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, 實時模塊, 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，因為它可以在制造過程早期發(fā)現(xiàn)問題，并加以解決。理想的渦輪增壓器系統(tǒng)必須具有快速響應時間、高精度和準確的數(shù)據(jù)檢測能力，這包括功能驗證和分析功能。

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)時間和資源分配方面，需要一個人進行硬件設計兩個月，一個人進行軟件開發(fā)三個月以及一個人進行調(diào)試和檢測一個月。

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、溫度和速度值進行測量。

圖1：系統(tǒng)組成方塊圖

檢測系統(tǒng)需要每個測量單元具有高分辨率，因為它必須測量性能參數(shù)，而現(xiàn)有的PLC系統(tǒng)由于每個單元數(shù)據(jù)范圍有限，因此無法達到所需的精度等級。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，單元自動控制，外部接口，CompactRIO以及用戶接口。

系統(tǒng)由多個組件組成，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，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系統(tǒng)。