检测线微机控制与管理网络系统

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1、第十八章 检测线微机控制与经管网络系统第一节 微机网络系统的结构 计算机网络是一系列具有独立操作系统的计算机(两台以上)用通信线路联接 起来，这些计算机可按事先商定的规则相互进行高速而及时的数据通信。将各种计 算机与设备联接起来，从而实现资源共享的概念则叫“联网“。按照网络中计算机 的分布区域的远近，计算机网络又分为局域网和广域网。局域网(LANlocal area network )是指多台计算机在一个地方通过通讯电缆联 接在一起构成的一种计算机网络。广域网(WAN, wide area network)则是局域网之间联接链路的集合，这些链 路可通过一般的电话线路、光纤、微波建立。网络可从以

2、下三个方面获得资源共享：1. 信息资源共享 在网络出现以前，所有企业信息都是通过口头或纸张的形式传递的。即使有了 计算机，人们仍需借助纸张、电话、软盘或磁带等媒体，将信息从一个地方送到另 一个地方。有了计算机网络之后，人们可选择一台特殊的计算机(也称为服务器) 保存共享信息，网络中的其他计算机可通过网络直接访问这台计算机的信息，人们 可在自己的终端上直接获取这些信息。2硬件资源共享没有联网的计算机不能有效地共享硬件资源。例如，在一间有10 台独立的单 机计算机的小型办公室里，如果只有一台打印机，则只有与这台打印机联接在一起 的计算机才能进行打印工作，而其他用户必须将数据存入软盘，然后拿着软盘到

3、连 有打印机的那台计算机上进行打印输出。而网络允许连至网络的任何人使用打印 机，而不仅仅是联接了打印机的那台计算机。计算机联网以后，可共享下述硬件资源：传真调制解调器、扫描仪、硬盘、软 盘驱动器、CD-ROM、磁带机、绘图仪、打印机及所有与计算机联接的其他任何 设备。3软件资源共享 软件资源可以通过网络得到更加有效的利用。在独立单机环境中，计算机上使 用的软件都必须保存在每台计算机的硬盘里，这意味着在每一台计算机里将会配置 许多相同的软件；不仅费用高而且费时，造成软件资源的浪费。利用网络可集中安 装和配置这些软件，从而使资源得到充分的利用与共享。汽车综合性能检测站是综合运用现代检测技术及设备对

4、汽车进行不解体检测 的场所。80 年代至90 年代初期，检测站所安装的检测线经历了手动线、半自动线 和全自动微机控制系统三个阶段。所谓的全自动微机控制系统是运用计算机自动进 行数据采集、处理、判断、实时控制和数据经管。90 年代中期以后，计算机网络 技术被逐步运用到汽车综合性能检测站中，各检测站陆续安装了“汽车综合性能检 测站计算机测控、经管网络系统”（以下简称“检测站计算机网络系统”）。该系统 包含检测登录子系统、测控子系统、监控子系统、检测业务经管子系统、财务经管 子系统及其它辅助子系统等。运用现代通信网络技术将这些子系统（或称工作站） 联接成一个局域网，用于实现汽车综合性能检测站的全自动

5、检测、全自动经管和全 自动财务结算等。这无疑将大大提高汽车综合性能检测站的生产效率，降低劳动成 本。此外还可利用信息高速公路把某地区汽车综合性能检测站联成一个广域网，使 上级交通经管部门可以实时地了解并监督该地区各汽车综合性能检测站的车检工 作和营运车辆的检测情况。一、网络系统的硬件配置汽车综合性能检测站采用了基于服务器客户机模型的局域网，用一个集线器 将所有的工作站与服务器联接起来，并通过调制解调器与广域网联接，实现与上级 交通经管部门的信息中心网相联。系统的网络硬件主要有：网络服务器、网络工作 站、网络适配器、通信电缆以及集线器和调制解调器。下面就检测站局域网中的各 硬件组成作一简单介绍。

6、1网络服务器网络服务器（以下简称服务器）是为网络提供资源（包括硬件、软件）并对这 些资源进行经管的计算机，它是网络的“心脏“。因此，服务器的速度必须足够快， 功能必须强大，服务器一般由高性能微机来承担。2网络工作站网络工作站（以下简称工作站）可从服务器中取出程序和数据，并进行有关应用程序的运行，它是网络的“四肢“。工作站可由普通微机来承担。 3网络适配器网络适配器也称为网络接口或网卡或NIC,是一种外设卡，它一面插于计算机 主板的扩展槽中，另一面则与网络线缆联接；只有通过网卡，计算机才能与网络进 行通信。服务器、工作站都应装有网卡。4通信电缆 汽车检测站网络系统中常用的通信电缆有双绞线和同轴电

