前后桥ABS检测仪器机械及电气系统设计毕业论文.doc

毕 业 论 文（设 计）前后桥ABS检测仪器机械及电气系统设计The Mechanical and Electrical System Design of the Front and Rear Axle ABS Detector摘 要随着汽车工业的发展，道路安全问题日益严重，对汽车防抱制动系统（ABS）的性能提出更高的要求，ABS检测仪就是针对汽车防抱制动系统（ABS）而诞生的。此次研制的车桥ABS（Anti-lock Brake System）信号在线检测系统是用于实现车桥ABS性能的在线的自动检测，使用工业控制计算机作为控制核心，通过扩展多功能控制板卡，可检测规定转速下汽车前后桥两侧ABS信号（电阻值和ABS感应电压值），然后根据预先设定的各种工艺参数自动进行合格评判。本设计包括机械和电气两部分：机械系统以三相异步电动机作为动力输出变频调速到规定转速，然后进行检测。电气系统中，研制的检测仪用于实现车桥ABS性能的在线自动检测。检测证明：该设备检测数据精确稳定，起到了对车桥性能进行在线监控的目的。关键词：防抱制动系统；在线检测系统；检测仪The Mechanical and Electrical System Design of the Front and Rear Axle ABS DetectorAbstractWith the development of automobile industry, road safety problem is increasingly serious. The performance of the anti-lock braking system (ABS) is faced the proposed higher requirements, so the ABS tester for vehicle anti-lock braking system (ABS) has been born. The development of the axle ABS ( Anti-lock Brake System ) signal detection system is used to implement the axle ABS performance of online automatic detection, using industrial control computer as the control core, through the extension of multi function controls board, and be used to detect the prescribed speed on both sides of the bridge before and after the vehicle ABS signal (resistance and ABS induction voltage value), according to the a predetermined set of various process of parameters automatic judge. The design includes two parts: mechanical and electrical mechanical system. With three-phase asynchronous motor as power, mechanical system varies frequency speed to control the output rotational speed, and then detects. Electrical system achieves ABS performance testing instrument for on-line automatic detection for axle. Tests prove that: the equipment testing data is accurate and stable, and achieve the axle performance online monitoring purposes.Key Words：Anti-lock Brake System(ABS)；On-line Examination System；Detector目 录摘 要IAbstractII一、ABS防抱死系统1（一）ABS检测仪的研究背景1（二）ABS检测技术的发展状况2（三）ABS检测技术的研究意义3二、设计思路及问题5（一）硬件组成及工作原理5（二）测试规范5（三）检测流程6三、ABS检测仪器机械组成8（一）机械结构组成81导轨和滑槽82吊轴和悬吊臂83平衡器和导向器94主检测单元外型105把手12（二）主检测单元仪器的选择13四、 ABS检测仪器电气组成15（一）PCL-818H板卡选择及介绍151概述152特点153规格154.