i. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài
4.3.4. Hệ thống điều khiển băng thử
4.3.4.1. Hệ thống PUMA
Mọi hoạt động của băng thử đều được điều khiển và giám sát bởi hệ thống PUMA với phần mềm cùng tên, một loại phần mềm viết cho các băng thử động cơ. Băng thử động cơ một xylanh được trang bị phiên bản PUMA 5.6. Bản thân PUMA có một hệ thống các cảm biến cực nhạy dùng để đo nhiệt độ, áp suất… Các cảm biến này liên kết với phần mềm PUMA qua các FEM chuyển đổi tín hiệu số và tín hiệu tương tự.
76
- PUMA PC với phần mềm PUMA: thu thập dữ liệu và điều khiển các thiết bị được kết nối với PUMA (733S, EMCON 300, 577, Opacimeter).
- Connection box: Hộp kết nối FEM với PUMA PC, đồng thời là nơi kết nối hệ thống PUMA với các thiết bị đo và điều khiển khác.
- FEM - D: Modul xuất nhập các dữ liệu digital (tín hiệu số) dùng để điều khiển hay nhận biết trạng thái của các thiết bị được kết nối với hệ thống PUMA. Ngoài ra nó còn là nơi kết nối hệ thống PUMA với EMCON 300, FEM-D có 16 ngõ xuất và 16 ngõ nhập.
- FEM - Cnt: Modul bộ đếm dùng để đo tần số hay độ rộng xung, nó có 4 ngõ nhập. - FEM - DAC: Modul xuất tín hiệu analog (điện áp, dòng điện), modul này dùng để xuất tín hiệu điều khiển nhiệt độ nước làm mát và bộ điều hoà nhiệt độ dầu bôi trơn, FEM - DAC có 4 ngõ xuất.
- FEM - A: Modul đo tín hiệu dạng analog, có 16 ngõ nhập.
- FEM - P: Modul đo áp suất tương đối có thể gắn tối đa 8 thiết bị đo áp suất (Presure Tranducer) vào modul này, modul này nối mạng với FEM-A và được coi như kênh mở rộng của FEM – A.
- EMCON 300: PUMA không điều khiển trực tiếp băng thử mà thông qua thiết bị này. EMCON 300 nhận lệnh của PUMA rồi biến đổi thành tín hiệu đưa xuống những cơ cấu chấp hành để điều khiển động cơ và dyno. Nó kết nối với PUMA qua FEM – D và được coi như FEM – A số 1.
- Các thiết bị hiển thị của PUMA gồm PUMA PC, COCERTO, INDIWIN. Các kết quả đo được từ các cảm biến hoặc kết quả đã qua tính toán được biểu diễn dưới các dạng số trực tiếp, các đồ thị. INDIWIN cho chúng ta đồ thị công vẽ trực tiếp, đồ thị về sự ảnh hưởng của rung động đến quá trình cháy. PUMA PC xuất kết quả dưới dạng đồ thị x/y, dạng số trực tiếp, dạng cột. Với CONCERTO chúng ta có thể vẽ các đồ thị trực tuyến theo các kết quả đo.
- Việc kết nối giữa PUMA và các thiết bị, các cảm biến cũng như sự điều khiển của PUMA đến các thiết bị này được miêu tả cụ thể bằng sơ đồ dưới đây, trong đó FEM có cấu trúc như đã trình bày ở Hình 4.6.
77
4.3.4.2. Phần mềm INCA
INCA là một phần mềm, được trình bày ở Hình 4.7 giao tiếp giữa người vận hành và ECU điều khiển động cơ. ECU này là loại có tính năng đặc biệt cho phép người sử dụng truy cập và thay đổi các thông số bên trong. Thông qua phần mềm này ta có thể can thiệp trực tiếp và tức thời đến các thông số của động cơ nhất là các thông số của hệ thống cung cấp nhiên liệu như: điều chỉnh góc phun sớm, áp suất phun, lượng
nhiên liệu phun mồi, khoảng cách phun mồi và phun chính… Đây là điểm khác biệt cơ bản giữa băng thử một xylanh dùng để nghiên cứu phát triển và băng thử nhiều xylanh, để thử nghiệm tính năng của động cơ.
Sau khi tìm được bộ thông số tối ưu chúng sẽ được nạp vào ECU để vận hành động cơ. Một điểm cần chú ý là ECU phải tương thích với phần mềm INCA và bộ giao tiếp ETK. ETK đóng vai trò là bộ nhớ đệm liên kết ECU với INCA PC.
Động cơ AVL 5402 trên băng thử của Phòng thí nghiệm ĐCĐT đang sử dụng ECU: hiện tại EDC15C6 đây là ECU mở dung cho động cơ diesel với HTNL CR. ECU được kết nối với phần mềm INCA PC thông qua bộ ETK.