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1、长春工业大学学士毕业论文汽车管道交变压力测试系统设计学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索
2、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日摘 要 针对当前国内汽车空调热交变压力试验的实际需求以及国外先进设备的现有功能，提出将计算机控制技术和可编程逻辑控制器组合在一起的控制技术，实现交变压力试验台的压力、温度等参数的自动控制。控制系统不仅具备了计算机的存储容量大、计算速度快、便于信息交互等优点，还保留了可编程逻辑控制器的高可靠性，极大地提高了控制系统的整体性能及自动化操作程度。实际运行结果表明，该系统不仅稳定可靠，而且软硬件扩充能力强。汽车空调的压缩机、冷凝器、蒸发器以及各种管路等附件随着汽车
3、工况的不同会承受各种高、低压力的冲击，而检验这些零部件受压能力的最好方法是进行交变压力耐久试验。验的关键是需要对压力进行精确控制，另外还需要对循环介质的温度及环境温度进行自动控制，这对控制系统的性能和可靠性提出了很高的要求。笔者针对当前国内汽车空调试验的实际需求以及国外先进设备的现有功能，采用将计算机控制技术和可编程逻辑控制器组合在一起的控制技术，提出了控制系统的设计方法及思路，并阐述了部分软硬件实现方法。关键词：热交变压力；单片机；汽车空调管道。 Title：Automobile pipe alternating pressure testing system designAbstractI
4、n view of the current domestic car air conditioning heat alternating pressure testing of the actual demand and foreign advanced equipment available, the computer control technology and programmable logic controller are combined together to control technology, realize the alternating pressure test pr
5、essure, temperature and other parameters of the automatic control. The control system not only has the computer storage capacity, fast calculation speed, convenient information interaction etc., also retained the programmable logic controller with high reliability, greatly improves the overall perfo
6、rmance of the control system and automation degree of operation. Practical operation results show that, the system not only stable and reliable, and the soft hardware expansion capability.Automobile air conditioning compressor, condenser, evaporator and various pipeline accessories with different ve
7、hicle conditions will bear all kinds of high, low pressure impact, and test these parts the compression ability is the best method for alternating pressure durability test. A key is needed to accurately control the pressure, in addition to the circulating medium temperature and environmental tempera
8、ture automatic control, the control system performance and reliability raised very tall requirement. The author in view of the current domestic car air conditioning test requirement and advanced foreign equipment current function, using computer control technology and programmable logic controller a