一般特性17（二）电气控制柜外接线路17（三）板卡及端子18（四）控制面板介绍18（五）电气图各部分介绍191PCLD-782端子连接192PCLD-785端子连接203传感器与PCLD-8115连接214变频器225线性电源226指示灯237风扇及系统上电部分248主电源和滤波器25结 论26参考文献27致 谢28 一、ABS防抱死系统（一）ABS检测仪的研究背景汽车不解体检测技术产生于20世纪的20年代，在这半个多世纪，特别是近一二十年间，世界电子技术的飞速发展大大带动和促进了汽车新技术的发展步伐。这期间的汽车不解体检测诊断技术随着电子技术、计算机技术、自动化控制技术、传感技术的发展而不断发展，特别是工业发达国家，已普遍应用高新技术改进和完善汽车检测诊断设备，各种新型设备不断出现，并向多功能、小型化、数字化、智能化和综合型的方向发展。国际汽车检测维修设备目前处于电子化、集成化的发展阶段，并向一体化迈进，电子显示、电子控制等在这些设备的工作过程中起到了重要的作用，不同功能的检测设备仪器通过电子基础实现信息传递，走向集成化。如今国外部分汽车检测设备仪器已是机电一体化、智能化的综合体，产品质量高、工艺性好、使用方便可靠。如日本、美国、德国、意大利等国家汽车检测诊断设备的种类、检测项目与参数、制造工艺质量、产品水平均处于世界领先地位，其产品已形成系列化、标准化和规范化。日本弥荣(株)把汽车制动台、车速台、排放分析仪、噪声计等与四轮定位动态测定系统组合一起，不但可以测定汽车四轮定位参数，还可测定底盘输出功率、发动机功率、汽车行驶状态模拟、振动及悬挂以及制动和速度等，具有一机多能的测试功能。美国大熊公司的大熊牌BEAR-200 型、BEAR-400型全电脑发动机诊断检测系统，德国博世公司推出的 FSA6000 型发动机综合检测仪及奥地利 AVL公司生产的AVL-845型电脑发动机诊断检测仪等，都代表了当代先进技术水平。1990年，随着德国百斯巴特公司应用计算机控制，CCD测量传感系统和无线数据传输的新一代彩屏显示4轮定位仪MT4000型问世之后，美国太阳公司、汉尼公司、大熊公司，以及法国班米纳公司和意大利科基公司等，相继推出了太阳牌 MAC 和 EEWA101 型、汉泥牌 AMMCO4500 型和4501型、大熊 BEAR 系列，班米纳牌 8670型和科基牌 EXACT-6E型等全电脑 4 轮定位检测系统。以美国 SNAP-ON公司为代表的红盒子系列产品，德国马哈底盘测功机等产品，体现了现代检测诊断仪器的高新技术，是当前世界名牌产品。有些设备近年来已开始进入中国市场，填补当前国内设备空白，对我国汽车检测技术的应用与发展，起到了积极推动作用。早在20世纪初，人们就开始研究制动防抱死技术。开始应用于飞机和铁路，值到50年代后期，ABS技术开始用于汽车。其核心思想始终是避免使制动力像开关一样，只把液压制动力控制在零或最大，而是根据车轮的减速情况，阶段性地控制液压，使制动性能得到最大限度的改善。随着科学技术的不断发展，越来越多的高新技术被应用于汽车上，使汽车的性能迅速得到提高。与此同时，汽车的维修制度在逐渐发生变化，“定期检测、按需维护”已经成为世界上大多数国家维修体制的基本原则。目前发达国家基本上不再进行汽车的整车大修。只是根据检测报告对汽车进行针对性的调整，维修作业，恢复汽车的技术性能，消除隐患，保证具有良好的使用性能。为了快速、准确、方便地诊断汽车运行故障和检测汽车的使用性能，必须大力发展汽车检测技术和诊断设备。（二）ABS检测技术的发展状况我国从80年代以来就开始实施对在用汽车的整车性能进行定期强制性检测，90年代以来开始对汽车制造企业也要求进行整车出厂性能的全面综合检测。为此，在国内的公安、交通及汽车制造部门分别建立了大量的汽车安全性能、综合性能以及出厂质量检测线。在这些检测线中，对汽车的制动性能检测是最为主要的检测项目。虽然经过了20多年的发展，目前在国内各种汽车检测线中，对汽车制动性能的检测方法，仍然都是利用反力式制动试验台来测试汽车的最大制动力、制动协调时间、制动力过程差、驻车制动力、制动拖滞力等参数以评价汽车的制动性能。但是，对于目前大量的安装有ABS的车辆，这些参数的测量根本不能反映其实际的制动效果。