使用CompactRIO開發(fā)嵌入式高精度渦輪增壓器性能檢

使用LabVIEW構(gòu)建的用戶界面

行業(yè):
汽車

產(chǎn)品:
LabVIEW, FPGA模塊, 實(shí)時(shí)模塊, NI 9476, NI 9423, NI 9265, NI 9217, NI 9203, NI 9211, NI 9425

挑戰(zhàn):
在安裝前快速準(zhǔn)確地檢測車輛船只引擎渦輪增壓器的性能。

解決方案:
與之前的解決方案相比，使用NI CompactRIO開發(fā)嵌入式渦輪增壓器檢測系統(tǒng)，提供更高的精度、準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

使用基于CompactRIO的全新檢測系統(tǒng)替換PLC系統(tǒng)，從而可以節(jié)省空間并且提供更高的精度、分辨率和更優(yōu)秀異的性能。

船只的引擎功能很大程度上依賴于引擎渦輪增壓器的輸出性能。因此，在安裝船只引擎之前進(jìn)行渦輪增壓器高級性能檢測是十分重要的質(zhì)量控制步驟，因?yàn)樗梢栽谥圃爝^程早期發(fā)現(xiàn)問題，并加以解決。理想的渦輪增壓器系統(tǒng)必須具有快速響應(yīng)時(shí)間、高精度和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)檢測能力，這包括功能驗(yàn)證和分析功能。

我們用基于CompactRIO的嵌入式系統(tǒng)替換了現(xiàn)有的可編程邏輯控制器（PLC）檢測系統(tǒng)，從而提高了控制的精度級別。與之前的PLC解決方案相比，新系統(tǒng)具有多個(gè)優(yōu)勢，包括精確的閥門控制和更精確的溫度、壓力和轉(zhuǎn)速測量。由于CompactRIO具有更高的性能和穩(wěn)定性，新系統(tǒng)能夠精確快速地完成例如渦輪增壓器預(yù)備性能檢測和精確信息分析等功能，從而可以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

在開發(fā)時(shí)間和資源分配方面，需要一個(gè)人進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)兩個(gè)月，一個(gè)人進(jìn)行軟件開發(fā)三個(gè)月以及一個(gè)人進(jìn)行調(diào)試和檢測一個(gè)月。

基于CompactRIO的全新檢測系統(tǒng)可以測量用于船只引擎驅(qū)動(dòng)的渦輪增壓器的性能，。天然氣、空氣和汽油的輸入量需要根據(jù)安裝的閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)調(diào)節(jié)后的量，渦輪增壓器、渦輪映射和壓縮機(jī)映射的效率必須使用關(guān)于渦輪增壓器的壓力、溫度和速度值進(jìn)行測量。

圖1：系統(tǒng)組成方塊圖

檢測系統(tǒng)需要每個(gè)測量單元具有高分辨率，因?yàn)樗仨殰y量性能參數(shù)，而現(xiàn)有的PLC系統(tǒng)由于每個(gè)單元數(shù)據(jù)范圍有限，因此無法達(dá)到所需的精度等級。CompactRIO的高分辨率提供了對于采集精確數(shù)據(jù)測量渦輪增壓器性能而言十分重要的精度。

系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由多個(gè)組件組成，完成渦輪增壓器I/O部分的測量，包括溫度、壓力和轉(zhuǎn)速測量單元，以太網(wǎng)通信，數(shù)據(jù)采集，單元自動(dòng)控制，外部接口，CompactRIO以及用戶接口。

系統(tǒng)由多個(gè)組件組成，完成渦輪增壓器I/O部分的測量，包括溫度、壓力和轉(zhuǎn)速測量單元，以太網(wǎng)通信，數(shù)據(jù)采集，單元自動(dòng)控制，外部接口，CompactRIO以及用戶接口。

我們在檢測渦輪增壓器性能時(shí)，可以通過用戶界面修改溫度和氣壓。CompactRIO測量的數(shù)據(jù)可以集成并顯示在用戶界面中，測試員也可以控制整個(gè)系統(tǒng)。