喷油泵试验台测试系统上位机软件设计开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

喷油泵是汽车柴油机上的一个重要组成部分。喷油泵总成通常是由喷油泵、调速器等部件安装在一起组成的一个整体。而喷油泵则是柴油机最重要的部件,被视为柴油发动机的“心脏”部件,它一旦出问题会使整个柴油发动机工作失常。故而维护和测试喷油泵就显得十分重要。

喷油泵试验台是对柴油机的喷油泵进行检测、调整和维修的专门设备。对于喷油泵性能是否良好的检测方法最原始的是通过经验法,维修测试人员根据产品的说明书和自身的工作经验,通过观察喷油泵工作时发出的声音与其喷射状态就可以基本判断出喷油泵存在的问题,但这就要求了测试人员拥有十分丰富的操作经验常识,可是就算如此,也无法确保判断的准确性。但伴随着喷油泵试验台设备的出现,喷油泵的测试方式越来越系统化规范化,喷油泵试验所需要的条件都可由仪表测量显示,但测量喷油泵喷油量任然存在着许多的问题。

喷油泵调试参数主要是各缸油量,当前国内测试主要还是以玻璃量筒计量位置,但这种测量方式最大的缺点是测量过程缓慢,尤其不适用于喷油油咀生产厂家的大批量专业化生产,而在国外开发的新的产品上,利用了计算机测控技术及设计的传感器对油泵的喷油量进行了快速、连续的测量。

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2. 研究的基本内容与方案


设计任务:

(1)研究喷油泵参数,确定需要采集和设置的数据;

(2)设计数据通信格式,确定通讯方式;

(3)依据数据大小和类型设计数据库表格;

(4)设计UI人机交互界面;

(5)编写主体功能代码,包括串口通讯、界面交互、数据库处理等操作;

技术方案:

使用C#语言配合WPF(Windows Presentation Foundation)框架开发上位机,基于.NET Framework平台开发,增加了上位机软件的可移植性、可迁移性。IDE使用Visual Studio 2017编写主体代码并配合Blend for Visual Studio2017优化UI界面。数据可视化使用Visifire .NET三方库。


图1 系统设计框图

不同的型号喷油泵测试标准设定值可以通过上位机直接录入、删除、修改,并且可生成对应的JSON文件,在不同的上位机之间迁移,另一个上位机可以读取该文件来迅速写入标准设定值数据。和下位机之间的通信方式将使用串口通信,波特率固定为115200,8数据位,无奇偶校验,HandShake为None。


数据头(4字节)

0XFF FF FF FF

不能为空

命令(1字节)

用1字节代表命令类型

不能为空

数据长度(2字节)

代表需要传输的字符数据长度

不能为空,可为0

数据(不定字节)

需要传输的数据,由ASCII字符组成

可为空

校验位(1字节)

命令、数据长度、数据全部字节亦或

不能为空

数据尾(4字节)

0X00 00 00 00

不能为空

表1 串口通讯格式表



图2 通讯流程图

需要测试和设置的参数有:电机转速、喷油次数、燃油温度、压力、提前角、齿杆行程、喷油量等参数。数据库开发使用SQLite轻量型数据库,它能够支持Windows/Linux/Unix等主流的操作系统,并且由于其是嵌入式数据库,故而并不需要在其运行的平台上提前安装客户端软件,软件安装更加方便。数据库中包含标准测试数据参数表和历史测试记录数据表两张表,标准测试数据参数表用来保存对应型号喷油泵的9个过程标准测试数据,用于判断喷油泵是否合格,历史测试记录数据表则是用来保存每次测试所得到的数据,以生成数据报表供以后参考查验。


3. 研究计划与安排

第1-4周

根据指导老师下达的任务书查阅相关资料,完成开题报告和技术方案;

第5-6周

根据开题时计划的方案,学习相关知识;

第7-10周

进行程序功能设计,熟练各功能模块的编程;

第11-12周

完成与下位机有关的通讯部分,并进行检测;

第13-14周

完成软件设计,进行仿真和调试;

第15周

完成论文的撰写。并通过答辩。

4. 参考文献(12篇以上)

[1]孙猛, 张振东. 基于labview的汽车燃油泵性能测试检测系统[j]. 电子科技, 2015, 28(12):73-75.

[2]徐科军. 传感器与检测技术-第2版[m]. 电子工业出版社, 2008.

[3]丛培强. 喷油泵供油量调试及常见问题探讨[j]. 农机使用与维修,2017,(12):157.

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