因为装有ABS的汽车，其制动过程与未安装ABS的汽车有较大区别。装有ABS的汽车在进行制动时，其制动力上升到一定程度后，ABS装置开始自动调节制动缸的制动压力，使车轮始终保持在一定的滑移率范围内，从而获得最大地面制动力。在这一过程中，制动缸中的液压处于不停的变化之中，汽车车轮的减速度也随之不断变化。反力式制动试验台只能对未装ABS的车辆进行制动性能检测，其滚筒转速较低，制动测试时的车速较低，如果对装有ABS的车辆进行制动性能检测，在此低速下ABS根本不可能工作，同时轮胎与滚筒之间的附着系数也是一个固定值，不能模拟测试在路面附着系数发生变化时ABS的工作性能。因为，如何实现对装有ABS车辆的制动性能进行不解体台架测试的问题就成为我国汽车安全和综合性能检测行业以及汽车制造企业急需解决的问题。目前国内一些研究院及大专院校的相关研究部门虽然针对该问题在理论上进行了一些探讨，但还没有真正地进行相关设备的研究与开发。国外像日本弥荣以及德国的少数企业虽然已生产出成套的ABS检测台，但是其检测台只能完成某种单一路面情况下的制动效能模拟试验，不能完成国内外ABS试验标准中规定的不同路面组合工况下对ABS系统性能的全面测试，并且价格昂贵，像日本弥荣每套产品约合人民币400万元，显然不适合中国国情。国内对汽车ABS工作性能的检测广泛采用的方法是路试。路面虽然能较全面的检测装配ABS的车辆在各种路面上的制动性能，但是该方法试验费用高、周期长、精度低，受环境及道路条件的影响大，难以实现对所有车辆的定期测试。为了有效克服ABS整车路试过程中存在的缺陷，实现对ABS工作性能检测的精确化与台架化无疑是最佳途径。目前国内对ABS试验台价的研究，多是利用计算机对其中的某一或某些部分进行仿真，并不能如实反应ABS系统在汽车制动时的动态控制情况。据初步调查统计，目前国内还没有真正进行汽车ABS试验台及测试分析系统的产品化开发研究，也没有相关的专利问世。而随着对车辆制动性能检测要求的提高，实行ABS性能检测的台架化日益重要。所以，国内急需开发出一种价格适中、功能齐全、测试精度较高，并且完全拥有知识产权的对装车后的ABS制动性能进行全面检测的设备，以满足国内整个汽车检测行业的需要。（三）ABS检测技术的研究意义在汽车正常使用过程中，由于摩擦和一些其它因素，使其技术状况和使用性能会逐渐变坏。从而导致汽车的动力性下降、经济性变差、安全可靠性降低，对环境的污染加大，严重影响汽车经济效益和运输效率的发挥。近些年来，世界上开始研究发展汽车检测技术。汽车检测诊断技术，是在汽车不解体情况下，综合利用机械、电子、流体和振动、声学、光学等技术，通过参数、曲线、波形等的变化，测试汽车技术状况和工作能力，以及判断故障的部位和原因。还可以应用计算机采集数据、自动分析、判断、打印检测结果，其优点是准确、可靠、迅速，能定量分析，容易操作掌握等。在汽车工业高速发展的过程中，随着人们对汽车性能要求的提高，促使各种高新技术在汽车上广泛应用，如电子学、光学、超声学、计算机、传感器以及新材料、新工艺等。现代汽车高安全度，低排放污染和低燃油消耗的要求与高度成熟的电子技术的结合使汽车技术发展迅猛，汽车正广泛采用发动机电子控制系统、防抱死制动系统、自动变速系统、防碰撞系统、导航系统和全球定位系统等。这些新技术的应用，使汽车结构发生了巨大变化，现代化电子部件数量与日俱增，有人形容汽车为“架在车轮上的超大型芯片” 。汽车的维修已从机械修理变成电子诊断和更换部件，新型汽车要用新型设备来检测与维修，电子部件的检测和维修，只能由电子仪器来完成，单靠传统的眼看、手摸、耳听和拆拆装装等经验式的方法来确定汽车技术状况和检查判断故障已经难以适应汽车技术快速发展的需要。因此，汽车检测诊断技术的应用与发展，不仅要紧跟汽车技术飞速发展的步伐，而且要和汽车技术的总体发展趋势相一致，才可能获得更好的效果，有效地对汽车实施检测与维修。应用汽车检测诊断技术，主要指对汽车安全性、可靠性、动力性、经济性及有关环保参数(噪声、排放)等的检测，进而实现对在用运输车辆进行技术等级评定及大修、二级维护后的竣工车辆进行质量监督检测。汽车检测技术的发展，初步在我国形成了较为完整的汽车技术状况与维修质量的监督和管理体系，用现代化的手段，科学、准确、可靠、公正地对车辆技术状况及维修质量进行检测，这对提高汽车维修质量和保证车辆技术状况和安全性能，提高运输效率、降低运行消耗、减少环境污染等方面有着显著的经济效益和社会效益，对促进道路运输业的发展起到了积极的推动作用。