【正文】 。棘爪彈簧給棘爪尾部一個旋繞力，使棘爪齒與柱塞齒始終接觸，在回壓過程中柱塞齒帶動棘爪轉(zhuǎn)動，當(dāng)棘爪大齒與柱塞齒根部嚙合后，柱塞無法再向總成內(nèi)部壓縮，形成剛性張緊，這樣保證了發(fā)動機(jī)在起動瞬間，更好地抑制了鏈條強(qiáng)大沖擊引起的較大振幅與噪音。 油壓式張緊器工作過程可以分為以下幾步： 第一步：張緊器安裝在發(fā)動機(jī)正時系統(tǒng)。 張緊器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理 張緊器工作原理 張緊器靠發(fā)動機(jī)外部供油工作，在發(fā)動機(jī)上需布置油道，彈簧力為停機(jī)狀態(tài)預(yù)張緊鏈條的最小張緊力，工作中起主要作用的是來自發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)的油壓力。 PC與 PLC 之間的通信的實(shí)現(xiàn)也是設(shè)計的重要內(nèi)容之一。 此研究課題要求必須用 PLC 技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，盡管用單片機(jī)也可以完成實(shí)驗，但為更加了解 PLC 的功能、特點(diǎn)，更加熟悉 PLC的使用方法及適用范圍，要求用PLC 控制來檢測張緊器在工作過程中，其柱塞彈簧的承載能力，從而確定當(dāng)張緊器工作時要以多大的油壓力才能使彈簧使用時間最長，以實(shí)現(xiàn)最終的研究目的。對張緊器進(jìn)行靜態(tài)性能檢測，分為兩個試驗，一是檢測塞柱中的柱塞彈簧彈出一定距離時最大沖力和穩(wěn)定后彈力；二是檢測彈簧被壓縮一定距離后產(chǎn)生的形變。因此，基于分散控制 的可編程序控制器得到了進(jìn)一步發(fā)展。 （ 3）具有豐富的 I/O模版 為了適應(yīng)工業(yè)控制的要求， PLC的 I/O 模塊也進(jìn)一步豐富；如數(shù)控模塊、技術(shù)模塊、語言處理模塊、定位模塊等各種智能 I/O 模塊不斷產(chǎn)生，使 PLC 在分辨率、精度、實(shí)時、通信、人機(jī)對話等方面的功能不斷得到增強(qiáng)。 近幾十年來，隨著大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路及數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展， PLC發(fā)展十分迅速，而且這一種發(fā)展將進(jìn)一步加速，其主要表現(xiàn)在： （ 1）小型機(jī)功能強(qiáng)化 此前小型 PLC 的 I/O 點(diǎn)數(shù)小于 128， 往往只有數(shù)字量輸入輸出，且 CPU 和 I/O為一體。（ 5）網(wǎng)絡(luò)化。具有以下幾個特點(diǎn)：（ 1）設(shè)計上考慮了工業(yè)環(huán)境、抗干擾能力強(qiáng)和可靠性高。 PLC的程序在可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計中，應(yīng)該最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)流程對電氣控制的要求，在滿足控制要求的前提下，力求 PLC 控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、操作和維修方便，而且應(yīng)使系統(tǒng)能盡量降低使用者長期運(yùn)行的成本。它采用可以 編制程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí) 行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并 能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程 及其有關(guān)的外圍設(shè)備 。由于磨損會導(dǎo)致傳動 帶與鏈條在使用畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 2 過程中伸長，引起松邊垂度增加，給傳動帶來振動，影響傳動性能。摩擦型帶傳動可過載打滑以實(shí)現(xiàn)自行保護(hù)，其運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低 ，但傳動比不準(zhǔn)確，同步帶傳動可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。雖然發(fā)動機(jī)噴油時刻和點(diǎn)火時間都是由電子控制，但是配氣相位 ， 也就是進(jìn)、排氣門開閉時間卻還是由正時皮帶或鏈條實(shí)現(xiàn)，以絕對保證發(fā)動機(jī)配氣相位的機(jī)械位置不能變化。提供直線位移的機(jī)械結(jié)構(gòu)包括滾動絲杠、滑動絲杠與直線導(dǎo)軌等，這些機(jī)構(gòu)與電機(jī)配合構(gòu)成直線運(yùn)動機(jī)構(gòu)。 關(guān)鍵詞 ：張緊器 ，試驗機(jī)，柱塞彈簧， 系統(tǒng)設(shè)計 II Abstract This article focused on how the auto tensioner for performance testing. With the appearance and the development, the PLC application is more and more widespread, which has the broad application prospect. This paper presents the overall program PLC technical design about auto tensioner static testing machine system. This tensioner system to the actual situation, using PLC technology to design a tensioner in static testing machine to detect the tensioner plunger spring load capacity .This article has mainly pleted following work: First, to understand the working principle of the tensioner, and then plete the overall design of the static test of the tensioner system. On the basis of the correct selection of devices and hardware and software design, plete tensioner performance testing study on the static testing of the subsystem. There are two tensioner performance tests of the static test .One is to test the plug column popup of the largest momentum and stability in elastic when a certain distance. The other test is to deformation detection of the spring pressed to a certain distance. In this paper based on these two test content, applications PLC technology to plete the design of the static test of the static performance testing of the tensioner. Key Words： tensioner， Testing machine， Plunger spring， System design III 目 錄 1 緒論 ............................................................. 1 張緊器性能測試的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 ............................. 