Система для испытания двигателей внутреннего сгорания

1575081 их обработка на всех трех режимах осуществляется с помощью блока 13 измерения и анализа параметров в реальном масштабе времени. Программное обеспе - чение выполнено по модульному принципу и состоит из: программы начальногозапуска, программы организации последовательного выполнения программы испытаний двигателей супервизора, набора Функциональных модулей выполнения элементарных функций, и функциональных таблиц с записанной последовательностью действий, реализующих технологические процессы испытаний, В состав супервизора входят следующие задачи: диспетчер задача вывода на заданный режим, задача инициализации сбора информации, задача инициализации контроля параметров, задача работы с Функциональной и цифровой клавиатурой, задача обновления таблицы параметров и 5 ОБлок 13 выполнен в виде блока 21 управйения, подключенного к цепочке; блок 22 коммутаторов - блок 23 измерительных преобразователей - блок 24 проверки на достоверность информации, 55 блок 25 контроля для распознавания аварийных и предаварийных ситуаций, Блок 15 блокировки содержит первый .,26;: второй 27 и третий 28 триггеры и пр. Изобретение относится к испытаниямДВС, в частности к устройствам дляуправления режимами испытаний и контроля параметров двигателя.Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности системы.На Фиг,1 представлена функциональная схема системы; на фиг.2 - функциональная схема блока измерения и анаЛиза параметров; на фиг.3 - принципиальная схема блока блокировки,Система для испытания ДВС 1 содерт измерители 2 параметров двигателя, исполчительные механизмы 3 и подключаемую к центральной ЭВМ системууправления, снабженную вычислителем4, который соединен с пультом 5 управления через блок 6 ввода и блок 7вывода, а также с оперативным запоминающим устройством 8 (ОЗУ), постоянным запоминающим устройством 9 (ПЗУ),1 апоминающим устройством 10 на магнитном носителе, дистлеем 11 и печатаюЩим устройством 12, Система содержит 25блок 13 измерения и анализа параметров, соединенный с измерителями 2 параметров двигателя, блоком 6 ввода,вычислителем 4 и центральной ЭВМ,первым выходом подключенный к исполнительным механизмам 3, а входом - кПульту 5 управления, блок 14 формирования управляющих воздействий, одйим входом которого является выходлака 7 вывода, а другим входом -второй выход блока 13 измерения ианализа параметров, блок 15 блокировки входами которого являются выРходы пульта 5 управления и блока 14,а также первый выход блока 13, а выХодами - входы исполнительных мехаНизмов 3 и один из входов блока 6Ввода.Пульт 5 управлениявыполнен в видеблока 16 задания режима, блоков 17 и18 функциональной и цифровой клавиатуры соответственно, блока 19.индикации и блока 20 управления в ручномрежиме. селекторы-мультиплексоры 29 по числу исполнительных механизмов 3,Система для испытания ДВС работает в трех режимах; автоматическом, ручном и режиме подготовки, задание которых осуществляется блоком 16.В автоматическом режиме последовательность и длительность режимов работы двигателя задается программно заранее и отрабатывается вычислителем 4, Программа испытания может быть записана на магнитный носитель.В ручном режиме работы управляющие воздействия на двигатель задаются с пульта 5 управления оператором- испытателем, Ручной режим работы системы используется для проведения отладочных испытаний двигателя, когда необходимо изменять режимы работы двигателя в произвольной, заранее непредусматриваемой последовательности.В режиме подготовки производится работа по подготовке испытаний с записью программы испЫтания в оперативное запоминающее устройство 8, если подготовленное испытание будет использовано одноразово, Если программа планируется для использования многократно, то она с ОЗУ 8 может перезаписываться на магнитный носитель устройства 10.Измерение параметров двигателя и Все перечисленные задачи компонуются совместно с операционной системой в единый загрузочный модуль.наличии режима ожидания продолжения работы после приостанова, происходит включение программ испытания на выполнение с прерванного или с заказанного с блока 18 номера режима. В противном случае программа испытаний выполняется сначала,т.е. супервизор начинает последовательно просматривать таблицу и формировать запросы на включение модулей, реализующих техно-. логический процесс.