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電冰箱及其部件的在線自動檢測項目包括： (1)冷凍室與冷藏室制冷特性曲線； (2)蒸發器與毛細管等管路器件的管路特性參數與泄漏特性； (3)各類電氣部件電氣性能參數； (4)產品完整的識別信息等等。 利用管路泄漏特性的最新理論研究成果及以一線總線技術為特征的新型數字式溫度傳感器，配以技術成熟的分布式計算機自動測控系統，使電冰箱及其部件自動檢測生產線的設計，工程實施和系統的運行，在投資，施工，運行操作和可靠性等方面顯示出明顯的優勢。 1 系統組成 1．1 系統結構 系統由上位機(PC-586)，下位機(包括基于單片機的分布式溫度采集模塊、冰箱電器性能參數測試模塊、冰箱管路特性和泄漏特性檢測模塊)以及測試管理軟件組成，如圖1所示。系統上位機通過RS485串行總線與下位機通訊，分布式溫度采集模塊通過一線式數據總線連接到分布在各個冰箱中的數字式溫度傳感器DSl8B20，完成在線冰箱制冷特性曲線的數據采集與處理。 1．2 自動檢測線工位介紹 實際的電冰箱檢測線有條形碼讀人工位；冰箱管路特性和泄漏特性測試工位；冰箱電氣性能參數測試工位；以及6條制冷特性檢測線(每條制冷特性檢測線有25臺冰箱工位，每個工位有2個數字式溫度傳感器)，如圖2所示。 待裝配的冰箱首先經過條形碼讀入工位，由條形碼讀入器讀入產品識別信息；此后在冰箱管路特性和泄漏特性工位上，以AT89C52單片機為核心元件，包括電磁閥、測溫鉑電阻、流量變送器、壓力變送器和氣動執行單元等外圍器件，構成冰箱蒸發器(包括毛細管)綜合測試臺。通過對流經蒸發器的氣體溫度，壓力，流量的自動檢測，獲取實測數據，判斷蒸發器是否合格；接著在冰箱電氣性能參數測試工位上，同樣以AT89C52單片機為下位機，由電子開關和微繼電器構成電氣部件性能測試臺，可對電冰箱中的全套電氣配件(包括壓縮機、電磁閥、風扇、門燈、感溫器等14個電氣配件)的短路、斷路和絕緣缺陷進行自動檢測。若以上檢測全部合格，冰箱方可完成總裝，再由上位機根據其條形碼中所含的冰箱型號信息，向PLC發出指令，由PLC控制傳送板鏈將冰箱送到某一制冷特性測試工位，人工將數字式溫度傳感器放人冷凍室和冷藏室后，進行制冷特性參數采集。 2 由DSl8B20和單片機組成的多點測溫系統 2．1 系統特性 DSl8B20是美國DALLAS公司近年來推出的數字式溫度傳感器，其器件的管芯內集成了溫敏元件，數據轉換芯片、存儲器芯片和計算機接口芯片等多種功能模塊。于是器件可直接輸出二進制的溫敏信號，并通過串行輸出與單片機通訊。他的外部只有3根引腳，其中VDD和GND為電源，另一根DO引腳則用作總線(Data In／Out)，稱為一線式數據總線，與微處理器接口時僅需占用一個I／O端口；器件的測溫范圍一55～+125℃；測溫精度0．5℃；通過編程預設的方法，可直接將溫度轉換成9～12位二進制數串行輸出；最大測溫轉換時間僅需750ms。這種新型的數字溫度傳感器出現，給傳統的測溫接口電路引起了一場變革，并帶來明顯的經濟效益。 2．2 硬件配置 系統硬件由89C2051單片機和少量外圍器件組成，如圖3所示。由于DSl8B20采用獨特的一線總線接口，一個一線接口上可以掛有多個DSl8B20器件，而每一個器件含有一個惟一的64b串行碼，通過識別該碼可以區分不同的傳感器。主機通過識別串行碼選擇傳感器，對其進行讀、寫、啟動轉換、設置報警閥值等操作。同時在器件內有9 B的RAM和3 B的E2PROM，可對傳感器的工作方式進行設置并用來存儲檢測到的溫度，供單片機讀出。芯片MAX813提供下位機的監控功能，上電、掉電和電網電壓過低時都會輸出復位信號，同時他還能跟蹤1．6s的定時信號，為軟件提供Watchdog保護。MAXl483實現TTL電平與RS485電子之間的轉換。 3 參數測試軟件設計 下位機(89C2051)采集溫度傳感器數據經過一定的預處理后通過RS485串行總線口將數據送給上位PC機。在PC機上運行用微軟Visual Basic 6．0開發的Windows環境下檢測軟件，接受串行口傳來的數據，數據處理結果以圖形的形式打印輸出。上位機程序設計要點為： (1)SCOMM通訊控件對串行口的設置 通訊協議為：波特率9 600，偶校驗，8個數據位，1個停止位。由上位機發送開始測試命令，下位機接收到命令后，每隔1rain向上位機發送檢測到的數據。上位機循環接收并處理和顯示數據。 (2)數據顯示 數據顯示采用VB 6．0中的MSFLex Grid控件，將該控件的行和列定義成數組的形式，從而將下位機發送來的各工位上電冰箱冷凍室和冷藏室的溫度數據，冰箱壓縮機開停機次數顯示出來，如圖4所示。 (3)數據存儲 系統主要由參數數據庫、溫度采樣點數據庫兩部分組成。其系統數據結構示意圖如圖5所示。參數數據庫包括系統參數、用戶自定義參數、傳感器校準參數、電冰箱型號列表及標準參數等。溫度采樣點數據庫記錄了每臺被測冰箱的型號、檢測日期、檢測時間、各時刻溫度、開停機次數等。系統開始時從參數數據庫中讀人設定的各項參數，進行初始化，而且在用戶修改參數時可以隨時更新系統并保存。進行檢測前，系統建立以日期、線號、工位號及序號為名稱的新數據表，為本次檢測數據保存做好準備。每一臺被檢測的冰箱都有惟一的編號，在數據檢索界面里可以查看任意一臺冰箱的檢測曲線。數據檢索方式靈活，既能以編號定向搜索，亦可通過各要素查看一批冰箱的數據。如查看某天某一型號的檢測結果，只要在檢索界面輸入日期、型號，表格會立即顯示符合條件的冰箱各項數據，當前被選中的冰箱制冷曲線在界面下方的作圖區域里顯示出來。 軟件設計上采用清晰模塊化的程序設計方法，大量地建立功能函數和通用過程，使結構簡明，接口方便。這樣既避免了大量的代碼重復，有利于軟件調試，提高了編程效率，同時還為軟件開發及數據庫維護提供了方便。 4 系統的實際應用情況 上述分布式冰箱制冷性能參數采樣與處理系統于2001年底在某大型電冰箱生產企業投入應用。現場150臺冰箱壓縮機隨機啟動／停止，存在著嚴重的電磁干擾，由于使用了數字式溫度傳感器和合理的現場總線技術，加上在下位機系統設計上采用完善的軟／硬件抗干擾措施，使系統具有很強的抗干擾能力。經過一年多的實際運行，證明該系統具有投資少、安裝施工方便、維護工作量小、測溫精度高、運行穩定可靠，性能遠遠優于傳統的模擬巡回采集系統，該企業已決策于近期將測溫工位擴大一倍。可見本系統的實效，并且具有廣闊的應用前景。 |