1 PLC 在控制系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展 .............................. 2 系統(tǒng)主要研究內(nèi)容 ........................................... 4 2 PLC 控制張緊器的系統(tǒng)整體設(shè)計 ..................................... 6 張緊器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與工作原理 ................................ 6 張緊器工作原理 ....................................... 6 張緊器靜態(tài)試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 ........................... 7 系統(tǒng)各部分實(shí)現(xiàn)方案 ......................................... 9 系統(tǒng)設(shè)計的主要器 件選擇 .................................... 10 PLC 的選型 ........................................... 10 稱重傳感器的選擇 .................................... 12 光柵尺的選擇 ........................................ 14 伺服電機(jī)的選擇 ...................................... 15 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 ............................................ 17 PLC 與 PC 通訊電路 .......................................... 17 稱重傳感器接口電路設(shè)計 .................................... 20 光柵接口電路設(shè)計 ........................................... 21 伺服電機(jī)控制電路設(shè)計 ....................................... 22 電源電路設(shè)計 .............................................. 25 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計 .................................................... 27 軟件的總體設(shè)計 ............................................. 27 控制系統(tǒng)主要部分的軟件設(shè)計 ................................ 30 PLC 控制稱重傳感器的軟件設(shè)計 ......................... 30 PLC 控制伺服電機(jī)的軟件設(shè)計 ........................... 31 Windows 環(huán)境下上位機(jī)通信 ................................... 34 上位機(jī)和 PLC 串行通信的程序設(shè)計 ............................ 34 IV 5 總結(jié)與展望 ...................................................... 38 系統(tǒng)總結(jié) .................................................. 38 系統(tǒng)展望 .................................................. 38 致謝 .............................................................. 40 參考文獻(xiàn) .......................................................... 41 附錄 .............................................................. 43 英文原文 ...................................................... 43 英語翻譯 ...................................................... 51 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 1 1 緒論 本章主要介紹了張緊器彈性測試的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢。主要完成了以下幾個方面的工作： 首先對張緊器的工作原理進(jìn)行了解，然后完成了張緊器靜態(tài)試驗系統(tǒng)的整體設(shè)計。 I 摘 要 本文主要針對如何對汽車張緊器進(jìn)行性能檢測做了研究。 在這篇論文中結(jié)合 張緊器系統(tǒng)工作的實(shí)際情況，應(yīng)用 PLC 技術(shù)設(shè)計一個張緊器的靜態(tài)試驗機(jī)來檢測張緊器中的柱塞彈簧的承載能力。本文以這兩個試驗內(nèi)容為基礎(chǔ)，應(yīng)用 PLC 技術(shù)完成對張緊器靜態(tài)性能檢測的靜態(tài)試驗機(jī)的設(shè)計。 張緊器性能測試的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 液壓張緊器性能測試系統(tǒng)其本質(zhì)為一種位移壓 力特性測試系統(tǒng)，其關(guān)鍵技術(shù)為產(chǎn)生可控位移并能提供沿輸出力方向的加載，即定位與加載。發(fā)動機(jī)機(jī)軸向凸輪軸以及其他輔助機(jī)構(gòu)傳遞動力時，通常需要正時皮帶或鏈條傳動以及附件皮帶或鏈條傳動。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可在大的軸間距和多軸間傳遞動力。與帶傳動相比，鏈傳動的傳動比準(zhǔn)確、傳動效率較高，鏈條對軸的作用力較小，鏈傳動的尺寸較緊湊，鏈條裝拆比較方便，鏈傳動能在較大傳動比和較小中心距下工作，鏈傳動對環(huán)境的適應(yīng) 能力強(qiáng)，鏈條的磨損伸長比較緩慢、張緊調(diào)節(jié)量較小，鏈傳動在 有 可燃?xì)?的環(huán)境 下工作安全可靠。 PLC 在控制系統(tǒng)中應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展 PLC 是一種 專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代以來，隨著微機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，極大推動了 PLC 在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，其功能越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍越來越廣闊，已廣泛應(yīng)用在各種機(jī)械和生產(chǎn)過程的自動控制中。該系統(tǒng)的組成可分為輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、可編程序控制器和外圍設(shè)備等幾 部分。（ 4）具有功能很強(qiáng)的 I/O 模及智能接口模塊。利用這些性質(zhì)，我們可以設(shè)計一個用來檢測彈簧的承載能力的試驗機(jī)。 畢業(yè)設(shè)計（論文）專用紙 4 目前最大的數(shù)字 I/O 點(diǎn)數(shù)可達(dá) 8192 點(diǎn)，并可進(jìn)一步擴(kuò)大；為提高大型機(jī)可靠性，有些產(chǎn)品采用冗余設(shè)計， PLC的存儲 容量不斷增大。 （ 6）向分散控制方向發(fā)展 PLC 的應(yīng)用范圍越來越廣，對 控制系統(tǒng)的要求越來越高，一方面要求能夠適應(yīng)控制大型企業(yè) 不同設(shè)備的 需要，另一方面要求