С другой стороны, после получения сигнала Пуск программы супервизор выбирает иэ нормативно-справочной информации данные, необходимые для работы блока 13 измерения и анализа параметров, а именно: список измеряемых параметров с адресами коммутируемых цепей, уставки для проверки надостоверность и пределы аварийных ипредаварийных значений, защищаемыхпараметров двигателя, и через портыввода-вывода передает их блоку 21 управления с командой на запуск задачиизмерения в блоке 21. Блок 2 управления, получив сигнал с вычислителя 4, запускает на выполнение программу, записанную в ПЗУ 1 блока 21 управления по ветви опроса параметров аналогового типа, измерители 2 которых подключены к блоку 22 коммутаторов. Программа просматривае 1 таблицу параметров и в соответствии 1с адресами последовательно коммутирует необходимые измерители. Сигналы проходят через блок 23 измерительных преобразователей, где преобразуются в стандартный сигнал (0-5 мЛ, 0-10 В), на блок 24, где записываются в буфер памяти и в блок управления выдается сигнал, увеличивающий на единицу содержимое счетчика количества измере 15"- ний. Программа блока 13 анализирует счетчик количества измерений и, сслп он не исчерпан, выдает сигнал на повторное измерение. При заполнении буфера памяти в блоке 24 происходит ус-.реднение данных всех измерений, а результат сравнивается с пределами уставок для каждого параметра, получаемых с блока 21 управления. При соответствии.результатов измерения уставкам последние выдаются через второйвыход блока 19 и блок 6 ввода в вычислитель 4 и записываются в ОЗУ 8,Кроме того, данные измерения параметров управления выделяются иэ общего 5 57508Записанные на устройство 10 или вОЗУ 8 программы испытаний имеют видтаблиц, в которых в форме массивов информации записаны сведения о технологическом процессе испытаний (номера5режимов испытания, временные характеристики, задание на управление исполнительными механизмами диапазоны измерения и управления, необходимостьконтроля, регистрации и пр,).По команде "Загрузка" с блока 17осуществляется запуск программы начального запуска, которая переписывается в ОЗУ 8 с магнитного носителяустройства 10 загрузочный модуль изапускает на выполнение супервизор.Супервизор ожидает ввода с блока 8цифровой клавиатуры номера программы,которую необходимо выполнить. После 20получения номера программы супервизорсчитывает заданную программу в ОЗУ 8и переходит на анализ наличия сведений об испытываемом объекте (номер,модификация, коды применяемых исполнительных механизмов, коды подключенных датчиков и пр.).Если сведения не введены, то с помощью блока 18 цифровой клавиатурыпроизводится их ввод в установленной 3 Опоследовательности.После ввода необходимых данных супервизор переходит в режим ожидания"Пуск программы" от блока 17 и послеего получения начинает последователь 35но просматривать таблицу и формироватьзапросы на включение модулей выполнения элементарных функций (например:включить, выключить, измерить, выдатьуставку и пр.).40В автоматическом режиме системаработает следующим образом,С блока 16 задания режима работысистемы пульта 5 управления сигналот кнопки автоматического режима поступает на блок 15 блокировки.На прямом выходе триггера 28 появляется сигнал высокого уровня, обеспечивающий прохождение сигналов управления через селектор-мультиплексор 5029 по нечетным входам от блока 14.Одновременно на одном из выходовблока 15 формируется сигнал высокогоуровня (на выходе триггера 28), который через блок 6 поступает в вычислитель 4.Супервизор, получив сигнал "Пускпрограммы" с блока 17, анализируетсостояние программы испытания. ПриДля установления заказанного в таблице режима нагружения ДВС, вычислитель 4 через блок 7 вывода выдает на блок 14 формирования управляющих воз действий значения необходимых параметров управления (например, частота вращения коленчатого вала двигателя и крутящий момент). М ассива полученных данных и передают -ся на блок 14.Таким образом, в ОЗУ 8 всегда хранится текущая информация о параметрахДвигателя с задержкой на время циклаих опроса.В случае выявления недостоверныхПараметров их коды передаются в блок21 управления для повторения измере -ия, При повторном определении недосоверности параметров через второйыход блока 2 и блок 6 ввода в вычиситель 4 передаются их коды с признаком недостоверности для принятиярешения по продолжению испытания.Параметры, для измерения которыхнеобходимы запуск, измеритель илидлительные интервалы времени (расходтоплива, расход воздуха, Расход кар 1,;терных газов, дымность, и т,д.) опрашиваются при необходимости, задаваемой вычислителем 4 через первый выходблока 13. При выходе из строя вычислителя 4 информация выдается через 251 блок 13 на центральную ЭВМ, где распечатывается в виде протокола.