摩托车交流底盘测控系统设计[毕业论文+PLC程序]

机电设计毕业论文：摩托车交流底盘测控系统设计含毕业论文、PLC程序

摘 要

摩托车交流底盘测控系统，作为摩托车质量检测设备的一个重要发展方向，对于促进中国摩托车工业的发展有着重大的意义。该系统可以逼真地模拟摩托车在真实路面上可能遇到的所有情况，且具有机构简单，效率高，成本低等优点。

本文主要阐述了PLC在系统中的控制作用和发动机转速测量模块的设计，从原理到设计思路，以及实际电路都有着详尽的介绍。其中的PLC采用A-B公司的MicroLogix 1200可编程控制器，主要实现对工业现场中的变频器进行简单的控制功能。而发动机转速测量部分采用了模拟电路的设计方法，单独制作了一块电路板来实现对发动机转速信号的调理，以方便的实现上位计算机对转速脉冲信号的记数，从而可以对应求出发动机的转速值。

关键词：交流底盘测功机，PLC，发动机转速测量

Abstract

Motorcycle alternating current chassis dynamometers,as an significant developing trend of motorcycle quality testing equipment,have a momentous significance to improve the development level in Chinese motorcycle industry.The system can simulate all the situation that the motorcycle will meet running on the real road exactly,there is a lot of virtues to the system:the configuration is very simple, the efficiency is so high and the cost is very low.

This paper comments on the PLC controller system and the engine ratate speed measure system,it has a exhaustive presentation in both the principle design and the actual circuit.In the chassis dynamoneter system,we choose MicroLogix 1200 programmable controller(PLC),it mostly answers for the control of the frequency converters in building sites.and also,we choose an analog circuit for the module of the engine rotate speed measure,so the signal of the engine rotate speed is adjusted by a special circuit module,as the result,it is convenient to count how many the rotate speed pulses are,and we can get the value of the rotate speed finally.

Key words: alternating current chassis dynamometer,PLC,engine rotate speed measure

目 录

第1章 绪论-----------------------------------------------------------------------1

1.1 底盘测功机的发展现状-------------------------------------------------1

1.2 论文的结构安排----------------------------------------------------------3

第2章 摩托车交流底盘测控系统概述--------------------------------------4

2.1 底盘测功机系统简介----------------------------------------------------4

2.2 系统的主要组成和框图结构-------------------------------------------5

2.2.1 机械系统--------------------------------------------------------------6

2.2.2 电控系统--------------------------------------------------------------6

2.3 底盘测功机力学原理---------------------------------------------------10

2.3.1 摩托车在道路上的行驶-------------------------------------------10

2.3.2摩托车在底盘测功机上的行驶-----------------------------------14

2.3.3 底盘测功机模拟摩托车的道路行驶方程----------------------16

2.4 底盘测功机电控部分设计原理---------------------------------------17

2.4.1 道路阻力设定器----------------------------------------------------17

2.4.2 测功机的几种工作方式-------------------------------------------22

第3章 PLC在系统中的控制应用--------------------------------------------24

3.1 MicroLogix 1200可编程简介------------------------------------------24

3.1.1 MicroLogix 1200的硬件系统简介--------------------------------25

3.1.1 MicroLogix 1200的软件系统简介-------------------------------32

3.2 MicroLogix 1200在系统中的功能应用------------------------------40

3.3 源程序设计---------------------------------------------------------------41

3.4 PLC的通讯问题---------------------------------------------------------41

第4章 发动机转速测量----------------------------------------------------------43

4.1 系统总体分析---------------------------------------------------------------44

4.1.1 发动机转速测量原理------------------------------------------------ 44

4.1.2 发动机转速信号特点------------------------------------------------46

4.2 转速测量系统的设计-----------------------------------------------------47

4.2.1 发动机测速系统技术指标------------------------------------------47

4.2.2 电路工作原理---------------------------------------------------------48

4.3 测量结果和记数显示-----------------------------------------------------51

第5章 工作总结----------------------------------------------------------------- 52

致谢----------------------------------------------------------------------------------54

参考文献----------------------------------------------------------------------------56