7、缆。(1) 双绞线 双绞线用两种不同颜色，相互绝缘的铜质电线缠绕成的电线对。一根双绞线电 缆由一个或多个缠绕在一起的电线对组成，所有的电线均封闭于电缆护套里。如图 2-18-1 所示。图 2-18-1 非 屏 蔽 双 绞 线(UTP)电缆(2) 同轴电缆同轴电缆有两种导体共享同一根中心轴。在电缆的中心有一根铜线贯穿于整条 电缆，这根铜线的外部包裹着由塑料制成的绝缘层，在其外包裹着金属丝网、金属 箔，如图 2-18-2 所示。金属网的作用是防止内部电线受电磁干扰。通常可将这层 丝网叫做屏蔽层。图 2-18-2 同 轴 电 缆5.集线器（HUB）（或交换机）以集线器（或交换机）为中心，各站点通过集

8、线器（或交换机）相互联接，这种联 接的优点在于当网络上某条线或某站点出现故障时，不会影响网络中其他站点的工 作。集线器分有源和无源两种，但目前使用最多的是有源集线器。6调制解调器（ Modem）调制解调器是调制器和解调器的简称。调制解调器使计算机能方便地与电话网 相连，实现局域网与局域网中计算机的远程通信，从而构成广域网。这一功能是通 过调制器将数字信号换为能够在电话网上传输的音频信号，而在接收端又经过解调 器将音频信号变成原来的数字信号而实现的。这个过程被称为调制和解调，这也是 调制解调器的名字由来。随这网络技术的发展，接入广域网的手段也很多，如、ADSL、 光纤、DDN数据专线等。二、网络

9、系统的结构形式用联网电缆将服务器和工作站等设备联接起来的形式叫网络结构（Topology）。 常见的结构是总线式、星形式、以及混合式。1总线式总线结构网络（如图 2-18-3）中所有工作站都连到一条称为总线的主干电缆 上，信息沿总线采用双向传输。总线结构需要的线缆数量最少。工作站的插入和拆 卸非常方便，易于网络扩充。但总线结构一旦出故障，便很难维修。线缆断点或松 动联接器，都会导致网络停止活动。图 2-18-3 总线式网络结构2星形结构 在星形结构（如图2-18-4）中，各工作站都需要与一个中央集线器通信，该集 线器将各工作站的报文转发给其他工作站，或者只发给目标工作站。图 2-18-4 星形

10、式网络结构由于各工作站都连到中央集线器，所以工作站故障很容易检测和隔离。星形结 构的缺点是：各工作站与中央集线器之间都有一条连线，所以费用较大，而且中央 集线器的可靠性要高，否则会出现全网无法工作的情况。3混合结构近年出现了混合结构，如星形/总线结构、星形/环形结构等。混合型结构可以 充分利用各结构的优点，互为补充，获的较好的网络性能。三、网络操作系统整个网络的操作系统分为网络操作系统和用户机操作系统。网络操作系统运行 于服务器中，它提供网络服务，允许共享服务器资源。常用的网络操作系统有 Windows NT、Windows 2000 和 Novell Netware 。用户操作系统运行于各个

11、工作站 中，它在网络中执行以下主要任务：1.执行用户应用程序；2.提供访问网络的用户 界面；3.提供网络连接。常用的客户机操作系统有：1. Windows 95/98 ；2.Windows NT Workstation；3.OS/2；4.MS-DOS；5.Macintosh；6.Unix；第二节 检测站微机网络结构及布线一、 综合性能检测站计算机网络结构举例 检测站内计算机网络的支撑环境常见使用技术成熟、应用广泛的 Windows 2000 SERVER 网络操作系统，采用星型拓扑结构。数据库支持环境采用流行的 MICROSOFT SQL SERVER 2000 数据库经管系统，与外界联网通过

12、宽带网或电话 实现。由服务器为中心构成局域网，实现资源共享,主要用于检测数据、运管部门 数据、收费数据的存贮及其他扩展功能。（举例见图2-18-5 所示）远程登录报表抒印机票据抒印机业务大厅信息查询数据管理收费系统蠶鶴H H H四工僅五工僅為工位|性能主控机蠶歸 口卩图 2-18-5 汽车综合性能检测站计算机网络结构示意图二、检测工艺流程（举例见图 2-18-6所示）错误!1安全检测线工位布局（见图 2-18-7所示）:一工位LEr-l屏二工位LZD屏三工TiL吕屏玄检线主控机 登录机错误！图 2-18-7 安检线工艺布局图2性能检测线工位布局（见图 2-18-8所示）:性肓餓主控机 Y 据机

13、图 2-18-8 性能线工位布置图四、网络布线微机联网使用 100 兆网卡时，连线可使用50 欧同轴电缆或3 类以上的双绞线。 检测线联网时早朝使用的50 欧同轴电缆，优点是连线少，价格便宜，不需类似集 线器（HUB）式的连接设备，采用总线布置方式。缺点是单个结点的故障将影响整 个网络，故现在较少采用。现联网主要采用双绞线连接成星型网络，两台电脑联网 不需要使用集线器，三台或三台以上电脑联网时必须使用集线器。为保障质量，联 网使用超 5 类双绞线（可达100 兆/秒的传输率）。使用双绞线联网时单段不能超过 100M，超过100M时可通过集线器串接方式加以延长，但串接的集线器最多为4 个，单段网