现代汽车上大量安装防抱死制动系统，ABS既有普通制动系统的制动功能，又能防止车轮锁死，使汽车在制动状态下仍能转向，保证汽车的制动方向稳定性，防止产生侧滑和跑偏，是目前汽车上最先进、制动效果最佳的制动装置。普通制动系统在湿滑路面上制动，或在紧急制动的时候，车轮容易因制动力超过轮胎与地面的摩擦力而完全抱死。近年来由于汽车消费者对安全的日益重视，大部分的车都已将ABS列为标准配备。如果没有ABS，紧急制动通常会造成轮胎抱死，这时，滚动摩擦变成滑动摩擦，制动力大大下降。而且如果前轮抱死，车辆就失去了转向能力；如果后轮先抱死，车辆容易产生侧滑，使行车方向变得无法控制。所以，ABS系统通过电子或机械的控制，以非常快的速度精密的控制制动液压力的收放，来达到防止车轮抱死，确保轮胎的最大制动力以及制动过程中的转向能力，使车辆在紧急制动时也具有躲避障碍的能力。随着世界汽车工业的迅猛发展，安全性日益成为人们选购汽车的重要依据。目前广泛采用的防抱制动系统（ABS）使人们对安全性要求得以充分的满足。ABS与常规的液压制动系统相比有三个显著的扰点：1、加强对车辆的控制。装备有ABS的汽车，驾驶员在紧急制动过程中仍能保持着很大程度的操控性，可以及时调整方向，对前面的障碍或险情做出及时、必要的躲避。而未配备ABS的车辆紧急制动时容易产生侧滑、甩尾等意外情况，使驾驶员失去对车辆的控制，增加危险性。2、减少浮滑现象。没有配备ABS的车辆在潮湿、光滑的道路上紧急制动，车轮抱死后会出现车辆在路面上保持惯性继续向前滑动的情况。而ABS由于减少了车轮抱死的机会，因此也减少了制动过程中出现浮滑的机会。3、有效缩短制动距离。在紧急制动状态下，ABS能使车轮处于既滚动又拖动的状况，拖动的比例占20左右，这时轮胎与地面的摩擦力最大，即所谓的最佳制动点或区域。普通的制动系统无法做到这一点。4、减轻了轮胎的磨损。使用ABS消除了在紧急制动过程中抱死的车轮使轮胎遭受不能修复的损伤，即在轮胎表面形成平斑的可能性。大家留心就会发现，在道路上留下长长刹车痕迹的是未装备ABS的车辆，而装备了ABS的车辆，只会留下轻微的刹车痕迹，并且是一小段一小段的，明显减少了轮胎和地面的磨损程度。二、设计思路及问题（一）硬件组成及工作原理检测仪由机械系统和电气控制系统组成。机械系统的动力源为一台0.75kw三相电机,额定转速为1400rpm，通过斜齿轮硬齿面中间减速机将动力传给驱动盘。机械系统采用悬挂式，可跟随导轨移动。检测仪控制原理图如图2.1所示。 图2.1 ABS检测仪控制原理图研华系列工业控制计算机为控制核心,键盘和显示器为其标准输入/输出设备，打印机用于报表输出。为实现控制要求,在系统中扩展了一块基于ISA总线的多功能板卡PCL-818H，它支持16路单端或8路差分模拟量输入(AI),最高采样频率可达100KHz(DMA方式);另外还支持16路数字量输出(DO)和16路数字量输入(DI)、1路模拟量输出(DO)等。与其相连的有三块端子板，PCLD-782为16路光隔离输入端子板，用于连接按钮和开关信号；PCLD-785为16路继电器输出端子板,用于控制动作和指示灯；PCLD-8115为模拟量接线端子板，用于接入由变频器反馈的转速信号、ABS传感器的电阻信号和一定转速下ABS传感器的感应电压信号。其中变送器1为WB9041型电阻传感器，将输入的02000电阻信号转换成05V直流电压信号；变送器2为WB125S01型交直流通用电压传感器，将输入的交流电压信号(由轮速传感器测出其频率、幅值与车轮转速成正比)放大并转换成05V直流电压信号。（二）测试规范根据厂家对ABS传感器的测试规范，传感器(轮速传感器）安装完成后，首先应保证传感器的电阻在11001250之间，并在轮速大于30rpm时，传感器最小感应电压必须大于0.20伏，且齿圈和传感器最大感应电压与最小感应电压的比值应小于等于2.0。通过理论分析，有三种原因导致ABS不合格:(1)轮速传感器不合格：在这种情况下，测出的传感器电阻值超出11001250范围；(2)齿圈不合格:由于加工误差，导致齿顶加工误差或齿间距不均匀，一旦误差超出一定程度，检测出来疑似缺齿，测出的传感器最小感应电压将小于0.20伏；(3)轮速传感器与齿圈的安装不合格：一种情况是两者的垂直度误差，将导致测出的感应电压时大时小，最大感应电压与最小感应电压的比值应大于2.0；另一种情况是两者的安装间隙过大(超过1mm)，测出的传感器最小感应电压将小于0.20伏。（三）检测流程预先将变频器设置成高、低两种速度(对应于45Hz和5Hz)，其中低速(约3rpm)用于驱动盘上的槽口和试件上螺栓的找正；高速(30rpm)是检测ABS传感器感应电压所要求的转速。根据以上测试规范分析，自动检测流程如图2.2所示。