附录----------------------------------------------------------------------------------57

附录1 PLC梯形图程序清单---------------------------------------------57

附录2发动机转速测量系统SCH原理图及PCB制板图----------60

第1章 绪论

1.1底盘测功机的发展现状

随着当代科学技术的飞速发展，现今摩托车工业的发展水平日新月异，技术含量和新型摩托车的性能不断提高，但与此同时，摩托车普及所带来的交通事故和环境污染等负面因素对人类的威胁也越来越大。摩托车检测技术，作为一种可以直接鉴定摩托车安全操纵性能的设备，其地位和作用也随着这些情况的出现而变得越来越引人注目起来。

作为一种大型的试验设备，摩托车底盘测功机可以模拟摩托车在道路试验中所遇到的各种工况情况，同时逼真的完成摩托车的经济性试验，动力性试验，排放性能试验和与摩托车传动系统有关的专项试验，在摩托车的新产品开发和用车质量检测中有着不可替代的作用。与通常的道路试验相比，使用底盘测功机进行摩托车性能测试具有试验速度快，精度高，费用低，数据稳定，可比性好等优点。

从目前的发展情况来看，比较流行的摩托车底盘测功机主要有电力测功机，水力测功机和电涡流测功机三种。相比较而言，水力测功机的功率最高，但存在着体积巨大，造价昂贵，只适用于某些对功率有着特殊需要的应用场合和不易普及等缺点；电涡流测功机在当代工业场合应用比较普遍，体积不大，操纵简单，有比较宽广的调速和负载范围，但也有着系统效率较低，价格高，结构复杂等不足；而电力测功机结构简单，调速性能优良，造价低廉，有着十分良好的发展前途。

电力测功机又包括直流电力测功机和交流电力测功机两大类。直流电力测功机转速调节范围大，工作性能稳定，动态响应快，测量精度高，在电力测功机的发展初期中得到了广泛的应用。但随着现代科技与社会的不断发展，能源问题已经不容忽视的成为了一个全世界都关注的问题，直流电力测功机虽然可以很好的满足试验中对摩托车各项性能的检验要求，但它低下的能量利用效率使它在能源紧张的现代工业应用中受到了很大的影响和限制。另一方面，原本精度较差的交流调速装置如今也取得了巨大的技术突破，现代交流变频调速装置的性能已经和直流调速的性能相差无几。正是由于这诸多方面的原因，直流电力测功机在电力测功机领域已经逐渐走向淘汰，交流电力测功机则代表了摩托车底盘测功机的发展方向。

从我国目前的摩托车行业发展来看，八十年代从国外引进的电力测功机都是直流机，九十年代后期交流测功机才开始进入中国。从我们考察和市场调研的结果来看，在国内外的测功机应用领域中，交流机越来越多，直流机越来越少，这也正体现了当代摩托车底盘电力测功机的发展方向。而同时，从测功机的研制开发情况来看，国内尚无交流电力测功机的研制计划，而国外同类产品又存在着售价昂贵，技术保密等因素。因此，我们打算在本套系统中，越过直流机直接开始交流机的开发，这样，既可以少走弯路早日赶上国外同类摩托车测功机的发展水平，也可以为中国的摩托车行业作出一点应尽的贡献，积累这方面的发展经验。

1. 2论文的结构安排

本论文对摩托车交流底盘测控系统的整体，以及其中的PLC控制系统，发动机转速测量系统做了较为详尽系统的阐述，并对测试结果进行了分析和说明。

论文的工作具体安排如下：

第1章主要简单介绍了一下国内外测功机系统发展的现状和各种不同类型测功机各自的特点，并说明了我们设计方案的由来。

第2章对摩托车交流底盘测控系统总体上进行了概述，分别介绍了其力学和电学方面的设计原理，并说明了本系统的设计结构。

第3章主要介绍了MicroLogix 1200可编程控制器及其在系统中的应用。

第4章主要讲述了发动机转速测量系统的设计原理，以及测量所面临的问题，并对测量结果有比较详细的分析。

第5章是对整个系统设计的总体概述和本论文总结。

第2章 摩托车交流底盘测控系统概述

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