14、线最短为1M。每段双绞线两端可用一个RJ-45联接头，使用专用的工 具压制，压制时要格外小心，否则很容易压坏。双绞线内共有4对相互绞着的绝缘 铜线，常规的为绿白和绿、橙白和橙、蓝白和蓝、棕白和棕。一定要成对使用，才 能保证信号的传输质量。具体使用时， 1， 2为一对线；3， 6为一对线；4， 5为一 对线；7，8为一对线。双绞线的做法有两种国际规范，分别是EIA/TIA568A（详见 表 2-18-1）和 EIA/TIA568B（详见表 2-18-2）。所谓“绿/白”线就是白线上涂有绿点或绿色条纹， “橙/白”线就是白线上涂有橙 点或橙色条纹，以此类推。EIA/TIA568A 协议定义表 2-

15、18-1引脚顺序连接信号线对顺序1TX+ （传输）绿/白2TX-（传输）绿3RX+ （接收）橙/白4保留蓝5保留蓝/白6RX-（接收）橙7保留棕/白8保留棕EIA/TIA568B 协议定义表 2-18-2引脚顺序连接信号线对顺序1TX+ （传输）橙/白2TX-（传输）橙3RX+ （接收） X绿/白4保留蓝5保留蓝/白6RX-（接收） X绿7保留棕/白8保留棕直通线的压制方法是两端水晶头均采用EIA/TIA568A规范。交叉线的压制方法为一端水晶头采用 EIA/TIA568A 规范，另一端水晶头采用 EIA/TIA568B 规范。局网联接时，根据电脑的多少，使用的是HUB还是交换机（也叫开关式H

16、UB） 来决定双绞线的压制方法：1. 只有两台电脑采用交叉线联接。有两台以上电脑时则应使用HUB （或交换 机）联接；2. 网络中只有HUB （无交换机）时采用直通线；3. A级站或计算机较多的检测站使用交换机联网，使用直通线联接。第三节 检测线常用信号传输与处理测控子系统（或工位机子系统）是汽车综合性能检测站网络系统的核心，其他 子系统都是为其服务的辅助系统，而测控子系统的关键又在于对检测信号的传输与 处理。检测线所有信号按其性质可分为：模拟信号、数字信号、开入信号和开出信号 四大类，结合单项制动测试，下面以制动工位检测为例分别加以介绍。工位机接收到制动测试命令后，发信号给制动工位显示屏指示

17、引车员将被检车 轮停放到制动台上；引车员引车到位，光电开关被车轮阻挡发出电平信号被计算机 所接收；计算机连续接收到车轮到位信号后，给继电器发出控制信号控制举升器下 降（欧制台大多无举升）。稍加延时便控制制动电机启动；在显示屏指示引车员作踩 制动准备期间，计算机自动采集到此时传感器发出的电信号，并转换成制动力值， 即为车轮空转阻力；接着计算机发出踩制动指令，引车员踩下制动踏板、同时计算 机连续采集制动传感器发出的信号并求得最大制动力后（或测得滑移率达到25左 右）、发出电机停转，举升器上升指令，并由显示屏报告检测结果，至此完成一个 工程的检测过程。全过程涉及到制动传感器信号的采集（模拟信号）、状

18、态信号的采 集（开关量入）、外设动作的控制（开关量出）、注册信号接收和显示屏信号发送（串 行通讯）。一、模拟信号制动一般采用压力应变传感器，供电电源为+12V，应变片受压产生电压信号， 信号范围为0 12mv。信号电压大小与压力成正比，且成线性关系。因其信号较 弱，一般全自动线的A/D转换板为12位精度（即最大分割等级为4096）,它的功能 是将电压信号转换为电脑能接受的数字信号。若所用的 A/D 板允许输入电压范围 为-55V,则A/D转换板的最小电压转换分辨率为l0V/4096a2mv，传感器直接 发出的电信号 只能被识别 成 7 个等级， 制动力分 辨率将只 能是（若满量 程 35000

19、N）35000/7=5000N,且信号弱，在线路传输过程中容易失真。因此在传感器输 出的信号需经放大，一般情况下使得满量程测试时，放大后的信号为5V,则它能 被计算机识别为2048个等级，此时制动测试分辨率将达10 一 20N。放大信号经由 主机调理板输入，经硬件滤波后，送入计算机内的A/D板，由A/D板转换成数字 信号（即04095）,由软件再转换为电压信号便于直观显示：V=10/4096xD（其中D 为数字信号值），软件根据预先标定好的电压与量值之间的关系求解得到制动力值。 下图2-18-9中表示了一般模拟量的采集和处理过程。图 2-18-9 模拟量的数据采集和处理D/A转换是A/D转换的

