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FST-Open 开放式内燃机试验台架测控系统使用说明书
1． 引言 我公司生产的电涡流测功系统，是引进技术产品；是根据德国策尔纳 (ZÖLLNER)公司专有技术生产的产品。1987 年建立测功机专业生产线以来，引进 了申克公司动平衡机，建立了直流大功率试验台和多种型号的发动机性能试验台 架，配置了全套测功机调试检测设备，运用军工质保体系保障批量生产。该项目 1988 年初通过了部级投产技术鉴定，1988 年底通过了国家的建线验收。1990 年 11 月德国策尔纳公司专家来厂进行了产品验收和授证，确认产品符合策尔纳专 有技术规范，同意采用“南峰-策尔纳”联合商标在国内外市场销售。1990 年获 部级科技进部二等奖，1997 年通过 GB/T19001 质量体系认证，并获测功机的 CMC 生产许可证。 我公司根据德国策尔纳(ZÖLLNER)公司专有技术生产的 CW 系列电涡流测功机， 具有低惯性、高精度、高稳定性和结构简单、维护方便、自成系列并适用于操作 控制自动化等优点。现已被广泛应用于动力机械（汽油机、柴油机、涡轮机、电 动机、油马达等）的性能试验、耐久试验和型式试验 ，在生产、科研、教学、 维修等行业得到广泛应用。 凯迈机电以雄厚的科技、工程综合实力，利用几十年军民品专业技术和丰富 经验，与现代科技同步发展，以高水平的测试设备，真诚为用户服务。FST2 系 列发动机数控试验台就是开发研制的一种全数字化发动机控制采集系统。它模块 化程度高，系统结构更简洁，工控机的使用使系统的可靠性和抗干扰性能大为提 高。其系统控制精度高，用户界面形象、直观，操作简单明了，强大的编辑功能 使系统适用范围更广，手动、自动方式任意选择，软硬件报警系统确保了系统和 试验的安全。 FST-Open 是在 FST2 系列发动机数控试验台基础上发展起来，以 DSPIC 单 片机为核心，集上位机、CAN 总线、射频数据传输和无线数据联网功能为一体 的开放式内燃机试验台架测控系统。 2. 发动机数控试验系统概述 FST-Open 是一种以 DSPIC 单片机为核心，集上位机、CAN 总线、射频数据传 输和无线数据联网功能为一体的开放式内燃机试验台架测控系统。 系统包括上位机、开放式通信模块、CAN485MB、CAN232MB 、DTU 数传模块、 无线射频模块等。开放式通信模块是由一块 DSPIC 和高速 CAN 隔离器驱动器、 CAN485、CAN232、MAX232 及 MAX485 通讯模块等组成，所有模块和外设都与 DSPIC 的 CAN 通讯模块端口相连，组成 CAN 总线通信结构将台架与外设、网络终端连接 在一起，可组成不大于 110 点的多主机、多接点的开放式台架系统。完成内燃机 试验台架各种参数的采集、处理试验数据和显示、绘制试验曲线、输出试验报表 和试验各种结果。 该试验台系统中的所有设备的数据、发动机试验程序和试验数据都能采集、 处理，该系统借助于 GPRS 通信网络连接到互联网，将系统中采集的试验数据实 时的传输到分析、监控等相关终端，能通过网络进行数据保存、存档、分析。也 可通过本地网络将数据转移到工程师的个人电脑及检验设计部门的终端设备，方 便设计研发人员即使分析试验结果。或将工程师制定或修改的试验程序传送到试 验现场，以便按设计指标要求场指挥现场试验。 无线射频模块可以将实验数据和采集量以无线电的方式传输到 5Km 以上，方 便实现远距离数字显示，数据监控和、存储和处理。
FST-Open 可测量显示转速、扭矩、功率、油门开度、励磁开度，同时控制 调节电涡流测功机和油门执行器，实现发动机试验时不同工况要求，它带有五种
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特性曲线控制:自然特性、恒转速调位控制、恒转速调节控制、恒扭矩调位控制 和恒扭矩调节控制方式。
2．2．原理框图
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RS232 CAN1
CAN1
报警电路及 三级报警
编程
转速传感器 处理电路
热冲击控制
IC 存储器
I2C通讯
各类传感器
彩色液晶 触摸屏
A/D 采 集通道
DSPIC 数字信号控制器
4、X6 插座----油门、励磁控制输出插座 1 脚：励磁 PWM 控制信号输出 2 脚：点火控制 4 脚：灯控制 5 脚：油门 PWM 控制信号输出 6 脚：油门通断控制信号输出，开关量：“1”接通；“0”断开 7 脚：励磁通断控制信号输出，开关量：“1”接通；“0”断开
操作面板上可实现数字调节控制模式的切换、PID 参数的调整、工况设定值 的输入，还具有测功机水压、水温、涡流环、油泵、油面、急停和超速报警的指 示和控制。