图2.2 自动检测流程图在完成低速找正后，首先进行ABS传感器阻值测量，只有在阻值正常的情况下，才能继续进行ABS感应电压测量。由变频器控制电机升速至30rpm，待速度稳定后，通过DMA方式高速采集ABS电压信号(每转采集3000个信号)，采集完成后经数据处理显示关键数据并进行合格指示(如合格，点亮绿灯指示；如不合格，点亮红灯指示的同时蜂鸣器报警)。在操作者输入试件编号后，将本次检测的完整数据作为一条记录保存到数据库中。为便于操作,在机械部分上装有左、右两个手柄。如需要找正时，操作者可以握住手柄上的微动开关即可实现正、反转低速旋转。手柄上还设有两个开关分别用于选择进行ABS电阻测量和电压测量。合格指示可通过观察电器柜上塔灯的红绿指示来获得。整个操作过程只需用到手柄上的4个开关即可轻松完成。三、ABS检测仪器机械组成本次机械设计结构包括导轨和滑槽、吊轴和悬吊臂、平衡器与导向轴、主检测单元外型等，整体机械结构见装配图。该悬挂式检测仪的整体外形设计简单，明了，便于操作，大大增加工作效率。（一）机械结构组成1导轨和滑槽这部分位于整个检测仪的最上端，它主要起控制纵向、横向的移动和固定整个悬挂式检测仪，如下图3.1所示。图3.1 导轨和滑槽设计时选用四根导轨和滑槽，两两配合以使检测仪整体移动流畅。直线导轨是用来支撑和引导运动部件，按给定的方向平稳的做往复直线运动。总的来说分为三个基本功能：(1)为承载体的运动导向。(2)为承载体提供光滑的运动表面。(3)承受整个检测仪的重力，保持稳定，以免对检测时产生影响。2吊轴和悬吊臂吊轴主要作用是连接导轨和悬吊臂，但是这两个部分的设计要考虑一下几个问题：(1)连接端的设计：螺钉连接时要注意其所受切应力的大小，要选择合适的连接装置以免造成脱落导致人员伤害。(2)选料：吊轴和悬吊臂的材料的用量要合适，比如可以通过改变外型来减少材料的用量。(3)其它要注意主测试单元的质量大小以及一些附着件等。综合以上因素设计出的吊轴与悬吊臂结构，如图3.2所示。图3.2 吊轴和悬吊臂3平衡器和导向器平衡器又叫弹簧吊车，弹簧平衡器。有的工人叫它助力机械手，助装配机械手，平衡吊，无重力吊挂设备，助力帮手。它的特点有以下几条：(1)使用于持续，单一的工作。 (2)供流水生产线上从事多种工作的工作人员使用。 (3)用于悬挂，集中，搬运及移开工具，夹具，装置器，轧件，架子等。 (4)易于操作气动，电气及液压工具。 (5)手动锁止被悬挂物的装置； (6)带保险装置，如悬挂物超重，蜗旋弹簧断裂，可立即锁止，避免悬挂对象坠落。平衡器优点： (1)减低了工作人员的疲劳，增加了工作效率。 (2)平衡器节省工厂空间，降低生产成本。 (3)弹簧平衡器能防止工具的损坏。 (4)弹簧平衡器无电气或气动危险，使用安全可靠。导向轴两端皆有螺纹，上端通过吊挂板连接平衡器，下端连接主检测单元，自身固定在悬吊臂上面。具体结构如图3.3所示。 图3.3 平衡器与导向轴4主检测单元外型设计所选的电机、变频器，减速机等都放在主检测单元里面，在主单元底部设有把手、通风孔等。图3.4 主检测单元图3.5 主检测单元主视图主检测单元上面的卡盘是卡在车轮上面，电机带动卡盘转动达到设定速度然后进行测量。如上图3.4和图3.5所示。5把手检测仪工作时的主要控制过程都是通过把手上面的按钮来控制的。按钮的功能主要有控制电机正转，控制电机反转，阻值测试，电压测试及诸多开关等。如图3.6所示。图3.6 手柄按钮布置图（二）主检测单元仪器的选择传动系统提供动力的电机选择需要满足可以无极调速的条件。无极调速，即可以实现无极的调速，使速度能够在其工作范围内任意的调节。目前市场上比较常见的无极调速设备主要有下面几种：电磁调速电机，变频调速电机以及可控硅直流电机调速器。选用电机的实物图如图3.7所示：图3.7 电机实物图综合考虑，本次试验台结构设计选取额定功率为750W带有减速机的三相异步电机，选用的品牌为上海锐进，该电机的型号为RF57-Y0.75-6P-42.75-B5。所要的输入转速为920 rpm，输出转速为21.5rpm，所以传动比为42.75，额定功率为81Nm。 四、 ABS检测仪器电气组成（一）PCL-818H板卡选择及介绍1概述 PCL-818H 是一款100KHZ的多功能数据采集卡，能都提供最常用的五种测量和控制功能，这些功能包括：12位A/D转换、D/A转换、数字量输入、数字量输出及计数器/定时器功能。