20、逆变换，它将计算机写入的数字值（如为12位精度, 数值为04095）转换为输出电压值（如010V）。二、开关量输入 在车辆被测轮停稳制动台后，计算机需识别其状态，以便进行控制、采样。制动台两边装有一组红外光电开关，其发射端如图2-18-10（a）,接收端包括一组常闭接 点和常开接点如图2-18-10（b）所示：(a)(b)图 2-18-10 光电开关被物体阻挡后，若输入端与常开接点导通，则只需我们在其输入端接入5V电源， 常开点便可将5V导通，在无物体阻挡时它将5V断开。将5V电源负极直接通过接线端子输入I/O板某通道负端（开关量输入输出板）， 5V 电源正极送入光电开关输入端，由常开接点直接

21、引线至接线端子板指定开入通 道正端，通道正负两端将产生5V或0V电压。I/O板将5V转换成高电平数字信号 1，0V转换为低电平数字信号0,从而使软件得以识别车轮有无停放在制动台上的 状态。测控系统中的开关量输入信号主要包括两类：一是车辆到位信号，如光电开 关；二是采样开关，如车速台的无线遥控信号。另外还有一类特殊的开入信号，这 就是脉冲信号。信号性质与开入信号相近，如速度传感器发出的脉冲信号。三、开关量输出在车轮停稳制动台，软件识别出其状态后，要控制举升器举降、电机启停。I/O板 具有多个开关量输出通道，每个通道功能与手动开关等同，其差异只是手动开关由 人工接通或断开，开出通道是由软件控制通断

22、；另一差异是开出通道负载能力较小， 允许通过电压一般为直流030V，电流为100mA左右，因而一般无法用它直接驱 动外设。继电器作为驱动电路的中间环节，它相当于一个电开关具有几组常闭与常 开接点，在它的线圈两端不加电时，输入端与常闭接点导通，在加电后输入端则与 常开接点导通。选用线圈为24V的大功率继电器将电源24V正极引至开出指定通道输入端，输出 端引至继电器线圈正端；再将电源24V负端送至继电器线圈负端。220V交流电的 火线引至继电器节点输入端，由其常开接点再引至电磁阀线圈的一端，将220V零 线直接引至电磁阀线圈另一端，则在软件控制指定开出通道导通后，将在继电器线 圈两端加上 24V

23、电源。继电器导通节点输入端和常开节点，使电磁阀线圈两端加 压220V,控制电磁阀动作、导通气路使举升器动作。对电机的控制是将继电器常开节点接至接触器线圈一端，22OV零线接至线圈 另端，接触器线圈两端加电时将导通其输入与输出端节点。三个输入节点引入380V 三相电，三个输出节点引至电机，便可控制电机启停。图23-18-11 详细介绍了轴 重制动工位开出信号的传输和过程。图 2-18-11 轴重制动工位开出信号传输与处理亘3亘3-&尋亘日亘B一旦旦iTi1 41 1 四、数字信号由于采用模拟量传输与数据处理无法解决检测设备单机仪表与计算机显示不 一致问题，所以检测设备的生产厂家开发了带有数字通讯

24、接口的检测设备，数字通 讯接口规范主要有 RS232、485、422 等方式。进行检测设备数字通讯的联网比较简单，只需要知道所联网检测设备的数据通 讯协议即可。其数据通讯协议一般应包括：1 串口通讯参数：波特率、起始位、数据位、停止位和校验方式。2设备与计算机的通讯连接方式；3传输数据格式及命令；常见的RS-232C通讯口有9针和25针两种定义：9针定义如下：2脚- (Rx)接受数据；3脚-(Tx)发送数据；5脚-信号地。 25针定义如下：3脚- (Rx)接受数据；2脚-(Tx)发送数据；7脚-信号地。因为计算机规范串口只有两个，如果检测线上需要数字量传输的设备比较多， 计算机本身的串口可能不

25、够用，这时就需要在计算机内插入一块增加串口的卡(如 Moxa 168P 八串口卡)来增加串口，满足检测线联网的需要。第四节 检测线联网控制模式 一、分布控制模式(带工位机) 控制系统是由主处理机、注册机、各工位机配备外围设备构成。分级分布式控 制系统可以分为三级，第一级为现场控制级，由分布在各个工位的单机设备完成， 执行较简单的任务，主要完成数据的采集、显示和通讯任务。第二级为监督级，主 要用于对各工位的单机进行监督控制和经管通讯任务，这就是接口的工作。在这两 级之间采用速度较低的低速通道联络。第三级为经管级，完成较复杂的工作，负责 经管、生产指挥、调度。第二级和第三级之间，采用高速数据联络。

