汽车自动检测系统设计 (2)

郑州交通职业学院课程设计项目：汽车自动检测系统所属系别车辆工程系专业班级检测与维修6班姓名学号 5 5撰写日期 2012 年 5 月摘要对于分布式网络化汽车综合性能自动测控系统整体结构来讲，各工位测控子系统主要完成某个局部的检测与台架控制功能，也就是说，各工位子系统主要完成汽车综合性能检测项目中的部分单项任务的检测，根据工艺设计的要求或检测控制节拍设计的需要，既可以将各个工位控制子系统顺序布置在同一个检测作业车间内，也可以布置在几个不同的车间内。

因此，根据前面系统总体结构设计的思想，各个工位测控子系统的数量及其中的测量与控制内容不是固定不变的，而是随着系统工艺设计的变化而变化。

关键词：汽车经济性安全性分布式网络化远程诊断系统软件设计1.1系统软件总体设计1.1.1软件设计的总体构思实时微机测控系统的软件主要分为两类：即系统软件和应用软件。

所谓系统软件是由软件开发商提供的专门用来使用和管理计算机本身的程序。

系统软件包括：①各种语言的汇编解释及编译程序；②机器的监控管理程序，故障诊断程序；③开发系统。

作为计算机应用人员是没有必要开发这些软件的，否则需要投入大量的人力物力并且工程的进度和系统的可靠性都难以得到保证。

在本系统的开发过程中，我们购买了所有需要用到的系统软件。

操作系统：由于本系统对实时性要求不高，各工位机选用的是Windows98操作系统，服务器则选用Windows2000 Server：开发工具为Visual Basic 6.0和Visual C++ 6.0；数据管理软件采用的是Microsoft Access。

所谓应用软件就是面向用户本身的程序。

如：工业过程控制中的A/D，D/A转换型数据采样程序，滤波程序，以及各种过程控制程序等等。

一般应用软件都是用户根据自己需要自行编写，但近年来随着计算机软件技术的七速发展，市场上也出现了一些非常优秀的通用实时工业控制软件包，国外的有：美国西雷公司的ONSPEC，康泰克公司的CONDAC等，国产的有北京亚控的组态王和研华的组态软件，只是这类软件价格非常昂贵(通常是几万到十几万RMB)。

考虑到该系统中的应用程序针对性较强(汽车检测线系统不同于一般的工业控制系统)，加之我们有多年开发此类程序的经验，因此我们仍然采用以往的技术路线，即自行开发应用软件。

1.1.2应用程序模块设计在本系统的应用程序中，大体可以分为数据处理和过程检测两大基本类型。

数据处理主要包括：数据采集、数字滤波、标度变换以及数值计算、数据存储、数据显示和打印等。

过程控制程序主要是指让微机按照一定的方法对采集数据进行计算、判断，然后给出输出以便控制生产或给出报警。

为了完成以上任务，在进行软件设计时，结合系统整体功能，我们把整个程序分为若干个模块，每一模块又包括若干子程序，然后将这些程序交给不同开发人员进行编写，这样不仅可以缩短开发周期，同时还可以提高程序的可读性和可维护性。

模块程序设计的主要优点是：1.单个模块比一个完整的程序容易编写和调试。

2.模块可以共享，一个模块可以被多个仟务在不同条件下调用。

3.模块程序设计允许设计者分割任务和利用已有的程序，为设计工作提供了方便。

4.检查错误容易且修改时只需改正该模块即可。

在模块的划分时，我们制定并遵循了以下几条原则：1.每个模块不宜太长，太长不易编写和调试，同时也失去模块化的意义。

2.力求使每个模块间界限分明而且在逻辑上相互独立，尽量限制模块间的信息交换，以利于单个模块的查询和测试。

3.对于一些简单的任务不必要求模块化，因为在这种情况下编写和修改整个程序比起装配和修改模块还要容易。

4.对一些常用的程序模块如延时程序、打印程序、通信程序、标准函数库均可采用标准子程序，不需要花许多时间自己编制。

5.当系统需要进行各种判断时，最好在一个模块中集中进行这些判断。

本着以上原则，本系统应用程序分为七大主模块：1.初始化模块；2.系统定义模块；3.车辆统计模块；4.报检模块；5.检测模块；6.标定模块。

1.初始化模块该模块主要负责在系统启动时，从Device. sys文件中读取传感器的拟合系数，从Guobiao. sys文件中读取国标信息，从Config. sys文件中读取系统设置信息。

2.系统定义模块该模块包括全局控制变量和全局数据变量的规定，公共子程序的定义，采样动态链接库函数的声明等。

3.车辆统计模块该模块对每一辆检测过的车的全部数据都进行存档，对任何时候的检测数据都统总体结能做到有据可查。

本模块还提供如下功能：车辆基本信息查询、车辆检测数据浏览、报表打印、综合评价给定等。

4.报检模块该模块负责用户车辆信息的登记工作并将信息存入数据库中，存入的信息有车主，车牌号，制动类型，检测项目及车辆的装备信息等。

该模块还负责对关键信息进行认定，并建立联动的报检关系，对报检项目的完整性进行检查并在必要时给出提示，读取相关的参数文件，为检测作好准备。

5.检测模块检测模块是本程序的主体部分，它控制车辆检测的全过程，并进行采样和数据处理。

在本模块的设计中充分利用实时控制这一思想，即要求计算机在可接受的时间范围内对外界条件的变化作出及时的反映并给出相应的处理方案。

该模块必须尽可能地考虑一切可能出现的事件。

在本系统的测控过程中，主要的外界条件有:轴重光电开关、制动光电开关、电机开关、踏下开关和当前在检项目、有效轴号、系统时间等。

因此在设计程序之前要搞清楚各种可能存在的变量状态的组合情况，然后制定出不同状态下的计算机执行方案。

这样在程序运行过程中，计算机就可以在不同的阶段对各个变量进行查询，并根据其状态组合执行相应的动作。

在本模块中，实时包括两方面的内容：实时查一询和实时处理。

由于计算机是根据光电开关状态的变化来控制检测流程的，在检测过程中，存在着一些干扰因数，这样就会使得计算机有可能产生一些误判和误测，为此我们设计了一些冗余措施来专门解决在这些情况下出现的问题。

