摘要：近年来，水泵测试系统技术条件及检验方法得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了系统总体设计，并结合相关实践经验，分别从系统硬件以及系统软件设计等多个角度与方面，就该课题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
关键词：水泵测试系统；技术条件；检验方法；研究
1前言
作为一项实际要求较高的实践性工作，水泵测试系统技术条件及检验方法的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对水泵测试系统的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
2概述
随着水泵行业的迅速发展，泵阀生产水平有很大提高，其产量也大幅度增加。其中，中小型及民营泵阀企业增速较多，所占比重比较大。然而，这些产泵企业出厂试验设备停滞不前，一些误差较大、不符合国家标准的陈旧测试系统仍在使用。目前，水泵企业的生产模式仍为装配与试验分离模式，出厂试验无法覆盖所有水泵，只能采取抽检形式，自动化程度低，严重影响水泵质量监督。同时，出厂试验中的两大试验需要人工操作，人为因素影响较大，且耗时耗力、精度低、水资源利用率差。因此，水泵出厂试验水平亟待提高，在加大水泵质量监督力度的同时与国际先进制造水平接轨，提高自动化生产水平，实现节能减排。随着水泵行业标准化和国家对水泵质量要求的不断提高，产泵过程与出厂试验分离的生产方式必将被自动化流水作业生产方式替代。
汽车冷却水泵对发动机进行冷却，保障发动机在一定温度范围内正常运行。若水泵存在泄漏，超过一定密封要求，对发动机的性能、功率、寿命及安全等方面将产生严重影响，甚至使汽车不能正常工作。根据QC/T288.2-2001“汽车发动机冷却水泵试验方法”中的密封性试验、汽蚀试验、可靠性试验、性能试验，仅仅是水泵的出厂试验，而对于长期高温使用中的密封性质量隐患并未做出可靠的测试。
针对此问题，本文结合设计了一种基于PLC的汽车水泵耐久性自动网络化测试系统，在汽车水泵按预先定的测试转速在设定水温中连续运行后，检测汽车水泵有无泄漏的情况发生，以此对其耐久性进行测试。该系统已经成功用于某汽车水泵生产企业的产品出厂检验。
3系统总体设计
整个系统由电机组调速控制子系统、温控子系统和远程监控系统组成。其中PLC为控制核心，通过RS-485协议和变频器、温控器进行通讯，一方面控制电机的运转，模拟出汽车行驶时加减速以及恒速模式；另一方面控制加热器来对冷却水加热，提供汽车水泵运行过程中的热水。
3.1调速控制子系统
由PLC、变频器、电机、水泵等组成。为了提高工作效率采用一拖六的控制方案，即一台PLC控制6台水泵，PLC通过RS-485选定工作电机并控制变频器来调节相应编号发动机的转速，用皮带轮带动水泵进行运转，从而模拟出人驾驶汽车加减速以及恒速的模式。
3.2温控子系统
由热电偶、温控器、固态继电器等构成。当热电偶检测水温低于PLC的设定时，PLC通过RS-485与温控器通讯，控制加热器对水进行加热，相反，当温度高于设定温度时，PLC输出信号通过温控器使加热器停止加热。
3.3参数设置
由触摸屏和PLC构成，测试人员根据待测水泵参数自行设置水温和转速以及加减速时间。为了使测试效果更为准确，仿真环境更为逼真，变频器提供了15段速的速度设置。RS-232与PLC通讯实现整个测试系统的实时在线测试。
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4系统硬件
4.1调速系统
PLC选用台达DVP20EH00T型PLC，100-240VAC电源供电、晶体管输出、12路输入、8路输出。变频器选用台达VFD150F43风水及专用型变频器，多段速指令0-15选择。R、S、T接三相电源，U、V、W通过熔断器接三相电机，P/B1与B2之间接刹车电阻，刹车电阻的阻值是根据电机的功率选定的。根据说明书的说明，15KW的电机选用的电阻式1000W，50Ω的电阻。接地端子是以特种方式接地的。AFM、ACM分别是模拟电压输出端、模拟控制信号共同端，AFM输出的信号经过电阻和电流计与ACM相连。SG+与SG-是RS-485通讯口，通过RS-485总线与PLC进行通讯，接收PLC发出的指令，然后完成相应的操作。
通讯参数设置：通讯口用COM2，通讯格式为ASCII模式。在PLC中，D1120是16位的数据寄存器，通过设置PLC中16位数据寄存器D1120数值，将PLC的通讯协议与待通讯的从机保持一致。本系统程序中，D1120=HA6，即通讯频率为38400bps，数据长度为7位，偶校验，1位停止位。M1120置1，即设定好PLCCOM2口通讯协议。变频器中通讯设置的参数与PLC一致，通讯地址设为1，通讯传输速度为38400bps，通讯格式为7bitforASCII。
4.2温控系统
温控器采用台达DTA标准功能型温度控制器，温度传感器采用工业用热电阻WZC，其类别为铜热电阻，测温范围-50℃-100℃。固态继电器采用GJ10-W交流过零型。温控器通讯参数设置要与PLC一致，通讯速率：38400bps，通讯格式：7E1协议即7位数据长，偶校验，1位停止位。
系统采用PID控制方式，温控器接入热电阻后可以感应到外界温度，从而使温控器采用相应的操作。当温度没有达到要求的温度时，加热器开始工作，对水进行加热。在温控器工作前，先闭合总开关QK1，后等待PLC控制温控器工作。当PLC的Y0线圈得电，温控器开始工作，通过感应水的温度，采取相应的数据输出。当水温低于设定的温度时，输出的信号通过固态继电器GJ10-W隔离后，驱动电流流过加热器，从而对水进行加热。
4.3触摸屏
触摸屏采用昆仑通态的TPC7062Hi，该触摸屏以嵌入式低功耗CPU为核心（主频600Hz），采用7寸高亮度TFT液晶显示屏（分辨率800×480）和四线电阻式触摸屏（分辨率1024×1024）。外部接口RS232、RS485、USB2.0、RJ45各一个。
5系统软件设计
5.1 MCGS软件设计
MCGS软件设计包括上位机子程序和触摸屏子程序两部分。上位机子程序主要包括主控界面、远程监控界面、实时数据查询界面等。
触摸屏子程序实现系统初始化、参数设定、现场运行监控、故障诊断等。其中参数设定界面又分为温度参数设定界面和变频器参数设定界面。
5.2 PLC程序设计
PLC的程序是在WPLSoft_V2.33环境下，用梯形图进行编程。采用模块化程序结构，在不同的模块中分别实现温控、转速控制等任务，方便程序修改与维护。
基于PLC的汽车水泵耐久性自动网络化测试系统集多种技术于一体，自动化程度高、抗干扰能力强，操作简单，已经成功用于汽车水泵生产企业的产品出厂检验。随着技术深入，该系统有望利用高性能的水泵振动试验台，更逼真地模拟汽车在不同路面的运行环境，更进一步完善测试系统。
6结束语
综上所述，加强对水泵测试系统技术条件及检验方法问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的水泵测试系统技术条件及检验过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。
参考文献：
[1]杨帅，姜新阔，吴大转，等.离心泵通用自动化测试控制技术[J].灌溉机械工程学，2014，32（3）：191-195.
[2]王洋，吴登昊，张翔，等.水泵试验台液压夹紧装置设计[J].排灌机械，2009，27（1）：19-23.
论文作者:彭铮铮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：水泵论文; 系统论文; 测试论文; 通讯论文; 温控器论文; 汽车论文; 触摸屏论文; 《基层建设》2017年第28期论文;