FC系统软件试验方法操作说明 2.docx
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FC系统软件试验方法操作说明2
湘仪台架FC2005如何开展发动机试验
湘仪动力测试仪器有限公司
2009-05-20
目录
1运行环境4
2试验前设备的调整和准备5
2.1FC2012/10控制仪的调整5
2.1.1油门的调整5
2.1.2PID参数的调整5
2.1.3其他参数的调整5
2.1.4与计算机的连接6
2.2FC2210或FC2212L油耗仪的调整7
2.2.1FC2210的调整7
2.2.2FC2212L的调整9
2.3FC2022采集仪的调整10
2.3.1FC2022的通道配置10
2.3.2FC2022与计算机的连接10
2.4湘仪PLC开关量/FC2021模块的调整11
2.4.1FC2021的配置11
2.4.2湘仪PLC开关量（FC2021A）的配置13
2.4.3报警保护停车限值的配置14
2.5FC24XX试验保障设备的调整18
2.5.1FC24XX的Honeywell表的配置18
2.5.2Mosa串口服务器（转TCP/IP）的配置19
2.5.3Honeywell表在软件中的显示22
2.5.4冷热冲击设备的设置22
2.5.5FC24XXPLC200温控设备的设置27
2.6Horiba7500排放设备的准备28
2.6.1打开7500电源28
2.6.2检查并更换滤芯28
2.6.3打开7500旁边的气体调压柜28
2.6.4估算试验用车的每种气体排放物的最高值28
2.6.5新气瓶29
2.6.6标定29
2.6.7报警处理29
2.6.8与计算机的连接29
2.7AVLSPC472颗粒设备的准备30
2.7.1打开472流量控制柜电源30
2.7.2打开472主控电脑30
2.7.3准备30
2.7.4检查30
2.7.5试验前的工作31
2.7.6与计算机的连接31
2.8AVL439烟度设备的准备33
2.8.1AVL439的通道配置33
2.8.2AVL439与计算机的连接33
2.9FC2005系统中关于设备参数的设置34
2.9.1设备的添加34
2.9.2油耗单元的设置35
2.9.3烟度单元的设置35
2.9.4总排气量单元的设置35
3试验程序运行35
3.0FC2005软件准备36
3.0.1运行36
3.0.2参数36
3.1常用运行程序39
3.1.1外特性程序39
3.1.2负荷特性程序40
3.1.3交变负荷特性程序40
3.2冷热冲击程序42
3.2.1冷热冲击的国家标准工况42
3.2.2冷热冲击的国家标准程序编制43
3.2.3冷热冲击的企业标准程序编制44
3.2.4冷热冲击的AVL标准程序编制45
3.3起动试验快速程序47
3.3.1FC2445起动试验设备的配置47
3.3.2FC2445起动试验程序运行48
3.4循环起动程序49
3.4.1发动机循环起动参数的设置49
3.4.2发动机循环起动试验的运行50
3.5排放程序51
3.5.1全负荷排放准备试验（法规中的Powermap）51
3.5.2机械油门准备试验*52
3.5.3ESC试验53
3.5.4ELR试验57
3.5.5ETC试验60
3.5.6WHSC/WHTC/NRSC/NRTC试验63
3.5.7AVL415进行的自由加速烟度试验65
3.5.8AVL439进行的自由加速烟度试验65
3.5.9发动机ECU/TCU数据连接66
3.5.10WHTC试验冷热循环72
3.5.11非道路变速发动机自由加速试验73
3.5.12非道路变速发动机加载加速循环试验75
3.6试验后设备的关闭与保养78
3.6.1Horiab7500关闭78
3.6.2AVLSPC472关闭78
3.6.3AVL439关闭78
3.6.4AVL415关闭78
3.6.5台架其它设备关闭78
3.6.6关于排放报表的说明79
1运行环境
本说明书从发动机试验的角度，详细阐述了使FC2005软件系统与硬件系统正常协调运行的设置以及发动机试验的正常操作流程。
本操作规程是针对湘仪动力测试仪器有限公司FC2005发动机测试控制系统而补充编写的，FC2005系统的其他功能见该系统的说明书，本规程特为该系统如何开展发动机试验及其操作步骤而编写。
系统涉及的程序试验均通过了用户的现场测试，而且效果也得到了验证。
为了完成程序试验，系统使用了以下主要设备：
●交流电力测功机（湘仪）
●FC2005发动机测试控制系统（湘仪）