9、re combined together to control technology, put forward to control system design methods and ideas, and some of the hardware and software realization methodKey words: the alternating thermal stress; Single chip microcomputer；Automobile air-conditioning pipe。目 录第一章 绪 论1第二章 方案论证22.1系统设计要求22.2系统方案论证22.
10、2.1系统结构设计22.2.2单片机选择论证32.2.3传感器选择论证52.2.4 A/D及D/A的选择论证9第三章 硬件电路设计153.1模拟量输入通道的设计153.1.1压力输入通道：153.1.2运算放大器的选择153.1.3温度输入通道：173.1.4热敏电阻选择183.2开关量输入通道的设计203.2.1开关量输入通道设计简述203.2.2光电隔离器选择203.3开关量输出通道的设计223.3.1开关量输出通道设计简述223.3.2缓冲器选择223.3.3继电器选择243.4模拟量输出通道的设计253.4.1压力模拟量输出通道设计简述253.4.2电液伺服阀选择253.4.3温度模拟
11、量输出通道设计简述283.4.4加热器选择293.5 I/O扩展芯片29致谢33参考文献343长春工业大学学士毕业论文第一章 绪 论汽车空调的压缩机、冷凝器、蒸发器以及各种管路等附件随着汽车工况的不同会承受各种高、低压力的冲击，而检验这些零部件受压能力的好坏最好的方法就是做交变压力耐久试验。而实现该试验的关键一是需要对压力进行精确控制，另外还需要对循环介质的温度及环境温度作出比较精确的控制，并实现24小时无人值守，因此这对控制系统的性能和可靠性提出了很高的要求。按照压力交变试验的电气控制系统区分，大致可以分为计算机控制系统和可编程逻辑控制器控制系统等二类。计算机控制系统更容易实现试验数据的存贮
12、、打印等功能，单纯的可编程逻辑控制系统一般只能显示试验结果，对动态的试验结果无法进行数据的追溯和存储，但是，可编程逻辑控制器的可靠性比计算机控制系统高得多。 本文针对当前国内汽车空调试验的实际需求以及国外先进设备的现有功能，采用将计算机控制技术和可编程逻辑控制器组合在一起的控制技术，不仅使整机具备了计算机控制系统的存储容量大、计算速度快、便于信息交互等优点，还保留了可编程逻辑控制器的高可靠性优点。本文给出了控制系统的设计方法及思路，并给出了部分软硬件实现方法。 汽车空调的普及，是提高汽车竞争能力的重要手段之一。随着汽车工业的发展和许多人事物糊口程度的提高，许多人对恬静性，靠得住性，安全性的要求
13、越 来越高。海内最近几年来，汽车出产厂家越来越多，产量越来越大，大量中高档车需要安装空调。是以，对汽车空调的研究开发格外重要。汽车空调系统降低了发动机动力性能，增加整车负载。汽车空调系统绝大部分采用压缩式制冷循环，并分为直连式和独立式两大类。采用直连式驱动时，压缩机动力来自汽车发动机，因此空调系统工作时必然降低发动机动力性能。由于压缩机转速随车速变化，汽车制动时会停止制冷。对于独立式汽车空调，增设专用发动机不仅减少汽车空间，而且增加整车负载，增大燃油消耗。汽车空调系统制冷剂污染环境。目前，汽车空调系统制冷剂主要采用R134a。1996 年以前的汽车空调制冷剂多用R12，该制冷剂对臭氧层破坏严重
14、，我国已于2010 年全面完成了CFC 类工质的替代。R134a作为R12 的替代产物，虽然不破坏臭氧层但其全球变暖潜值为1300。到2017 年，欧盟将禁止新生产的汽车空调使用GWP 值大于150 的制冷剂。因此，研究开发利用汽车余热和可再生能源驱动的汽车空调系统，是汽车空调技术发展与进步的必然要求。（1）余热制冷汽车空调是现阶段最有发展前景的新型制冷方式。众多的理论计算和实验模拟表明，回收汽车余热驱动汽车空调制冷是可行的，且吸收式制冷可简化汽车原有的制冷、供热及发动机冷却水系统。此外，由于没有运动部件，余热吸收式制冷系统更适合汽车工况，从提高能源利用效率、实现节能减排来论，是传统车用空调最
15、有前景的替代技术。（2）风力制冷汽车空调技术尚处于理论研究阶段，风力的大小与产冷量之间的确切关系有待进一步的实验研究。该技术虽能很好地配合于现有的汽车空调制冷系统，但对车速有要求，且停车后无法工作，预测该制冷方式，今后将作为汽车空调的辅助制冷方式得以开发应用。（3）太阳能汽车空调的主要优势是辐射强度与制冷量成正比。但由于光电转换材料的效率低，且价格高，目前实用性较差；光热转换的效率虽然较高，但也受太阳辐射波动的限制。因此，太阳能空调将作为一种辅助的制冷手段，与其它制冷技术复合后工作才可达到节能目的。但随着材料光热转换效率的不断提高以及蓄能设备的进一步发展，太阳能汽车空调技术将展现出广阔的应用前景。（4）新能源汽车是我国“十二五计划”的一个重要课题，大力发展新型汽车空调是十分必要的。我国八十年代以来陆续开展新型汽车空调技术的研究，虽然有一定的成果但研究还不深入。例如，回收冷却水余热后产生发动机外围的温度变化对发动机的性能有无影响、风轮旋转带来的阻力对发动机耗功率的影响、新型汽车空调经济性分析等。考虑到目前新型空调技术的效率普遍不高，为了保证空调系统完全不依靠燃油动力