Все параметры, включенные в систему аварийной и предаварийной защиты с блока 24 передаются на блок 25,где проверяются на соответствие аварийным и предаварийным уставкам, полученным с блока 21 управления.В случае обнаружения аварийногопараметра блок 25 выдает команду наисполнительные механизмы аварийного35останова двигателя переводит системув ручной режим работы с помощью блока 15 блокировки и передает значенияаварийных параметров через блок 6 вво да в вычислитель 4 для отработки программ аварийного завершения испытанийи индикации аварийного состояния наблоке 19 индикации пульта 5.В случае обнаружения предаварийных значений параметров информацияпередается через второй выход блока13 и блок 6 ввода в вычислитель 4 дляпринятия решений по дальнейшей работе системы,50 Получив с блока 13 информацию о текущих значениях параметров управле. ния, блок 14 разделяет ее по типам исполнительных механизмов и сравнивает с уставками, полученными с вычислителя 4. При несоответствии уставкам в блоке 14 происходит вычисле ние величины управляющего воздействи и преобразование его в вид, необходимый для управления конкретным исполнительным механизмом. Полученное управляющее воздействие выдаетсЯ в устройство 15 блокировки и, пройдя через соответствующий селектор в мультчплексор 29, передается на соответствующий исполнительный механизм.При соответствии полученных величин параметров уставкам управляющие воздействия не выдаются. Таким образом управляющая цепочка двигатель 1 - измерители 2 - блок 13 - блок 14 блок 15 исполнительные механизмы 3 работает непрерывно, тем самым осуществляя установление и поддержание с необходимой точностью режимов работы двигателя 1, задаваемых вычислителем 4.Текущая информация о состоянии двигателя периодически записывается вОЗУ 8.Оператор системы имеет возможность визуального контроля состояния двигателя с помощью индикаторного табло, или дисплея 1, где непрерывно индицируется информация о частоте вращения коленчатого вала двигателя и крутящем моменте, а также сигнализируются в процессе испытания все отклонения па. Раметров от нормы. При этом с помощью блоков 17 и 18 оператор имеет возможность получить значение любого параметра системы на индикаторном табло или дисплее 11. Когда по программе требуется измерять параметры, не включенные в таблицу на периодический. опрос (расход топлива, расход воздуха и пр.), вычислитель 4 выдает в блок 13 команду блока 16 управления. Результат записывается в ОЗУ 8.Для увеличения надежности системы предусмотрен специальный комплекс технических и программных средств, который работает следующим образом.С дискретностьюмежду вычислителем 4 и блоком 16 управления происходит обмен сигналами контроля. При получении сигнала каждый из абонентов делает вывод о том, что блок, с кото 1575081 10лучение сигнала контроля одним иэабонентов говорит о том, что блок,который не выдает этот сигнал, неработоспособен. Если неработоспособенблок 21 управления то для окончанияиспытаний вычислитель 4 переходит вработу в аварийном режиме, т.е. вычислитель выполняет функции блока 21 10управления. При выходе из строя вычислителя 4, сигналы об его отказе передаются в центральную ЗВМ, которая начинает принимать и распечатывать информацию с блока 13, а система переводится в ручной режим,Для работы в ручном режиме необходимо на блоке 16 пульта 5 управлениянажать кнопку "Ручной режим., при этомсигнал запоминается с помощью триггера 26 и передаетсячерез блок 6 ввода информации в вычислитель 4.Сигнал низкого уровня, сформированный на прямом выходе триггера 28, попадая на управляющие входы селекторовмультиплексоров 29, запрещает прохождение сигналов управления с блока 14и разрешает прохождение сигналов спанелей управления исполнительных механизмов 3 блока 20 управления в ручном режиме, При этом вычислитель 4работает с блоком 13 как и в автоматическом режиме, но управляющие сигналыне выдаются.При нажатии на блоке 16 кнопки"Подготовка" вычислитель 4, получивсигнал с триггера 27, включает про-грамму подготовки таблицы режимов испытаний с использованием дисплея 11и языка оператора. 4Оператор на экране составляет технологический процесс подготавливаемыхиспытаний с помощью специального языка подготовки. Программа, обрабатываятекст, записывает его в виде массивов информации на языке ЭВМ, на которой производится реализация технологического процесса. Полученная таблица (массив) может быть записана вОЗУ и выполняться сразу же после подготовки или на магнитный носитель,при этом ей присваивается порядковыйномер для обеспечения. возможности многократного повторения подготовленного. технологического процесса. 