"我們基于NI技術所特有的靈活、可靠且易用的架構設計出了一個全新的汽車測試系統(tǒng)。"- Luca Marassi, Loccioni Group 

挑戰(zhàn):

設計靈活可靠的汽車測試系統(tǒng)，測量柴油發(fā)動機噴嘴流量并繪制相應圖表。

解決方案:

使用NI LabVIEW圖形化編程環(huán)境來設計用于數(shù)據(jù)采集、管理、處理和報告生成的控制程序。

作者:

Luca Marassi - Loccioni Group 
Alessandro De Grassi - Loccioni Group
Francesco Siano - Loccioni Group
Carmine Ungaro - Loccioni Group

Loccioni集團以其為多個領域開發(fā)自定義技術解決方案來確保質量、舒適性和安全性而享有盛名，被公認為是意大利在創(chuàng)新方面的領袖。 我們與大學和研究中心緊密合作，采用先進技術來開發(fā)和執(zhí)行交鑰匙系統(tǒng)。 我們將我們在測量和測試方面的專業(yè)知識應用于汽車、電器、環(huán)保、健康和制造等多個行業(yè)的質量控制、自動化、信息和通信技術、能源、服務。 在實驗室中，我們一直強調質量的重要性，因為我們致力于成為自動化測試和質量控制集成系統(tǒng)設計和部署領域的高級專家。 我們主要關注兩個行業(yè)： 汽車和電器。 目前，我們?yōu)槠嚵慵圃鞓I(yè)的合作伙伴開發(fā)自定制生產(chǎn)線和測試工作臺。

研究、開發(fā)和生產(chǎn)

研發(fā)實驗室是整個團隊產(chǎn)生想法的“供血心臟”。 實驗室具有很高的靈活性和快速適應能力，可應對汽車領域的各種挑戰(zhàn)。 而且，實驗室還可用于測試和驗證新解決方案，并執(zhí)行內部用戶和最終用戶的測量活動。 我們關注的領域包括壓力測量、體積流率、質量流率和噴嘴的特征記述。 對噴嘴進行特征記述是Mexus項目誕生的起因，Mexus項目是一個基于NI技術的創(chuàng)新型噴嘴專用測量系統(tǒng)開發(fā)項目。

噴射室及其控制系統(tǒng)的模型是使用LabVIEW控制設計和仿真模塊建立而成。

由于在單個噴射過程中需要在對噴射的燃油進行詳細量化的同時對柴油發(fā)動機噴嘴流量進行測量，這個項目便應運而生。 最終開發(fā)出來儀器產(chǎn)品已被噴油嘴制造商廣泛應用于終端產(chǎn)品測試。 我們的目標是通過先進的技術提供低成本且性能高于其他現(xiàn)有儀器的產(chǎn)品。

該解決方案能夠可靠準確地確定表征噴射器的兩個基本參數(shù)： 單次噴射流速和瞬時流速圖表。 該儀器提供了最高每轉10次噴射（也稱為多點噴射）的單次噴油量測量。 通過仿真發(fā)動機在3,000轉/分的運行狀態(tài)，系統(tǒng)可輕松檢測到每轉的噴射讀出值，從而實時提供單次噴油量。 該項目的創(chuàng)新之處在于解決方案所使用的微積分算法。 該系統(tǒng)采集不同的模擬信號，并對其進行實時處理，以每秒50個瞬時值的噴油器運轉速率向用戶提供可靠的測試結果。

該系統(tǒng)還可確定每次噴射的噴油量。 由于排放法規(guī)變得越來越嚴格，該信息對于記述噴油器的特性就顯得愈為重要。 因此，為制造商提供更詳細的信息來幫助他們實現(xiàn)更高的燃燒效率以及減少油耗或排放到環(huán)境中的污染氣體具有重要意義。

技術集成

為了確保測量的可靠性，我們使用NI產(chǎn)品來支持該項目。 Mexus控制項目使用 LabVIEW 來管理數(shù)據(jù)采集、處理和報告生成。

Mexus系統(tǒng)的一個重要元件是噴射燃油和執(zhí)行特定測量的噴射室，也就是可方便安裝各種控制傳感器和閥門的汽缸。 噴射室及其控制系統(tǒng)的模型是使用 LabVIEW控制和仿真模塊 來建立的。此階段使用LabVIEW圖形化編程環(huán)境在計算機中執(zhí)行仿真。 在原型階段，通過NI基于PC的數(shù)據(jù)采集板卡（用于執(zhí)行功能特征記述和驗證）使用同一個PC和Windows平臺。 該項目的重要開發(fā)階段要求具有更精密的噴射室模型。 這可通過 LabVIEW系統(tǒng)識別工具包 來實現(xiàn)，該工具包可用于獲取噴射室的轉移函數(shù)，因而可設計相應的控制算法。

為了實現(xiàn)大型部署，我們需要一個采用無故障技術的硬件設備，該設備應能夠連續(xù)運行，體積小巧，且適用于工業(yè)環(huán)境。

我們選擇 NI CompactRIO 系統(tǒng)來確保與軟件的最大兼容性。 該硬件可幫我們快速從原型設計過渡到部署，并確保我們能夠滿足采樣率要求和實現(xiàn)過程的實時確定性控制。

在該解決方案中，用戶界面??是由觸摸屏電腦控制，該電腦配備了通過LabVIEW進行編程的Windows XPe操作系統(tǒng)并可通過以太網(wǎng)連接到CompactRIO。 開發(fā)解決方案時，我們最重要的優(yōu)勢是使用單一的開發(fā)環(huán)境完成設計、原型到部署的各個階段。 該優(yōu)勢降低了與第三方編程語言連接的需求。 LabVIEW還提供了用于開發(fā)集成的極高靈活性、易用性和硬件控制。

Mexus控制項目使用LabVIEW來管理數(shù)據(jù)采集、處理和報告生成。
Mexus的最終產(chǎn)品保證了測試操作中的最高可靠性。 項目采用創(chuàng)新的方法來確保測量的準確度，以確保測試符合最嚴格的法規(guī)。基于NI技術所特有的靈活、可靠且易用的架構，我們能夠設計出一個全新的汽車測試系統(tǒng)。

由于我們具有的專業(yè)知識和與NI的技術合作伙伴關系，Loccioni集團為汽車世界提供了一個創(chuàng)新型產(chǎn)品，該產(chǎn)品具有易于使用的界面和無需機器停工的一流測試標準。