●FC2012电力测功机控制仪（湘仪）
●重量式油耗仪（湘仪FC2210）或瞬态式流量油耗仪（湘仪FC2212L）
●FC2022采集仪（湘仪）
●FC2021开关量模块（湘仪）
●FC24XX发动机试验保障设备（湘仪）
●其它厂家的排放、烟度、油耗设备（包括Horiba7000系列、AVL439/415烟度仪、AVLSPC472颗粒仪、AVL735/753油耗设备等）
2试验前设备的调整和准备
2.1FC2012/10控制仪的调整
2.1.1油门的调整
对于电子油门（带ECU控制的发动机），应该尽量将FC2012油门零点电压和ECU控制的零点电压一致,油门满度电压和ECU控制的满度电压一致。
并使FC2012油门的电压行程包含ECU油门的整个电压行程。
对于机械油门，应该尽量将FC2012油门零点位置和机械油门控制的零点位置接近，油门满度位置和机械油门控制的满度电压接近。
并使FC2012油门的行程包含机械油门的整个行程。
注：
如调整后未对油门做新的安装，可以不必做这一步。
2.1.2PID参数的调整
对于电子油门：
M/n控制模式下的PID参数值大致在（12~18），可以略做调整;
n/P控制模式下的PID参数值大致在（15~20）,可以略做调整;
n1/M控制模式下的PID参数值大致在（20~25）,可以略做调整。
对于机械油门，相同情况下PID的参数值比电子油门的都小一些：
M/n控制模式下的PID参数值大致在（8~16），可以略做调整;
n/P控制模式下的PID参数值大致在（10~16）,可以略做调整;
n1/M控制模式下的PID参数值大致在（20~25）,可以略做调整。
FC2012扭矩控制放大倍数=10；越大，越稳定。
FC2012的控制周期要小，采样频率大，更稳定。
同样，每种控制模式下PID参数值调整的原则是：
FC2012控制仪能够从低转速到高转速、低负载到高负载都比较稳定的控制发动机。
一般的调整方法是先将P值设小，保证发动机不会游车，然后逐渐增大P，直到能快速接近设定值，此时在相应的调整I和D参数（D参数一般可保持为0），既能快速响应，又不会引起游车。
注：
对于PID参数值，一般常规试验时已经调整完毕，不需要频繁地调整。
除非发动机油门做了电子或机械的更换，那就可能要调整PID参数。
2.1.3其他参数的调整
这些参数都一经设置完毕，用户一般不需要改动
显示滤波设置为0，采样周期设置为50ms,刷新周期设置为20。
（50ms*20=1000ms即1秒更新一次数据；如果是ETC\ELR等瞬态试验，FC2005程序会自动设置为采样周期20ms，刷新周期为5，即100ms更新一次数据）
2.1.4与计算机的连接
查看计算机和FC2012连接是否正常。
一般FC2012的CAN地址是3,波特率是50kbps。
设备通过CAN总线的PCICAN卡或USBCAN模块与计算机连接。
设置为通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理。
如图，设备类型为FC2012或早期的FC2011A（两个类型只是名称不同，是同一类型设备无区别，选择两者之中的任意个均可），有输出数据参数和输入控制参数需要配置：
●输出数据参数
序号=0的数据（扭矩/转矩）。
N.m
序号=1的数据（转速）。
r/min
序号=2的数据（油门位置）。
%
序号=3的数据（励磁/水门位置）。
%
●输入控制参数
设置为通过ParaSetup→文件→打开文件→常规测试，系统参数设置→控制参数管理→常规控制参数→选“测功机类型”→“发动机控制设备”=FC2012测控仪→“测功机控制设备”=FC2012测控仪→支持控制模式全选→扭矩控制对应“扭矩”，量程，修正=否→转速控制对应“转速”，量程，修正=否→发动机油门对应“油门位置”，量程0-100%，修正=否……。
如图：
2.2FC2210或FC2212L油耗仪的调整
2.2.1FC2210的调整
●将FC2210油耗仪的属性Attb设置适当（具体参照其说明书），一般为3030。
●查看计算机和FC2210连接是否正常。
一般FC2210的CAN地址是7,波特率是50kbps。
设备通过CAN总线的PCICAN卡或USBCAN模块与计算机连接。
设置为通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理。
如图，设备类型为FC2210，有输出数据参数和输入控制参数需要配置：
●输出数据参数
序号=0的数据（油耗量,kg/h）。
