专利名称：基于plc的汽车空调压缩机性能测试台及测试方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车空调压缩机性能测试台及测试方法，特别地，涉及一种基于PLC的汽车空调压缩机性能测试台及应用该测试台测试汽车空调压缩机性能的测试方法。
背景技术：
汽车空调压缩机多为斜盘式压缩机或涡旋式压缩机，通常带有离合器和皮带轮。压缩机的运转通过离合器(与压缩机主轴相连)吸合皮带轮(由电机带动)实现。泄漏情况、填充效率和离合器性能是汽车空调压缩机的几个关键质量指标，压缩机在出厂前必须对这几项性能进行严格的测试。汽车空调压缩机厂家目前所采用的测试方法主要为在压缩机内保持一定压力，将其放入水中，看是否有气泡产生以此判断是否漏气；让压缩机试运转并通过测压元件测试填充效率是否合格；设定一定的时间间隔连续通断离合器，靠测试人员观察离合器动作情况和听离合器声响判断离合器是否合格。现有的这些测试方法人为影响较大，精确度不够高，而且各项测试独立进行，相互之间需要人工过渡，测试速度无法有效提高，往往无法满足生产需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于PLC的汽车空调压缩机性能测试台。
本目的是通过以下技术方案来实现的，测试台包括控制装置、显示装置和工作装置，其特征在于，控制装置包括PLC、面板按钮、模式转换开关；显示装置包括显示屏和三个数显表，显示屏与PLC相连，即时显示测试进程和各工作装置当前状态；三个数显表分别与真空度变送器、压力变送器、变频器相连，即时显示真空度、压力和变频电机的转速；工作装置包括抽真空装置、注油装置、注氮气装置、运转装置和检测装置，所述工作装置由PLC统一控制；所述抽真空装置为真空泵；所述注油装置为注油泵；所述注氮气装置为氮气瓶；所述运转装置包括电机、皮带轮、皮带和变频器；所述检测装置包括真空度变送器、压力变送器、电流变送器和报警器；所述测试台还包括气动截止阀、二位三通电控换向阀和连接管道。
本发明的目的还在于提供一种用权利要求1所述的测试台测试汽车空调压缩机性能的测试方法。
本目的是通过以下技术方案来实现的，该方法分为以下步骤1)通过显示屏设置真空度标准值、真空度下降限、注油量、压缩前压力值、压缩后压力值、压力下降限和电流变化限。
2)对压缩机内部抽真空至所设真空度标准值，保持一段时间后检测真空度下降值，若该真空度下降值小于所设真空度下降限视为合格。
3)给压缩机注油至所设注油量。
4)向压缩机气缸内注氮气至所设压缩前压力值。
5)运转压缩机，压缩气缸内的氮气至所设压缩后压力值，停机，保持一段时间后检测压力下降值，若该压力下降值小于所设压力下降限视为合格。
6)以一定时间间隔连续通断压缩机所带的离合器，若每一次通断之间电机电流变化值大于所设电流变化限视为合格。
所述步骤由PLC控制依次自动完成，若出现某项测试不合格则声光报警，该台压缩机的测试自动中止。
本发明能自动完成汽车空调压缩机的性能测试，中间无须人工干预，大大缩短了测试时间，测试装置精确度高，测试结果准确可靠。测试过程可视化，对异常情况反应迅速。测试台功能齐全，集成度高，操作简单方便，且设计灵活，扩展性强，本发明特别适合生产量大的汽车空调压缩机生产厂家。
图1为本发明系统组成框图；图2为本发明工作装置示意图；图3为本发明PLC硬件设计框图；图4为本发明PLC控制主程序流程图。
具体实施例方式
下面结合附图做详细说明。
图1给出了本发明的系统组成框图。PLC为自动控制装置，通过执行内部的自动控制程序，控制工作装置进行自动测试。PLC与显示屏双向通讯由PLC程序决定的自动测试过程在显示屏上即时显示；通过显示屏设置自动测试参数。面板按钮为手动控制装置，通过响应手动操作控制工作装置。模式转换开关决定控制模式。通过模式转换开关的切换，将PLC自动控制或面板按钮手动控制作用于工作装置。工作装置包括变频电机、真空泵、注油泵、气动截止阀、变送器等。这些装置在选定控制模式下协同工作，对压缩机进行各项性能测试。测试数据通过数显表显示。
图2给出了本发明的工作装置示意图。图中1为压缩机，压缩机上带有离合器和皮带轮；2为电机，3为变频器，变频器与电机相连，4为皮带轮，5为离合器开关，电机带动皮带轮转动，通过离合器吸合皮带轮从而带动压缩机主轴，使压缩机运转；6为注油泵，7为油槽，在实际运行中注油泵保持常开；8为真空泵，也保持�？�9为高压氮气瓶；10为电流变送器，直接与电机相连，测量电机电流；11为压力变送器，与进气、排气管路都相连；12为真空度变送器，与排气管路相连；13-20为气动截止阀，控制各管路的通断；上中下三条管路对应压缩机的进气口、排气口、注油口。
图3为本发明PLC硬件设计框图。PLC的输入输出为3点数字量输入，来自2个控制按钮(开始、结束)和模式转换开关；3点模拟量输入，分别来自压力变送器、真空度变送器、电流变送器，均为4～20mA电流信号。13点数字量输出控制8个气动截止阀、电机、真空泵、注油泵、离合器和报警器的开关；1点模拟量输出为电机转速设定值，4～20mA的电流信号，输出到变频器控制电机转速。通过如图所示的硬件设计，PLC程序就能对所有工作装置的运行状态进行统一控制，让它们协调运转，完成各项测试。