2特点(1)可通过跳线配置为16 路单端或8 路差分模拟量输入 (2)12 位A/D转换器，最高采样速率100Hz(DMA 方式) (3)每个输入通道的输入范围可通过软件单独设置，这个设置保存在板卡的RAM 中 (4)可通过软件选择输入范围： 双极性：0.625V，1.25V，2.5，5V，10V 单极性：01.25V ，02.5 V，05V，010V (5)3 种A/D触发方式：软件触发，Pacer触发，外部触发； (6)A/D转换后数据转移方式：软件查询，中断方式，DMA 方式； (7)采用 Intel 8254 可编程定时器/计数器芯片，可提供触发脉冲频率从0.00023Hz 到 2.5MHz，时基可用跳线选择 10MHz 或 1MHz，提供一个16 位计数器 ；(8)16 路数字量输入及16 路数字量输出，所有通道均为TTL电平； (9)1路 12 位模拟量输出通道，输出范围可通过选择基准电压为-5V或-10V输出0+5V或0+10V，当然也可以选择不同的基准电压源（AC、DC）输出不同的电压范围；3规格(1)模拟量输入（A/D转换器）通道：16 路单端或8 路差分分辨率：12 位输入范围（V）： 双极性：0.625V，1.25V，2.5，5V，10V单极性：01.25V ，02.5 V，05V， 010V输入过载电压：30VDC 转换类型：逐次比较型 A/D转换转换速率：最大100KHz精度：0.01%(读取值)，1 位线性度：1 位触发模式： 软件触发、Pacer触发和外部触发数据传输： 程序控制、中断方式和DMA方式(2)模拟量输出（D/A转换器）通道：1路12位输出范围：0+5 或0+10V（基准电压选择板卡上-5V或-10V）-10V+10V（选择外部AC、DC基准电压源）基准电压：内部： 5V-10V 外部：-10V+10V（AC/DC）线性度：0.5 位输出驱动：最大5mA转换时间：5S(3)数字量输入 通道：16路电平：与TTL电平兼容输入电压：低电平：00.8V高电平：最小2V输入负载：低电平：+0.5V 0.4mA(最大)高电平：+2.7V 0.05mA(最大)(4)数字量输出通道：16 路电平：与TTL电平兼容驱动能力：低电平：（汇）8mA 0.5V(最大)高电平：（源）-0.4mA 2.4V(最小)(5)可编程定时器/计数器器件：Intel 8254计数器：有三个16 位的计数器，其中一个作为事件计数器，另外两个级联在一起作为32 位定时器输入门：与TTL/CMOS兼容时基：Pacer（通道1 和通道2）：10MHz或1MHz可选择 通道0：内部100KHz或外部时钟10MHz（最大）定时触发器速率：0.00023Hz到2.5MHz(6)中断通道：中断号：可软件选择IRQ2-7中断使能：可以通过中断控制寄存器的INTE位来设置(7)DMA 通道：通道号可以通过设置跳线来选择1或3，通过控制寄存器的DMAE位来控制DMA通道的使能。4.一般特性 (1)功耗：+5V 180mA （典型），500mA（最大）+12V140mA (典型) ，200mA（最大）-12V 14mA(典型)，20mA（最大）(2)I/O端口：20 引脚I/O接口，还有一个附带的37 引脚接口(3)I/O基址：16个连续字节，基址是通过DIP开关SW1来设置地址线A4A9（默认基址是300）(4)工作温度：0- +50C(5)存储温度：-20- +65C(6)尺寸:185mm(L)*100mm(H)（二）电气控制柜外接线路图4.1 电气控制柜外接电路电气部分主要以工业控制计算机为中心，它位于生产车间的系统控制柜中，然后通过外接电路连接前面所选择的三相异步电机，手柄（上面有控制按钮），传感器等。如图4.1所示：（三）板卡及端子工控机（Industrial Personal ComputerIPC）是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。而此次设计所选择的板卡等是其中的核心部分，键盘和显示屏是其输入和输出设备，另外可用打印机做报表。为实现控制要求,在系统中扩展了一块基于ISA总线的多功能板卡PCL-818H,它支持16路单端或8路差分模拟量输入(AI),最高采样频率可达100KHz(DMA方式);另外还支持16路数字量输出(DO)和16路数字量输入（DI)、1路模拟量输出(DO)等。与其相连的有三块端子板,PCLD-782为16路光隔离输入端子板,用于连接按钮和开关信号; PCLD-785为16路继电器输出端子板,用于控制动作和指示灯; PCLD-8115为模拟量接线端子板,用于接入由变频器反馈的转速信号、ABS传感器的电阻信号和一定转速下ABS传感器的感应电压信号。它们之间的连接图如图4.2所示：图4.2 板卡及端子连接（四）控制面板介绍控制面板位于电气控制柜上，它用来对工业控制计算机发出指令，经过处理后转变成信号区控制电机。