55Формула изобретения мерения и анализа параметров черезпорты ввода-вывода подключен к электронно-вычислительной машине и вычис- О лителю, информационным входом подключен к выходам измерителей, входы которых связаны с первым выходом блокаизмерения и анализа параметров, второй выход последнего связан с управ ляющими входами исполнительных механизмов и первым входом блока блоки -ровки, третий и четвертый выходы блока измерения и анализа параметровподключены соответственно к дополни. р тельному входу блока ввода и первомувходу блока формирования управляющихвоздействий, второй вход которого "подключен к выходу блока вывода, аего выход соединен с вторым входомблока блокировки, третий и четвертыйвходы последнего связаны с пультомуправления, дополнительный выход блока блокировки связан с блоком ввода,а остальные выходы подключены к ин- О формационным входам исполнительныхмеханизмов.2. Система по п.1, о т л и ч а ю-щ а я с я тем, что блок измерения ианализа параметров выполнен в видеблока управления с портами ввода-вывода, тремя выходами и входом, блока коммутаторов с двумя входами, блока преобразователей, блока проверки с двумя входами и выходами и блока контрым он связан, работоспособен. 11 епо 1. Система для испытания двигателей внутреннего сгорания, содержащая измерители параметров двигателя исполнительные механизмы с информационными и управляющими входами и подключаемую к электронно-вычислительноймашине систему управления, снабженнуювычислителем с портами ввода-выводаинформации, который соединен черезблоки ввода-вывода информации с пультом управления, а также с оперативнымзапоминающим устройством, постояннымзапоминающим устройством, запоминающим устройством на магнитном носителе, дисплеем и печатающим устройством, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения быстродействия и надежности, в систему введеныблок измерения и анализа параметровс портами ввода-вывода, информационным и управляющим входами, и тремявыходами, блок формирования управляющих воздействий с двумя входами и одним выходом и блок блокировки с четырьмя входами-выходами по числу исполнительных механизмов и дополнительным выходом, причем блок изроля с тремя входами, первый выход блока управления подключен к первому входу блока коммутаторов, выход которого через блок преобразователей и проверки связан с первым входом блока контроля, второй вход которого подключен к второму выходу блока управлеления, второй вход блока проверки подключен к аортам ввода-вывода блока . управления, остальные порты ввода- вЫвода последнего являются портами врода в выво блока измерения и анали - зй параметров, информационный вход которого совмещен с вторым входом блокаа коммутаторов, вход блока управления совмещен с четвертым выходом блока измерения и анализа параметров, управляющий вход последнего совмещен с 1 третьим входом блока контроля, а впорой, третий и четвертый выходы бпока измерения и анализа параметров совмещены соответственно с первым вы - хрдом блока контроля, с вторыми выходми блоков контроля и проверки и с третьим выходом блока проверки.3. Система по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что блок блокировки выполнен в виде первого, второго и третьего триггеров и селекторовмультиплексоров по числу исполнитель-.ных механизмов, Б-входы триггера сов 5мещены с третьим входом блока блокировки, четвертый вход которого совмещен с четными входами селекторовмультиплексоров, прямые выходы триггеО ров совмещены с дополнительным выходомблока блокировки, остальные выходы которого совмещены с выходами селекторов-мультиппексоров, управляющие входы последних поключены к прямому выхо 15 ду третьего триггера, инверсный выходкоторого поцключен к первым К-входампервого и второго триггеров, инверсныивыход последнего подключен к вторымБ.-входам третьего и первого, инверсный20 выход которого подключен к третьим Квходам второго и третьего триггеров,второй 8 в вх первого триггера,второй К в вх второго триггера ипервый К-вход третьего триггера совмещен с первым входом блока блокировки, второй вход которого совмещенс нечетными входами селекторов-мультиплек с оров,1575 О 81 Мале Редактор М.Товт ррект И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина,ь Хдлпкуб 4ф РПА1