图4给出了PLC主程序的流程图。程序首先进行初始化，即在PLC加电时根据各个变量状态设置标志位。初始化仅在第一个扫描周期执行。接着根据模式转换开关的输入信号进行模式判断，若为手动模式则执行手动模式子程序，复位所有变量，不执行任何自动测试指令，自动控制按钮无效，PLC程序空转。若为自动模式则执行测试准备指令，等待控制按钮启动测试。在“开始”控制按钮按下后自动测试开始。自动测试的每一步为一子程序，各步子程序在主程序中依次调用。若各项测试均合格，则自动结束本次测试，各装置回复准备状态。若中途某项测试不合格，则声光报警，且测试马上中止，保持当前报警状态，便于测试人员查找原因。要停止报警并结束本次测试须按下“结束”控制按钮。
根据图2所示，通过各工作装置的整合配置和PLC的软、硬件设计，本发明最终实现如下汽车空调压缩机自动测试流程，在测试过程中注油泵6和真空泵8保持�？�(1)真空泄漏测试开阀13、14、20；当真空度变送器12测试到真空度为-0.088～-0.090MPa时关阀14；延时3s后真空度变送器12测试真空度下降值＜0.001MPa，合格；＞0.001MPa，报警；关阀13、20。
(2)注油开阀15，关阀19；注油到110±10ml，开阀19，关阀15。
(3)注氮气开阀16、18；当压力变送器11测试到压力为0.2MPa时关阀16、18。
(4)填充效率及高压泄漏测试开电机2，开阀17，接通离合器开关5；当压力变送器11测试到压力为0.9MPa时断开离合器开关5；延时3s后压力变送器11测试压力下降值＜0.06MPa，合格；＞0.06MPa，报警；关阀17。
(5)离合器测试开阀13；接通离合器开关5，保持0.2s，然后断开0.2s，再接通0.2s，再断开0.2s，共重复50次；电流变送器10测试电机电流变化每一次通断之间电流变化值＞3A，合格；＜3A，报警；关阀13，关电机2。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于PLC的汽车空调压缩机性能测试台，包括控制装置、显示装置和工作装置，其特征在于，控制装置包括PLC、面板按钮、模式转换开关。显示装置包括显示屏和三个数显表，显示屏与PLC相连，即时显示测试进程和各工作装置当前状态；三个数显表分别与真空度变送器、压力变送器、变频器相连，即时显示真空度、压力和变频电机的转速。工作装置包括抽真空装置、注油装置、注氮气装置、运转装置和检测装置等，所述工作装置由PLC统一控制。
2.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述抽真空装置为真空泵。
3.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述注油装置为注油泵。
4.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述注氮气装置为氮气瓶。
5.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述运转装置包括电机、皮带轮、皮带和变频器。
6.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述检测装置包括真空度变送器、压力变送器、电流变送器和报警器。
7.根据权利要求1所述的测试台，其特征在于，所述测试台还包括气动截止阀、二位三通电控换向阀和连接管道。
8.一种用权利要求1所述的测试台测试汽车空调压缩机性能的测试方法，其特征在于，分为以下步骤1)通过显示屏设置真空度标准值、真空度下降限、注油量、压缩前压力值、压缩后压力值、压力下降限和电流变化限。2)对压缩机内部抽真空至所设真空度标准值，保持一段时间后检测真空度下降值，若该真空度下降值小于所设真空度下降限视为合格。3)给压缩机注油至所设注油量。4)向压缩机气缸内注氮气至所设压缩前压力值。5)运转压缩机，压缩气缸内的氮气至所设压缩后压力值，停机，保持一段时间后检测压力下降值，若该压力下降值小于所设压力下降限视为合格。6)以一定时间间隔连续通断压缩机所带的离合器，若每一次通断之间电机电流变化值大于所设电流变化限视为合格。所述步骤由PLC控制依次自动完成，若出现某项测试不合格则声光报警，该台压缩机的测试自动中止。
全文摘要
本发明公开了一种基于PLC的汽车空调压缩机性能测试台及测试方法，涉及测试台及测试方法。该测试台包括控制装置、显示装置和工作装置，整合了抽真空装置、注油装置、注氮气装置、运转装置和各性能检测装置，由PLC统一控制，能够自动完成汽车空调压缩机的性能测试，包括抽真空泄漏测试、填充效率测试、高压泄漏测试和离合器测试。测试状态通过显示屏和数显表在线显示，对异常情况进行声光报警。试验台同时提供手动模式，手动模式下通过面板按钮手动控制所有装置。
文档编号G01M15/00GK1584541SQ20041002491
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月1日 优先权日2004年6月1日
发明者周泽魁, 张兴宁, 李立新, 张光新 申请人:浙江大学
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