这部分的设计理念为：简单、简洁、明了。面板上面主要有三种颜色的LED灯，分别代表了不同的意思。如图4.3所示。图4.3 控制面板（五）电气图各部分介绍1PCLD-782端子连接图4.4 PCLD-782端子连接该部分的电源是24VDC开关电源；其中包括5个自锁按钮分别控制阻值测试、电压测试、复位、电机正转、电机反转。它具体体现在手柄的按钮上；还包括3KM1和1KR1两开关，它们的控制分别体现电机的正常工作和调节速度。这部分总体担任的任务就是数字量的输入（通过手柄来控制）。如图4.4所示。2PCLD-785端子连接该部分电源为24VDC开关电源；主要作用就是控制数字量的输出：它包括一对互锁线圈7KR1、7KR2来表达ABS传感器电阻和电压测试；而7KR3表达检测不合格；当输出三色灯黄代表运行，灯绿表示所检测的ABS系统合格。如图4.5所示。它的其他引脚分别接到变频器S1到S5五个引脚，如图4.6所示。图4.5 PCLD-785端子连接图4.6 PCLD-785端子连接3传感器与PCLD-8115连接图4.7 传感器这部分包括两个传感器，一个传感器输出其所测交流电压信号，然后经过WBV125S01转换、放大成PCLD-8115端子所能接受的电压信号，然后由板卡转换成数字量信号输出；另一个测阻值的传感器除了转换信号的WB9041不一样其它都相似。如图4.7所示。4变频器变频器主要用来调节电机速度，它上面的S1和S2两个引脚是用来控制三相异步电机的正、反转；而S3、S4和S5是控制三个不同的速度以便完成检测目的；它的U/T1、V/T2、W/T3三个引脚连接三相异步电机从而达到变频调速的目的；它的MA和MC引脚接24VDC，最大电流2A的电源；AM、AC两引脚分别接在PCLD-8115的CH2H和CH2L两引脚上面；并且变频器上联有电抗器，电抗器的作用是在发生短路时,电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持变频器电压水平的作用，使变频器上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。如图4.8所示。图4.8 变频器5线性电源这部分的电源是220V的直流电压，是由主电源三相交流电变压转换成220V的直流电压；从此电源接入线性电源时串有一带灯的自锁开关，它的作用是起控制电源，主观的表现是灯的亮与灭。这部分接有两个线性电源分别为DC12V/0.5A电源、DC24V/0.5A电源，它们分别给WBV125S01和WB9041提供电源；还包括了一个输出24VDC/2A的开关电源并接有熔断器（电流过大时熔断从而保护电路）。如图4.9所示。图4.9 线性电源6指示灯这部分电源为24VDC开关电源；包括四个常开开关，四个指示灯，和一个蜂鸣器，4HL1灯变绿便是系统上电标志；4HL2灯黄色表示正在进行阻值测量；4HL3变蓝色表示正在进行电压测量；4HL4三色灯变红，蜂鸣器鸣响表示检测仪所检测ABS不合格。如图4.10所示。图4.10 指示灯 7风扇及系统上电部分图4.11 风扇及上电系统这部分的电源是380V三相交流电；风扇主要功能是散热，包含两个轴流风扇；其中3SA1是钥匙选择开关（有钥匙来控制）；3SQ1是柜内微动开关（柜门的开关来控制）；3SE1是急停蘑菇钮（常闭，处理紧急状况）；以上三个开关之间接一线圈3KR1；包含一常闭开关3KR1控制的柜内日光灯3BSB1；包含一个常开开关3KR1和一带灯自锁开关3SB1控制的接触器3KM1，控制主电源中的3KM1从而使系统上电。如图4.11所示。8主电源和滤波器这部分主要提供电源，进向是380V的交变电压；包含了两个空气开关也就是断路器，它们允许通过的最大电流皆设定为10 A，主要起保护电路和设备的作用；还包括两个线路滤波器，它们分别接在电源、变频器和电源、开关之间，它主要起消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。结 论ABS检测仪作为车桥装配线的终检工序之一，可实现ABS性能的在线自动检测。其机械系统采用悬挂式，结构紧凑，只需使用手柄上的开关即可完成整个检测，便于操作。控制系统以工业计算机为核心、变频驱动方式、DMA高速数据采集方法，操作节拍短，可靠性强。检测数据自动保存，具备检索和报表功能。作为前、后桥装配线的在线检测设备，本系统可实现后桥两测ABS信号的自动检测，并根据检测将结果作出合格评判。