序号=1的数据（油耗率，g/kWh,也可以是计算值=1000*Gf/Pe）。
序号=2的数据（平均转速,r/min）。
序号=3的数据（平均扭矩,N.m）。
序号=4的数据（油面高度,%）。
在参数设置里，设置一个“油量”的参数名称，指向此序号，则在主界面里，将有油面的光柱条显示。
另外一个状态数据：
=1表示现在的油耗量数据是刚刚测量完毕的油耗量数值。
=0表示还未测量完毕。
油耗量参数的设备=FC2210油耗仪
采集序号=0
是否测量值=是（√）
油耗率参数的设备=空
采集序号=0
是否测量值=空（）
计算值，公式=Gf*1000/Pe
（Gf是油耗量的代码，Pe是功率的代码，注意其它参数的代码不能与此重复）
●控制设置：
因为重量式油耗仪是非连续式输出的特殊设备，需要予以特定设置，
设置为通过ParaSetup→文件→打开文件→常规测试，系统参数设置→控制参数管理→系统常熟→选“特殊参数设置”→“油耗”=FC2210油耗仪……。
如图：
●打开FC2005应用程序，可以点击“FC221X油耗仪”，弹出下面的窗口，左边是FC2210的界面，右边是FC2212L的界面。
可以按“开始测量”，则开始测量油耗。
可以试一次测量完毕是否正常记录。
可以按“开始充油”，则可以给油耗仪充油。
油耗仪测油时间也可以通过电脑设置。
可以试一次看是否改变油耗测量时间。
2.2.2FC2212L的调整
●将FC2212L油耗仪的属性Attb设置适当（具体参照其说明书）。
●查看计算机和FC2212L连接是否正常。
一般FC2212L的CAN地址是7,波特率是50kbps。
同一台系统不能同时连接两台油耗仪。
设备通过CAN总线的PCICAN卡或USBCAN模块与计算机连接。
设置为通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理。
如图，设备类型为FC2212L，有输出数据参数和输入控制参数需要配置：
●输出数据参数
序号=0的数据（油耗量,kg/h）。
序号=1的数据（油耗率,g/kWh）。
序号=2的数据（平均转速,r/min）。
序号=3的数据（平均扭矩,N.m）。
序号=4的数据（燃油温度,℃）。
序号=5的数据（燃油密度，g/cm3）。
序号=6的数据（体积流量,L/h）。
序号=7的数据（累计油耗,kg）。
序号=8的数据（油面高度，%）。
状态0:
0=正常，=1Err
状态1:
0=未连续测量，=1正在连续测量
状态2:
0=未单次测量，=1正在单次测量
状态3:
0=未充油，=1正在充油
状态4:
0=燃油温控信号正常，=1燃油温控信号不正常
状态5:
0=进油压力正常，=1进油压力不正常
状态6:
0=出油压力正常，=1出油压力不正常
状态7:
0/1不停交替表明流量传感器通信正常，常1或常0表示流量传感器通信不通信。
输出值是9个参数是实际值，使用该设备的测量参数的属性要设置为实际值。
油耗量参数的设备=FC2212油耗仪
采集序号=0
是否测量值=是（√）
油耗率参数的设备=FC2212油耗仪
采集序号=1
是否测量值=是（√）
（注意，油耗率设置为”测量值”在整个系统只有控制仪FC2012/10设备下有效，其它情况下请设置为计算值）
●控制设置：
FC2212L是一个连续测量设置，可以不像FC2210那样设置特殊参数。
2.3FC2022采集仪的调整
2.3.1FC2022的通道配置
一般将采集仪地址依次为设置为0、2、4…等偶数排列，第0模块第0、1、2、3通道依次是出水温度、排气温度、机油温度、机油压力，最后三个第13、14、15通道依次是大气压力、大气湿度、大气温度。
2.3.2FC2022与计算机的连接
查看计算机和FC2022连接是否正常。
一般FC2022的CAN地址是0,2,4…，波特率是50kbps。
设备通过CAN总线的PCICAN卡或USBCAN模块与计算机连接。
设置为通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理。
如图，设备类型为FC2022，有16个输出数据参数可以配置
0模块的采集参数对应设备=采集0模块
采集序号=0,1,2….15与实际接线的相对应
“比例系数”与采集模块的量程和传感器的实际量程有关：
例1：
PT100温度传感器的实际量程=0∽200，在采集模块的传感器量程设置=0∽2000，那么“比例系数”=0.1，因为采集模块发给计算机的数据是0∽2000的整型值。
小数位数=1.
