图1 冷媒加注系统结构图
冷媒加注系统自动控制的工作流程有:车辆信息输入、加注信息查询、冷媒识别和回收、抽真空、加冷冻油、加冷媒及结果打印八项内容,如图2所示。
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(1)车辆信息输入在将被检修车辆的冷媒管道同冷媒加注系统正确连接之后,操作员通过操作面板键盘输入车辆的生产厂家、车辆型号和年月信息等参数。 [page]
(2)加注信息查询 控制系统根据输入的车辆信息,在车辆加注信息数据库中查找对应该车的冷媒类型、冷冻油加注量、冷媒加注量及其它控制参数。
(3)冷媒识别 发控制信号启动冷媒分析仪,冷媒分析仪提取车辆冷媒试样进行类型分析,识别结果提交控制系统。要求冷媒加注系统储存罐内与被加注车辆的冷媒类型相同,否则系统给出报警提示,调换与之相同类型的冷媒储罐后,继续下一步工作。
(4)冷媒回收控制相应的执行机构,依靠车辆冷媒管路内自身的压力进行冷媒回收,回收的冷媒经净化处理后,导入冷媒储罐。
(5)抽真空 回收压力平衡后,控制打开真空泵,抽取车辆冷媒管路中残余的冷媒气体,直至接近零压。关闭真空泵,真空传感器监测车辆冷媒储存室压力。以确定的时间内压力值得变化,检测冷媒管路是否存在泄漏。若无泄漏,进入下一步工作,否则需先对冷媒管路进行维修,确保冷媒管路密封良好。
(6)加冷冻油按照控制流程,向车辆制冷系统加入对应该车的定量冷冻油。
(7)冷媒加注向车辆加入相应量的同类型冷媒。
(8)打印加注结果系统配置的微型打印机打印本次"加注工作"的有关项目和参数,提交用户和存档。至此,完成冷媒加注的全过程。
依据上述的系统结构和控制流程,全自动汽车冷媒加注控制系统设计重点研究和解决了四个问题:第一,系统工作稳定可靠和较强的抗干扰能力;第二,人机接口设计友好、直观和操作方便;第三,实现嵌入式车辆冷媒加注信息数据库系统;第四,研制高精度电子秤,保证冷媒重量的精确计量,实现冷媒加注量的准确控制。
3 硬件系统设计
冷媒加注系统属于"汽保"设备,工作环境比较恶劣,电磁干扰较大。本着稳定可靠、线路简单,同时要求功能完备、技术新颖的设计目标,全自动汽车冷媒加注控制系统的硬件系统结构如图3所示。
主要组成部件有:MSP430F149单片机、复杂可编程逻辑器件(CPLD)、压力传感器及其调理电路、串行接口的液晶显示器和冷媒分析仪、键盘、微型打印机、开关量输入输出控制、并口E2PROM等组成。
(1) MSP430F149单片机 M
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(1)自动加注模式下冷媒加注系统自动地完成冷媒加注全过程;(2)手动加注模式下操作员可有选择的完成冷媒识别、回收、抽真空、加冷冻油、加注冷媒中的一项或多项操作;(3)电子秤功能可以检测称重平台上物体的质量;(4)数据管理功能实现对车辆加注信息数据库的维护,包括数据查询、数据浏览、记录的增加、修改和删除,另外,冷媒加注系统还提供了数据库更新功能,利用控制系统同上位机通信实现,在单片机控制下写入存储芯片X28C512;(5)系统设置功能包括设备信息设定、用户信息设定、冷媒信息设定、运行参数设定等。
冷媒加注系统人机接口控制中,软件实现了各个液晶显示函数模块和输入法程序,能够进行数字、英文和汉字的输入,这些基本模块在人机接口操作中被调用。
5 结论
本文研制的冷媒加注控制系统实现了汽车冷媒加注的全自动控制,提高了汽车制冷系统维护效率和维修质量,控制系统完成各项功能并达到各项精度指标,性能稳定,可靠性高,设备操作简单方便。
参考文献
[1]. MSP430F149 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/MSP430F149.html.
[2]. CPLD datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/CPLD_1136600.html.
[3]. EPF10K10A datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/EPF10K10A_.
[4]. X28C512 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/X28C512_904921.html.
[5]. ICL7135 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/ICL7135_225194.html.
[6]. RS232 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/RS232_585128.html.
[7]. MAX3232 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/MAX3232_1107769.html.
[8]. MSP430 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/MSP430_490166.html.
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