系统的主要特点有：（1）系统采用工业控制计算机作为控制核心，辅助其他硬件抗干扰措施，使系统能适应恶劣的工业现场环境，具有较高的可靠性；（2）系统设计时就设有足够的防护措施，能有效的增减检测仪寿命，外观简洁明了，便于操作；（3）系统的生产率高，设备检测节拍小于3分钟/台。此次设计的悬挂式前、后桥ABS检测仪用于ABS产品的检测及ABS的辅助开发、设计，能有效地减少路试强度，节约开发成本，缩短开发周期，具有很好的应用前景。参考文献1 付百学.汽车电子控制技术(第2版)(下册)M.北京:机械工业出版社，2002.2 厉朴,宋健,于良耀.ABS轮速信号抗干扰处理方法J.汽车技术，2001，(5)：23-29.3 葛秀盛，刘巫香.变频器应用中的谐波干扰问题与抑制措施J.制造业自动化，2006,(3)：12-15.4 陈默然,丁能根. ABS制动工况台架测试模拟J.农业机械学报, 2008, 39(9): 35-37.5 刘建房,李以农.汽车ABS动态试验台的开发设计J.重庆大学学报, 2006, 29(12): 1-4.6程军.汽车防抱死制动系统的理论与实践M.北京:北京理工大学出版社, 1999. 21-26.7 张轩,管殿柱.AUTOCAD 2006 机械制图设计应用范例M. 北京：清华大学出版社,2006.68 袁生杰.汽车防抱死系统（ABS）的组成元件介绍J.天津：天津职业技术师范学院学报，2000，10：24-28.9 朱家诚. 机械设计课程设计M.合肥：合肥工业大学出版社，2005.10尹志强.机电一体化系统设计课程指导书M.北京：机械工业出版社2007.11王伯平.互换性与测量技术基础（的3版）.北京：机械工程出版社，2008.12毛昕，张秀艳，黄英等.画法几何及机械制图.北京：高等教育出版社，2004.13刘鸿文.材料力学(第4版).北京：高等教育出版社，2003.14孙恒,陈作模,葛文杰.机械原理.北京：高等教育出版社，2006.15孟嗣宗,崔艳萍. 现代汽车防抱死制动系统和驱动力控制系统(第1版).北京：北京理工大学出版社，1997.16刘革,张梅生. 现代汽车防抱死制动装置（ABS）维修手册(第1版).哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社，1996.17 于坤炎,马洪文. 现代轿车制动防抱死系统构造原理与检修(第1版). 北京：北京理工大学出版社，1999.18 柯愈治. 与学者谈现代汽车防抱死（ABS）技术.四川：四川科学技术出版，199819 于坤炎, 马洪文. 现代轿车制动防抱死系统构造原理与检修(第1版).北京：北京理工大学出版社，1999.20 汪立亮,徐淼,章宏. 现代汽车自动防抱死制动系统（ABS）原理与检修(第1版). 电子工业出版社,2000.21 Mark Akey . Development of Fuzzy Logic ABS Control for Commercial Trucks, SAE paper ,No.952673致 谢这次毕业设计能够顺利完成，首先要感谢我的指导老师，没有周老师的帮助和耐心讲解，很难完成这次毕业设计。周老师为了引导我们，牺牲了自己的休息时间，而且每次都是和蔼可爱、面带微笑地给我讲解，不厌其烦，直到我明白了为止。在这里，我对周老师表达深深地谢意。还有感谢卢老师在百忙之中为我指点迷津，加深对机械图的了解。最后，感谢我的同伴，一路走来，相互扶持，互相激励。最后，再次表达我的感激之情，感谢你们能让我最终完成这次毕业设计，顺利毕业！袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羁莀蒈羃膇芆蒇蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃虿羆艿薃袁节膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肃芅蕿袈芈膁蚈羀肁蒀蚇蚀袄莆蚇螂肀莂蚆羅袂芈蚅蚄膈膄蚄螇羁蒂蚃衿膆莈蚂羁罿芄螁蚁膄膀螁螃羇葿螀袅膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃蚂肂莈蒂螄芈芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆袅肅芁薈螁膅莃螄聿膄蒆薇羅膃蚈螂羁膂莈蚅袇膁蒀袀螃膀薂蚃肂腿节衿羈腿莄蚂袄芈蒇袇螀芇蕿蚀聿芆艿蒃肅芅蒁螈羁芄薃薁袆芃芃螆螂芃莅蕿肁节蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈蚂螂羂薁袈肀肁芀蚁羆肁莃袆袂肀薅虿袈聿蚇蒂膇肈莇螇肃肇葿薀罿肆薂螆