例2：
K型温度传感器的实际量程=0∽1000，在采集模块的传感器量程设置=0∽1000，那么“比例系数”=1，因为采集模块发给计算机的数据是0∽1000的整型值。
小数位数=0.
一般地，如果一个传感器的实际量程与采集模块的传感器设置量程、系数、小数位数有如下对应关系：
序号
传感器的实际量程最大绝对值R
采集模块对应通道的设置量程
比例系数
小数位数
1
0＜R＜10
R*1000
0.001
3
2
10≤R＜100
R*100
0.01
2
3
100≤R＜1000
R*10
0.1
1
4
1000≤R＜10000
R*1
1
0
5
10000≤R
R*0.1
10
0
2.4湘仪PLC开关量/FC2021模块的调整
2.4.1FC2021的配置
●一般公司老产品FC2021的CAN地址是6，初始参数=8，波特率是50kbps。
设备通过CAN总线的PCICAN卡或USBCAN模块与计算机连接。
设置为通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理。
●FC2021控制设置
设置为通过ParaSetup→文件→打开文件→常规测试，系统参数设置→控制参数管理→系统常熟→开关量设置……。
如图：
开关量有0-7个通道输出。
●FC2005应用程序的测试
2.4.2湘仪PLC开关量（FC2021A）的配置
●一般新产品湘仪PLC开关量（FC2021A）的是串口通信连接，波特率是9600bps，8Databits，1Stopbit，无校验。
设备通过串口总线或串口转TCP/IP协议模块与计算机连接。
设置为通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理。
●FC2021A（PLC）控制设置
设置为通过ParaSetup→文件→打开文件→常规测试，系统参数设置→控制参数管理→系统常熟→开关量设置……。
如图：
开关量有0-7个通道输出。
数据输出序号0是1个字节的输出状态。
数据输出序号1是1个字节的输入状态。
数据输出序号2和3是测量频率输出。
●FC2005应用程序的测试
与FC2021一致。
注意一个“停车/ECU”的开关量命名，是用于报警的开关，关联到一些必要的参数，当报警消除时会自动复位，所以用于停车事件的开关量可以命名为“快速停车”，这样可以满足停车事件避免了自动复位。
2.4.3报警保护停车限值的配置
FC2005软件的报警限值设置目前有两大类，全部报警都只在转速大于200以后才有效。
●软件参数报警闪烁功能
FC2005软件打开参数模块后，双击任一参数。
会弹出参数属性窗体。
可在参数属性窗体中设置参数报警。
参数报警只能设置大于或者小于限制的报警。
当报警值不等于0时，如果满足报警条件，不论是否勾选保护，软件界面上试验参数都会闪烁。
当是否保护勾选以后，如果满足报警条件，软件界面上试验参数且会执行开关量动作。
如果满足报警条件，执行开关量设置中的“报警”动作；
如果满足保护条件；执行开关量设置中的“停车/ECU”动作；
如果满足紧急保护条件，执行开关量设置中的“紧急停车”动作。
开关量动作可在参数设置程序中的控制参数管理中进行设置（参见2.4.1节）。
●报警限值开关量输出功能
在FC2005软件主菜单->功能->查看报警限值设置中可以设置报警限值。
在此可以设置报警限值多层次多参数的设置。
在程控工况编辑界面，点击“参数限值编辑”按钮，可以设置某个实验工况的报警。
报警限值分为系统组、发动机组、程控组。
系统组表示限值始终有效。
发动机组表示只有发动机型号等于设定的发动机型号限值才有效。
程控组表示只有在特定程控文件中限值才有效，在程序文件中的每个工况设置设置。
一般报警限值使用的都是系统组。
一个发动机参数分别可以设置报警上下限、保护上下限和停车上下限，及其相应的控制动作。
大于上限或小于下限就会执行动作。
这一点是与参数报警不同的。
报警限值的控制动作与参数报警相比更灵活，同时增加了回怠速功能。
如果关联通道不为空，那么还需要满足通道关联条件限值才有效。
例如：
如果机油压力报警的关联通道为出水温度大于60度，报警下限为120，报警上限为600。
那么只有当转速大于200（默认判断条件），出水温度大于60度（通道关联条件），而且机油压力小于120或大于600以后才会执行报警动作。
参数限值的报警动作默认为：
报警：
执行开关量配置中名称为“报警”的动作
停车：
执行开关量配置中名称为“停车/ECU”的动作
怠速：