26、这种控制系统， 由于采用了分布控制、单机显示，多级经管、数据通讯的措施而具有以下特点： a. 在主控机故障时可用工位机手动分工位或工程检测，并显示打印；b.每台工位机靠 近检测设备，抗干扰能力较强；c.对于工位机到中央控制机之间的信号传输采用网 络或串行数据通讯；d.由于各个控制机任务单一，软硬件的开发容易。但它与集中 控制模式相比的不足是系统硬件过于复杂、中间环节过多，一旦系统中间某一部位 发生故障，用户自行维护较集中式模式困难，且全线电气成本较高。注册登录机登录信息传送到主控机后，由主控机统一调度全线各工位机的检 测任务，各工位检测工程的模拟量信号、开关量的输入输出信号、与外部设备的数 字

27、通信以及对检测过程的指挥调度都由工位机完成。分布式控制系统的设计思想核心是：用工位机通过硬件上的设置进行工位物理 划分，达到多工位同步检测调度的目的，从而使各工位具备独立操作检测的功能。1硬件控制系统分布控制模式中电气控制系统主要包括的设备有：注册登录系统计算机、检测控制系统计算机(主控机)、各工位机、LED显示屏以及其他相关的辅助设备。(1) 主控调度机 主控调度机的任务是收集数据，然后显示、打印、并将数据储存，同时主控调度机还要根据注册登录机申报检测信息指挥各工位作业、监控检测车辆的检测状 况、接收发送来自各工位机设备的信号以及人工干预的各种指令，是整个检测线的 控制指挥中心。(2) 注册

28、登录机 注册登录机主要用来输入被检车辆的车辆信息和申报将要检测的类别及要检测的工程，还可作为当地车辆的技术档案数据库使用，只要输入车辆牌照号码，就 能调出该车辆的有关信息。注册信息通过串行通讯口或网络传输到主控机，主控机 将根据注册参数来设置主控程序和判断规范。(3) 工位机工位机通过A/D采集板采集模拟量信号、通过I/O板实现对外部设备的控制 和开关量信号的采集、通过数字通信串口实现与外部通信设备的信号传递、通过网 络适配器或串行通讯口与其他计算机连接。(4) 附属设备 为了完成检测系统的数据传输和自动控制功能，检测线还有一些附属设备，主要有: LED显示屏：由主机将信号传送至LED显示屏显

29、示，显示屏常由管径卩5高 亮度点阵块，组成16x16点阵或24x24点阵的汉字，每屏有若干字(如8字)(单 排或双排)构成。 红外光电开关:由红外发光体和接受体及继电开关或电子开关组成,当汽车通 过时,红外光电开关发生变化。把开关量信号传至主控机 ,通知主控机车辆到位情 况。 摄像机和监视器:通过电视监视系统可以观察全场或车辆各部位的情况，便于操 作人员工作。 对讲机:便于操作人员互相联系。 其它附属设备：交流净化稳压电源、 UPS 不间断电源、地沟底盘检测发送键盘、采样遥控器等。2控制系统结构（1）分级分布式控制系统的结构框图如图2-18-12所示错误!单机2单机1图 2-18-12 分布式

30、控制系统结构框图（2） 信号处理流程：如图2-18-13所示，采用PC总线模拟隔离A/D采集卡（-55V）、光电隔离I/O 开关量输入（05V）输出（024V）接口卡、台湾MOXA八串卡。工童机系统程测信号控制设备开入设备图 2-18-13 信号处理流程其中： A/D 采集卡：由调理板引入的多路模拟信号经过此卡转换成计算机能识别 及处理的相应数字量。 I/O卡，即输入/输出卡，该卡是与微机配套使用的规范卡，有16路开关量 输入通道， 16 路开关量输出通道和两路脉冲记数通道。该卡功能为读入各路开关 量信号以及驱动输出各路开关量信号。 检测信号来自传感器或检测仪表提供的模拟量信号。 开关量输入信

31、号来自红外光电开关，检测线遥控器，烟度尾气状态，以及 前照灯检测仪的运行状态。这些信号的输入。用以控制检测线的车辆及定点读取数 据等。 控制设备，主要指一些机构操作信号，如车速实验台和制动实验台举升器 的上升和下降，制动实验台制动电机的启动和停转，以及前照灯检测仪的控制。 调理板，由设备或传感器输出的信号是电压变化范围大小不一样的直流电 压信号，这些信号带有一定的共模和串模干扰，因此，这块板子的作用是抑制影响 信号的干扰电压。 通讯卡，提供RS-232C或RS-422接口。该卡功能为与外部有数字通讯接 口的设备进行通讯。 网络通讯卡，可进行计算机之间的数据传递、通讯。二、集中式联网控制模式集中

32、式控制系统是由主处理机、注册机配备外围设备构成。集中控制模式是 指检测线上对每个检测工程的模拟量的采集处理、开关量的输入输出、与外部设备 的数字通讯以及对检测过程的指挥调度都由一台中心控制计算机（简称主控机）完 成。主控机通过A/D采集板采集模拟量信号、通过I/O板实现对外部设备的控制和 开关量信号的采集、通过数字通信串口实现与外部通信设备的信号传递、通过网络 适配器与其他计算机联接。 集中控制模式是由主控机接收到注册机的登录信息后负责全线车辆作业的并发控 制，负责对全线车辆作业进行操作指挥、设备控制、工作状态判定、信号采集处理、 数据统计经管等大量工作。其硬件结构简单、电气线路中间环节少、成