自然特性曲线 这是在一定负荷下不加任何控制时,测功机的扭矩随转速而自然变化的特性 曲线。主要用于测试原动机的自然特性,改变负荷（励磁）的大小,可以得到原动 机在不同负荷下扭矩和转速的变化曲线。 恒转速控制方式 在恒转速控制方式时,测功机按设定转速值自动调节,使转速恒定。用于测试 原动机对恒定状态的适应能力,如负荷特性等试验。 恒扭矩控制方式 在恒扭矩控制方式时，电涡流测功机按设定扭矩自动调节使扭矩恒定，用以 测试原动机的恒扭矩特性。
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目录
1、 引言…………………………………………………………………………2 2、 发动机数控试验系统概述…………………………………………………2 3、 主要技术指标………………………………………………………………4 4、 熟悉您的系统………………………………………………………………5 5、 系统配置和调整……………………………………………………………9 6、 界面操作……………………………………………………………………14 7、 常见故障的排除 …………………………………………………………16 8、 附图…………………………………………………………………………17
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2.1 主要特点 ● 上位机进行采集控制，单片机组成的下位机可以单独控制和采集； ● 彩色 LCD 触摸屏操作便捷，控制面板简洁； ● CAN-bus 总线连接，实现多主点，开放式设备接入； ● CAN485、CAN232 实现 RS-485、RS-232 与 CAN 口的转换； ● DTU 无线模块，实现本系统与 Internet 互联； ● DSPIC 单片机技术成熟应用与控制、采集、通信模块中； ● 无线射频模块，实验数据实时较远距离传输； ● 远程监控、远程诊断，无线传输； ● 各种控制特性的无扰动切换； ● 多种控制特性可满足各种发动机试验要求。
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CW160-3000/10000 160
CW260-1800/7500
260
CW440-1500/6500
440
CW560-1500/3000
560
522 1395 2764 3565
额定吸 收功率 （KW）
5 10 20 25 50 100 150
最大 扭矩 （Nm） 9.55
31 37 100 176 318 955
扭矩 满量程 （Nm）
10 40 40 100 200 400 1000
转速 满量程 （r/min） 15000 15000 15000 10000 10000 10000 6500
注：1. 涡流环的的个数与主机的型号有关，具体请参见主机说明书。未用的输 入脚对地短接；
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2. 脂润滑主机没有油面报警和润滑油泵报警，其输入脚对地短接。
3、X5 插座----油门、励磁控制输出插座 1 脚：热冲击 RIN2 2 脚：热冲击 RIN1 9 脚：A+15V 10 脚：A-GND
600 1500 3000 4000
10000 7500 6500 3000
4. 熟悉您的系统 4.1 测量控制单元 4.1.1 测量控制单元前面板
测量控制单元
转速 0 r/m 功率 0.0 Kw 励磁 0.0 %
扭矩 0.0 Nm 油门 0.0 %
复位
控制方式：恒扭 调位 联机状态：脱机 手动
涡 流环 水温 油温
无线收 发模块
CAN485 模块
CAN232 模块
CAN232 模块
CAN232 模块
RS232 上位机
CAN232 模块 CAN232 模块
打印机等 输出设备
输入设备
CAN
其它设备
总 线
485 网络
大屏
无线通信
模块
无线传输
油耗仪
扭矩仪
流量计
图一 系统结构框图
FST-Open 系统由测量控制模块、CAN 通信模块、RS232 和 RS485 通信模块、 无线射频模块、DTU 模块等组成。
涡流环 水温 油温
设定转速 2500 r/m 设定油门 0.0 %
电源
自然特性 恒转 调位 恒转调节 恒扭调位 恒扭调节
n
M
图二 前面板图
1. 电源----测量控制单元电源开关； 2. 液晶触摸显示屏----显示控制参数的设定值，显示扭矩、转速、功率、油门开 度开度、励磁电压百分数测量值和报警及控制方式，无需键盘可以进行参数的设 定、标定以及所有的控制操作； 3. n----转速(油门)设定。当转动此旋纽时液晶显示屏显示转速（油门）设定值。 4.M----扭矩（励磁电流）设定旋纽，设定控制发动机扭矩（主机电流）。当转动 此旋纽时液晶显示屏显示扭矩（电流）设定值。 4.1. 2 控制单元后面板