在程控状态时，发动机P1/P模式回怠速
紧急停车：
执行开关量配置中名称为“紧急停车”的动作
负载停车：
在程控状态时，发动机切换到“P1/P”模式，给出30%的负载（负载百分比可在配置文件中设置），0%的油门，使发动机停机，然后回到0%负载，0%油门。
例1：
参数名称：
出水温度
限值组：
分为系统组（整个系统都有效），发动机组（只对本发动机类型有效）
关联通道：
当“转速“大于800rpm时，报警限值才起作用。
出水温度在【30，110】之外时，声光报警输出，
出水温度在【25，115】之外时，怠速报警输出，
出水温度在【20，120】之外时，停车报警输出，
例2：
如果机油压力报警的设置关联通道为出水温度大于60度，报警下限为120，报警上限为600。
那么只有当转速大于200（默认判断条件），出水温度大于60度（通道关联条件），而且机油压力小于120或大于600以后才会执行报警动作。
●参数限值报警功能扩展动作
可以在动作框里输入“设备名称.动作名称”的方式来执行报警动作。
目前支持扩展动作的设备有FC2012测控仪，FC2021开关量模块、PLC开关量模块和PLC200冷热冲击设备。
FC2012测控仪支持“怠速”和“急停”两种动作。
如果系统的硬件配置的FC2012名称为“FC2012测控仪”，正确的报警动作应为：
“FC2012测控仪.怠速”和“FC2012测控仪.急停”
“FC2012测控仪.怠速”和默认的“回怠速”功能区别在于，默认的“回怠速”功能需要按下测控仪上的Remote键。
而“FC2012测控仪.回怠速”不需要按下Remote键，直接关闭变频器，同时降油门来回到怠速。
“FC2012测控仪.急停”和默认的“紧急停车”功能区别在于，默认的“紧急停车”是控制开关量配置中名称为“紧急停车”的通道。
而“FC2012测控仪.急停”是直接输出0%油门后，变频器给出一个较大的负载，给发动机加负载快速停机。
FC2021开关量模块和PLC开关量模块支持扩展动作的方式为
“设备名称.开通道序号”或“设备名称.关通道序号”
如果系统的硬件配置的开关量模块为“开关量”（在设备管理中设备的名称），正确的报警动作应为：
开关量.开1或者ON1打开开关量模块的1号通道
开关量.关2或者OF2关闭开关量模块的2号通道
开可以两个设备动作联动：
比如写成：
PLC.ON1;FC2012.怠速这样，产生怠速动作时，PLC的1通道输出，FC2012回怠速。
（如果是FC2010，则必须在REMOTE打开下才起作用，“PLC”即为开关量的设备名称）
PLC.ON2;FC2012.停车这样，产生停车动作时，PLC的2通道输出，FC2012停车。
（如果FC2010,则无停车信号，就无需这么设置，但如设置了，油门和励磁会回到0,且必须在REMOTE打开下才起作用）
FC2010的怠速和停车只在REMOTE模式下起作用，且油门和励磁为0，停止发动机必须另外开关量输出线停止ECU电源。
FC2012的怠速和停车则会自动控制电力测功机将发动机回到怠速或使发动机停车。
PLC200冷热冲击支持扩展动作的方式为“设备名称.界面按钮名称”。
如果系统的硬件配置的冷热冲击设备为“冷热冲击”，正确的报警动作应为
冷热冲击.油泵开
冷热冲击.放气关
冷热冲击.停车合等
如果扩展动作输入错误，导致报警动作不能正确执行。
在系统的报警日志中将会出现提示，“找不到XX设备”或“找不到XX动作”。
●报警参数的设置和日志的观察：
在数据记录页面：
2.5FC24XX试验保障设备的调整
2.5.1FC24XX的Honeywell表的配置
●设备支持RS232协议。
注意，此表可以接TCP/IP协议的串口服务器。
Honeywell表的串口参数：
9600波特率，8位数据位，1位停止位，奇校验。
●串口设置通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理。
Honeywell表的设置通过ParaSetup→系统参数设置→设备管理：
●设备地址=1，为第一个honeywell仪表的地址，初始参数1,0,0表示有3个相同的honeywell表连接在一起，只是地址依次为1,2,3，那么缓冲区就有3*3=9个，数值依次第一个表排列。
1,0,0的意义如下：
1表示此类表旧的通信协议，0表示新的通信协议。
若只有一个，也要根据表的协议写上1或0
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