33、本低廉、可 靠性高、系统易于安装、维护；中间某一环节出现故障可单独处理不会造成整个系 统停检。但其缺点是主控机任务繁多，必需作多任务处理，软件开发工作量大，编 程实现较为困难；为避免模拟量的长距离传输受干扰必须用质量较高的联接电缆及 做好防干扰措施；对于检测任务繁忙的检测站需作好主控系统软硬件备份以防主控 系统故障造成全线停检,一般主控计算机可选用性能稳定、抗干扰能力强的工业控 制微机。集中式控制系统的设计思想核心是：用主控机通过软件逻辑上进行工位划分和 分时处理，达到多工位检测调度的目的。从而减少硬件环节、降低成本、减少故障 点。1硬件控制系统 集中控制模式中电气控制系统主要包括的设备有：检

34、测线控制柜、信号处理箱、 注册登录系统计算机、检测控制系统计算机（主控机）、 LED 指挥灯屏以及其他相 关的辅助设备。（1） 主控机主控机的任务是收集数据，并根据有关规范判断是否合格，然后显示、打印、 并将数据储存，同时主控机还要根据注册登录机申报的数据和光电开关的信号决定 检测过程，指挥各工位的操作和单机实验台动作。主控机直接控制整个现场、监控 检测车辆的检测状况、控制检测的节奏、接收发送来自各设备的信号以及人工干预 的各种指令，是整个检测线的控制指挥中心。(2) 注册登录机 注册登录机主要用来输入被检车辆的车辆信息和申报将要检测的类别及要检 测的工程，还可作为当地车辆的技术档案数据库使用

35、，只要输入车辆牌照号码，就 能调出该车辆的有关信息。注册信息通过串行通讯口或网络传输到主控机，主控机 将根据注册参数来设置主控程序和判断规范。(3) 检测控制柜 检测控制柜是控制系统的重要部件，一般安置在检测线的中部。检测线上所有 的模拟量和开关量输入信号都首先传送检测控制柜，经检测控制柜处理后才能传送 到信号处理箱，最后被主控机接收。而主控机对外部设备的控制也要经过控制柜， 因此控制柜是检测设备与主控机连接的枢纽。它具有信号放大处理、开关量信号的 转换以及各种信号指示等功能。(4)信号处理箱 信号处理箱包括模拟量调理接线板、开关量接线板以及数字信号连接装置，主控机 中的A/D采集卡、I/O开

36、关量卡和多串口卡通过主控台信号处理箱分别与控制柜、 数字通信设备(如LED显示屏和外检键盘)连接，从而实现对外部设备的控制。(5) 附属设备 为了完成检测系统的数据传输和自动控制功能，检测线还有一些附属设备，它 们主要有: LED显示屏：由主机将信号传送至LED显示屏显示，显示屏由管径卩5高亮 度点阵块，组成16x16点阵或24x24点阵的汉字，每屏有若干字(如8字)(单排 或双排)构成。 红外光电开关:由红外发光体和接受体及继电开关或电子开关组成，当汽车通 过时，红光开关发生变化。把开关量信号传至主控机，通知主控机车辆到位情况。 摄像机和监视器:通过电视监视系统可以观察全场或车辆各部位的情况

37、，便于 操作人员工作。 对讲机:便于操作人员互相联系。 其它附属设备：交流净化稳压电源、UPS不间断电源、地沟底盘检测发 送键盘、采样遥控器等。2控制系统结构（1）集中式控制系统的结构（见图 2-18-14）图 2-18-14 集中式控制系统的结构2）集中控制式主控机信号处理流程（与工位机类同，见图2-18-15）图 2-18-15 检测设备布线原理（3）集散式联网模式： 各设备如称重制动、速度、侧滑等全部挂接二次仪表，主控机与仪表交互完成 检测控制。各设备均能脱离主控机独立操作。（4）数字通讯模式：各设备输出的模拟信号全部转换为数字信号后传输给主控机。可以由仪表或专 用模数转换板完成。第五节

38、 微机网络各子系统的功能汽车综合性能检测站计算机网络系统通常包括车辆登录子系统、进线选择子系 统、测控子系统、工位机子系统、监控子系统、检测业务经管子系统、财务收费子 系统、外观及路试等子系统构成。根据实际情况，各子系统可以单独用一个工作站 完成，也可以用几个工作站共同完成。如我们可以根据工位布置，设置一工位控制 机、二工位控制机、三工位控制机、发动机分析仪工位控制机、底盘测功机工位控 制机等工作站共同完成测控子系统的功能；另外还可以将几个子系统合并用一个工 作站来实现，如车辆登录子系统和进线选择子系统合并，经管子系统和监控子系统 合并，这样可降低网络的建设成本。下面将简单介绍各子系统的功能：

