 由面板上6只控制方式按扭完成工作方式选择，由4只微动按键完成工况设定。
⑵ 外接控制 可由外接控制面板实现工况设定。
⑶ 开关量控制 有紧急停车、发动机启动，一路备用。
⑷ 自动保护功能 转速、扭矩、温度具有上限设定功能，压力具有上、下限设定功能，均备有声光报警。飞车及超载油水门自动复零。
３． 使用条件
⑴工作温度范围：0—40°C
⑵相对湿度：＜85%
⑶电源电压：AC220V±10%，50Hz±1Hz
对低于200V的、电源受外界影响会发生突变的，应增加稳压装置。
⑷周围无强电磁干扰
⑸地线接地电阻：＜5Ω
⑹整机功耗：500W
⑺整机重量：约60Kg
⑼外形尺寸：
台式：1080×1100×800（W×H×L）。
柜式：560×2000×800（W×H×L）。
三．结构与工作原理
1．布置结构
EMC900发动机自动化试验台（柜）采用直线型结构设计，配以奶白色外壳，及赋于美观简洁的面板布置，操作更显简单、直观，使“傻瓜式”主题得以体现。在结构设计上，考虑到以一般操作工均会操作使用，维修工也能进行检修的原则，故借计算机即用思想，将各单元都以插头形式相连，避免了用户开箱接线麻烦。
本控制是在DOS操作系统下进行的。打印支持EPSON LQ系列带汉字库的打印机，
例：LQ-150K、300K、1600K等。
整个试验台（柜）由六部分组成：壳体、计算机盒（内含计算机主板、JS卡、AD卡板、电源）、操作面板，配电板（上有滤波器、变压器、功放板、电源插座），小信号放大板。用户可根据需要加配打印机、油耗仪、大屏幕显示仪、彩色显示器等。
工控机盒示意图如下：
卡上插口含义如下：1--- RS232-15芯，JS计数卡的拨码接口
2--- RS232-9芯，JS计数卡的转速输入和水油门控制接口
3--- RS232-25芯，AD卡电压输入接口
4---工控卡的显示器接口
5---工控卡的鼠标接口
6--- RS232-9芯接口，工控卡的串行口 ，用于油耗通信（大屏幕通信）
7---工控卡的键盘接口
8---RS232-9芯接口，工控卡的扩展，用于上位机通信
2．工作原理：
在EMC900试验台（柜）设计过程中，根据技术发展趋势，选用了高档工业控制计算机，使用户升级十分方便，并使各项功能得能进一步加强。
负荷，温度，压力等模拟信号经过调理后，变成0—10V标准模拟信号，经A/D转换，变成计算机所需的数字量。
转速信号经整形放大后，直送JS计数卡，经计算机计数后变成相应数字量。
计算机根据采集的数据，综合用户面板的给定状态，经过一系列控制算法的运算，变成直接推动水油门执行器的脉冲信号，实现了计算机直接数字控制（DDC）。
五．订货需知
1）EMC900为先进的测功器控制仪器，现有标准配置及特殊配置两种形式。
标准配置的EMC900包括转速、负荷、油耗率测量（不含HZB油耗变送器）和五种控制方式（发动机：恒位置、恒转速 测功器：恒位置、恒扭矩、恒转速）；辅助监察参数有排气温度、冷却水温度、机油温度、机油压力等；可为用户提供“紧急停车”、“发动机启动”等触点信号，所有信号线均为10米电缆屏蔽线，并留有“打印机”、“大屏幕显示器”、“上位机”通信接口。外观型式为台式。
对特殊配置的EMC900，可根据用户要求专门订货。
在上述标准配置的基础上，可增加计算机显示器，键盘，硬盘，软驱，鼠标。模拟量输入路数可达40路，并可扩展3路频率信号和12路I/O开关信号（其中4路I/O）为光隔离）。使用功能可增加程控设置及运行、数据存储、报表编辑及打印、常规曲线绘制、手工参数的输入、大气状况修正等。外观型式可有台式或柜式两种。
2）EMC900配有大屏幕显示器和上位机通信接口，均为RS232方式。（工控卡上RS232-9芯插座第2、3、5脚功能分别为接收、发送、地）其含义如下：
A）大屏幕显示器（DX2000）： COM1/COM2口
通讯方式为51系列单片机方式3，波特率1200，共发送13个字节
B）上位机通讯 COM2口
通讯方式：1200波特率，8个数据位，1个停止位，带偶校验，共发送数据30个字节。
C）与油耗仪通信 COM1口
EMC900波特率为1200bit/s
油耗仪向EMC900发送数据格式：第一字节：0AAH 第二字节：055H
第三字节：时间高八位 第四字节：时间低八位 第五字节：重量高八位 第六字节：重量低八位
EMC900向油耗仪发送格式（油耗仪接收数据格式）：0EEH，如为0EEH油耗仪则开始测量。
六．用户服务
1） 本厂产品对用户实行三包服务；
2） 产品自发货之日起12个月内，发现设备不符合技术条件的本厂给予免费修理。
3） 如有技术问题，可与我公司联系。
EMC2000计算机数据处理程控系统
上位机控制系统配置
上位机系统采用工业级PC机，配置如下：
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CPU：P4 主流配置＞2.4G
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RAM：256MB
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HD：80G
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CD-ROM：50速光驱
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显卡RAM：64M
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显示器：15寸LG显示器
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操作系统：Windows 2000
主要功能
整个上位机控制系统以组态专用软件为核心，配以试验条件编辑、试验数据处理、试捡过程控制等软件，上、下机之间通过现场总线实现数据交换，完成整个船用发动机试验控制过程中全部数据处理及屏幕显示。所有的测量参数均可在显示器上显示。显示方式：数字显示和曲线显示。扭矩、功率和油耗可以由计算机自动校正。
按设定步骤自动完成各项程序控制试验。步数的组合可根据试验任意组合。
测量的数据按JIS标准和GB/T6072.1-200国家标准对功率、扭矩、油耗进行运算、修正、统计分析和输出。
在计算机屏幕上可自动生成各种普通试验特性曲线和试验数据报表（可导出Word或Excel格式）。
软件采用即插即用的设计技术，由用户增删、编辑、调整、显示测量参数。
软件容易扩展，而不需要修改原程序；具有自学习和自组织功能，对发动机故障数据库的自扩充，具有故障记录功能，逐步实现人性化操作
计算机界面示意图：
扩展功能
可对所有测量参数，设定三级报警，报警设置界面如下：
手动控制
上位机手动控制等同于下位机直接控制。手动控制建议直接用下位机操作。
程序控制
程序控制控制窗口，见下图
实时曲线显示可以监视发动机运行状况,单击 实时曲线,出现以下窗口,见图
系统可实时记录所有测量参数，并可根据用户格式或国标格式打印输出。
可根据用户要求打印出曲线图，X,Y 轴的参数名称用户自行设定，见下图
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