比如：当称重台称得的轴重小于规定最小轴重(可能是由于人为的遮挡光电开关造成)，我们就认为此次轴重到位无效，提示操作人员予以确定，然后进行重测。

制动到位则采用的是延时确认的方法，即只有当光电开关被遮挡30秒以上，才予以确认。

6.标定模块标定的目的是为了将检测结果的数字量数据精确地变换成工程量数据。

由于传感器输出特性和信号调理电路存在一些非线性因数，因此测量出的数字量跟实际物理量并非成正比例关系。

标定模块就是通过采集N个己知物理量的数据，然后通过数学的方法拟合出传感器的特性曲线。

这样，在测量过程中计算机就可以根据检测结果的数字量通过查表的办法求得物理量的实际工程值。

7.系统设置模块该模块主要是对系统的参数进行设置，为系统标定部分提供可参考的数据，缺少系统设置文件时，硬件标定模块不能正常标定。

工业计算机控制系统的应用程序结构主要有两种：中断结构和顺序结构。

中断结构特别适用于实时性较强的多任务系统，而顺序结构则比较简单可靠，易于操作，可维护性好，比较适合实时性要求不高的单任务系统。

汽车综合性能检测线是一个较为复杂的顺序多进程控制结构，但对于每一工位而言，又属于单任务系统，因此我们在程序设计上仍采用顺序结构。

各工位机检测程序开发本系统共有五个工位分别负责轴重、制动、底盘测功、前轮定位、速度、烟度、废气、外观、声级、灯光、侧滑和淋雨试验等多个检测任务。

具体分工如下:第一工位检测轴质量、制动；第二工位检测底盘测功、速度、烟度、废气；第三工位检测外观和前轮定位；第四工位检测声级、灯光和侧滑；第五工位淋雨检测。

每个工位由一台工位机负责本工位的项目检测，每一台工位机利用Microsoft Access(中文版)建立起本工位的数据库，用以存放A/D采集卡转换来的各种信号和由串行通讯传送过来的数据，利用Visual Basic对这些信号和数据进行分析处理并指挥机械台架动作，再通过网络设备上传数据到主控机。

1.局域层数据库的建立在本系统中，检测系统采集得到的数据随不同的工位、不同的检测项目、不同的检测编号、不同的车辆类型以及同一辆车不同的检测次数而不同，因此我们就需要把这些数据分门别类的存储在数据库中，以便主控机在这些数据中检索、提取和删除。

2.工位机的数据库操作为了实现各个工位数据库之间的相互链接、协调一致，工位机的数据操作方法设计是一个关键。

基于本系统的特点，允许每个工位均有汽车同时进线检测，这就要求第四工位的数据及评价表至少有一条记录，第三工位的数据及评价表至少有二条记录，第二工位至少有三条记录，第一工位至少有四条记录。

每个工位每进一辆车进行检测时，向数据及评价表追加一条记录。

当被检测车辆检测完毕出厂时，各个工位的数据和评价表均同时删除第一条记录，如果某辆车在某个工位没有检测项目则添加一条空记录，这样就保证了车辆检测数据的完整性和一致性，并且省去了不同计算机上多表的联合查询，减少了出错的可能性。

我们以制动与轴质量检测为例。

结论1.本论文将目前最新的基于TCP / IP协议的网络通信技术、弱信号调理技术、分级分布式控制技术、光电隔离技术、抗干扰技术、模块化设计理论等多项技术综合应用到实际的汽车综合性能检测中，研制开发了一套完整的、先进实用的满足我国目前日益发展的汽车综合性能检测实际需要的系统设备。

该系统设备在保留我国传统的汽车安全性能检测线数字通信控制系统的优点基础上，把系统提升到网络平台上，每个检测项目构成一个独立的检测模块，采用一套独立的信号采集处理、动作控制、显示输出系统，各模块间以网络形式互连，形成以计算机局域网控制的全自动汽车综合性能检测模式。

2.通过本论文的研究，对我国现有的汽车综合性能检测提供了一种全新的控制手段，真正实现了对汽车的安全性、经济性、动力性、可靠性以及发动机技术状况、废气排放性能等的全自动微机联网测试，对提高整个行业的检测技术水平将起到重要的作用。

3.本论文所研制的系统功能完备，除能进行基本的对汽车综合性能全自动检测外，还能对检测站的各项业务进行管理，从登记收费直至最后结果打印输出，无论是室内检测部分。

参考文献[1中国机动车安全检测技术研究会组.汽车安全检测设备[M].北京：警官教育出版社，2004.[2]赵敏，王敬东，江帆.客户机/服务器方式在汽车安全性能测控与管理系统中的应用.计算机自动测量与控制，2001.[3]李适伦，陈灶芳，曾宪强，蔡浩军.基于C/S模式的汽车综合性能自动测控管理系统及实现.交通与计算机，2000.[4]周和平.网络技术在汽车检测信息管理系统中的应用.汽车维护与维修，2007.[5]刘秋鸣.一个汽车综合性能检测站计算机网络系统.交通与计算机，2006.[6]范江梅.Windows 95操作系统下串并行仪器接口开发.国外电子测量技术，2005.。