39、一、车辆登录子系统 登录子系统用于输入待检车辆的一些必要数据信息，包括车辆登记信息、车型信息、 本次检测工程等，根据这些信息，系统将安排测控系统进行检测。目前，登录子系统有手工输入和IC卡输入。对于首次登录的车辆都必须用手工的 方法进行输入，所不同的是：首次登录完成输入后，存储介质不同。前者把车辆信 息自动存到检测系统的注册信息数据库内，后者是把车辆信息存到IC卡上。另外， 对于老车主再次登录时的处理方法也不同。前者需先输入车牌号和牌照类别（或车 辆类别），然后自动从注册信息库里调出车辆信息，再补充检测工程。后者需要插 入IC卡，按下读卡键，车辆信息自动从IC卡中调出，再补充检测工程。工作量大

40、 概相当。二、测控子系统 测控子系统是对安全环保、动力、经济、可靠性等检测工位上的检测设备进行联网， 按照目前的检测规范要求，安全环保检测工位要对车速表、废气、烟度、前照灯、 喇叭声级、侧滑、制动、车辆外观、底盘九个工程进行检测，而动力、经济、可靠 性检测工位包含的检测工程就更多，主要有：发动机分析、底盘测功、油耗、前轮 转向、悬架性能等。因此，系统设计时可将若干工程组合起来形成一个“工位”， 设置一个工作站，每个工位只能有一辆车在检测。可见，工位设置越多，则整个系 统的检测速度就越快，但相应的硬件成本就越高。三、经管子系统 经管子系统一般包括对检测数据的查询和统计功能，用户权限的经管功能、人

41、 员和设备的经管功能及系统维护功能。四、财务收费子系统将财务收费和检测业务结合起来，根据登录资料和检测结果自动计算检测费用并打印发票，并可以自动统计年、季、月的收支情况。实现了检测站的财务电算化。五、监控子系统 该子系统用于监视测控子系统各工位的工作情况以及在线车辆的检测状况和 所在位置，以供休息室内的车主和其他有关人员观察检测情况，从而提高检测的透 明度。体现公平、公正的原则。第六节 电气联网系统常见故障分析检测站计算机网络系统中的故障分为检测设备的机械性故障、联网电气故障。 其中机械故障表现为检测机械方面的故障，气路、油路的泄漏，这些故障由机械维 修工人即可解决，电气联网部分的故障又分为：

42、强电故障、弱电故障和计算机及网 络故障。强电故障一般由检测站的专业电工可完成；最难以解决的是弱电信号和计 算机网络的故障。本节内容将介绍检测站的一些最常见的弱电信号故障和计算机网 络的故障与排除方法，以及相应的预防措施并制订相应的策略。一、电气部分故障检测线电气联网部分的故障主要表现在以下几个方面的问题：1. 模拟量信号故障（数据不准,或无信号）模拟信号故障分两种情况：一是无信号，表现在数值为零或一个恒定的数，即 信号无变化。另一种情况是数据不准，明显于实际不符。对第一种情况，应该检查 从传感器到A/D采集板的线路，及传感器、放大器、电源等器件，发现问题加以解 决。对于第二种情况可能比较复杂，

43、除了进行上述检查外可能还要进行标定。图 2-18-16 为模拟信号故障的检查方法和步骤，仅供参考（有些模拟信号本身信号就 足够大，没有必要进行放大，因此可省去检查放大器这一环节）图 2-18-16 模拟信号故障检查常用设备各种信号的正常范围介绍如下：（1）轴重、制动信号：传感器供电12V；输出范围012mv；放大器供电：一15V、+15V；放大后 输出电压为05V。（2）侧滑信号：传感器供电12V （阜新产差分变压器式）或5V （滑动电位计式）；不用放大器。(3) 模拟烟度计：佛分产全自动烟度计：打印输出口 0100mv,全自动烟度计经设备改造可提 高到0700mv。佛分产手动烟度计：打印输出

44、口 0100mv,建议增加放大器。(4) 尾气分析仪：佛分324F型：信号输出0100mv,根量程有关。经设备改造信号有所增强， 且于量程无关。(5) 声级计：衡阳产HY-104A型信号输出01.95V,与量程无关，不用放大器。衡阳产HY-104型信号输出与量程有关，量程下限时输出零电压，低于量程下 限输出正电压，高于量程下限输出负电压。电压的大小为每分贝15m v,例如：量 程定位在85130dB(A),如果噪声为85dB(A)时输出为0V,噪声为105dB(A)时输 出为负300mv,噪声为65dB(A)时输出为正300mv。(6) 灯光仪：手动灯光仪：光度输出05V；左右偏片与上下偏信号

45、输出为03V。 全自动灯光仪：光度输出05V；左右偏片与上下偏信号输出为一5V5V。2. 开关量输入部分故障1) 速度不准或恒为 0。首先检查速度脉冲传感器。若是光电式脉冲传感器,则检查速度滚筒低速转动 时,传感器上的发光二极管是否有明暗变化,若不变则说明速度传感器有问题或传 感器安装位置发生变化或给传感器供电不正常。根据具体情况决定是更换传感器、 还是重新调整传感器位置、或检查线路与电源。若有变化需进一步用软件的开入测 试来确定。若速度滚筒低速转动时,速度脉冲通道上有 0 、1 变化,但实测时不 准或恒为 0,可能是标定系数有误或传感器安装位置发生变化,重新调整传感器位 置或标定即可。若无

46、0、1 变化,可能是线路有问题或相应开入通道有问题,检查 线路或更换通道。 (注意：更换通道后需同时用系统配置菜单的开入修改功能修改 软件的相应通道。 )2) 全自动检测时车辆未到位,但检测已开始或测试完毕。处理方法:对准光电开关或检查开入通道。各光电开关及采样开关的好坏可用软件开入通道测试查看，正常情况下若开关 导通（挡住光电开关）显示状态为1，否则为 0；开关导通时在开入接线端子的对 应通道+端与地之间应有5V直流电压，断开时为0V,当出现故障时首先检查对应 通道电压是否正常，若不正常，则说明采集板通道损坏，更换通道；否则查找信号 线是否已断或开关是否损坏，确诊为开关损坏时需更换，或暂时断

47、开开关用软件功 能键替换。3. 控制部分故障（全自动检测时控制无动作）开出量输出通道仅起到一种导通与断开线路的作用，若有故障，首先应检查手 动时是否正常，若正常说明是通道故障或与通道相联的线路故障，检查与通道相联 的线路，或修改相应通道即可修复。否则需继续检查现场线路和有关控制元器件如 继电器、接触器、电磁阀工作是否正常。若继电器工作不正常，则可以判定是信号 处理箱开关量出插头与控制柜控制信号端子之间的线路有问题，检查现场线路使继 电器工作正常。若继电器工作正常，问题肯定出在执行机构，检查电磁阀及设备本 身或与之相连的线路，即可修复。4. 通讯故障1）注册机无法与主机通讯对于主控机与注册机用串

48、口通信的模式，若注册机无法与主机通讯属微机串行 通讯故障，首先需检查串行通讯线是否接触不良或断线，若是则处理线路；否则更 换计算机串口或更换插于计算机内的串口卡。2）主机无法发送信号给灯屏属微机串行通讯故障，首先需检查串行通讯线是否接触不良或断线，若是则处 理线路；否则更换计算机串口或更换插于计算机内的串口卡。若还不行，则需检查 灯屏内的串行通讯芯片。二、计算机及网络故障许多检测站计算机网络系统的数据库经管系统是 SQL Server 2000，应用程序 通过ODBC与数据库连接，另外应用系统之间的通讯是通过TCP/IP或UDP协议 进行的，故系统在运行过程中主要有两方面的故障：应用程序不能访

49、问数据库或出现错误提示信息、应用程序间不能正常通讯。 下面就这两个问题说明如何排除故障。1 通过网上邻居、查找计算机或 Ping 命令，检查本机是否能与数据服务器 能否联网，如果不能，排除网络故障即可。一般网络故障主要有三处：网线、接头 松动、网卡故障。2 如果能查找到数据服务器，说明本机和数据服务器网络没问题，可查看 ODBC设置是否正确，如果不正确，重新设置ODBC。3 如果 ODBC 设置正确，还是不能访问数据库，则问题可能出在两处： 一是本机有问题：这时出现的现象是其他计算机的应用程序能启动，处理的步 骤应是，先查毒，是否有病毒，其次可安装32位ODBC,再其次重新安装Windows

50、系统。二是服务器有问题：这时出现的现象是其他计算机的应用程序也不能启动，处 理的步骤为，首先看 SQL 服务是否启动，启动时在任务拦有计算机图标，双击可 启动。最后启动仍不能访问，只好重新安装SQL Server 2000系统了，但不到万不 得以不能进行这一步。4应用程序间通讯问题 应用程序之间的通讯问题如果网络通的情况下，一般是系统参数设置问题，用 户只要重新设置下列几个参数即可：(1) 本地端口 (2) 远程端口 (3) 远程计算机名 称或IP地址。应注意他们之间的对应关系。复习思考题 1举例说明汽车综合性能检测站上的模拟信号有哪些？开入信号有哪些？开出(控 制)信号有哪些？脉冲信号有哪些？2.下列哪些信号在A/D转换前需要放大？A.轴重信号；B.制动信号；C.侧滑信号；D.模拟灯光信号；E.衡阳产声级 计信号；F.佛分324尾气信号。3画草图说明控制信号的控制原理图。4画草图说明模拟信号的信号处理流程图 5画出星形网络结构的组成简图，并说明网线的压制方法。6.举例说明目前接入广域网或internet的手段有哪些？ 7举例说明检测线上常见的的数字仪表、数字设备有哪些？计算机串行口不 够用时，用什么办法来扩充？