PLC 在汽車啟動電機測試系統中的應用
啟動電機是汽車啟動的一個重要配件，其轉速、推力和間隙參數影響啟動電機和發動機之間的嚙合，影響汽車的啟動性能。此前，生產廠家采用手工裝夾啟動電機，多個工步均需要手工操作，且間隙測量屬于定性測量，用能否插入金屬片進行判斷，這種測試方法效率低，測試精度不高，一方面嚴重影響了企業的產能，另一方面影響企業產品性能。
一、設計需求分析
(一)系統設計需求
通過對企業需求進行調查分析，啟動電機測試系統需完成自動裝夾、自動調整測試電壓、自動完成參數的測試并判斷啟動電機是否合格。啟動電機如圖 1 所示，測試參數如下：1.轉速檢測、噪聲測量。 2.吸合電壓。3. 間隙檢測。4.壓力檢測。 5. 釋放電壓。 6. 噪聲檢測。7.齒輪靜止位置尺寸。 8. 齒輪伸出位置尺寸。
(二)系統測試方法分析
1.測試過程優化。為了提高測試效率，縮短測試時間，提高生產效率，對原測試過程進行優化組合，將測試過程分為以下 3 個步驟：
1 ）額定電壓下的參數測量：測量轉速、電機噪聲、電流3 個參數。
2 ）吸合動作的參數測量：吸合電壓、吸合壓力、間隙、齒輪伸出長度 4 個參數。
3 ）釋放動作的參數測量：釋放電壓、齒輪靜止長度 2個參數。
2. 關鍵參數測量方法。齒輪伸出后其位置不固定，擋圈位置不固定，需要將二者固定后才能測出齒輪伸出位置和擋圈之間的間隙，此參數的測量是系統開發能否成功的關鍵。如圖 2 所示，電機吸合后，給“線圈”供電產生磁場以固定電機擋圈；同時利用機械機構固定電機齒輪位置，從而保證擋圈和齒輪之間的間歇為真實間隙。光電對射開關采用步進電機驅動，帶動它滑向擋圈，當光電對射管的光線被擋住的瞬間（開關 ON-OFF ）開始測量，到齒輪端面擋住光線瞬間（開關 OFF-ON ）結束測量，二者之間所發出的步進電機脈沖總數乘以脈沖當量即為間隙。
二、 控制系統設計
系統的控制器采用歐姆龍 CP1HXA40DR ，帶 4 路 A/D轉換器和 4 路高速脈沖輸入及 4 路高速脈沖輸出，配CPM1-CF01 串口通信板，壓力傳感器采用 NS-WL1-50kg-2-2-V2-1 ，光電對射開關采用 BGL80A-004-S49 ，轉速測量采用 BES 516-325-BO-C [1] ，采用可編程直流穩壓電源（ DSP12-300A ）對啟動電機供電，啟動電機控制相同框圖如圖 3 所示。
三、 系統軟件設計
系統軟件部分設計包括 PLC 程序設計與人機界面軟件設計。
(一)PLC 程序設計
1.PLC 配置。先根據系統分析結果，分配 PLC 輸入和輸出 [2] 。然后對配置 PLC 硬件，打開 CX-P 軟件，新建程序，選擇 CP1H 型號，然后打開設置對話框，對串口、脈沖輸入、脈沖輸出和 A/D 及 D/A 輸出功能進行設定，完成后將設置下載到 PLC ，關電后再開電，設置被保存在 PLC 中，才能使用這些系統集成功能。
2.PLC 程序設計�？刂瞥绦虻某跏蓟糠种饕瓿稍O備復位功能手動控制程序和單步程序主要應用設備調試和維修；全自動控制程序用于設備的全自動運行，其流程圖如圖 4 所示。
(二)人機界面
系統采用工控機通過串行通信接收測試數據、并進行儲存和判斷，工控機程序采用組態王進行開發 [3] ，能夠實時顯示存儲測量值，判斷啟動電機測試結果是否合格，程序此略。
基于本設計制造的測試設備已成功用于車間生產。設備運行穩定、測試精度高，間隙測量精度達到 0.1mm ；系統操作簡便；具有測試數據儲存、查詢功能，設備具有良好的實用價值。本設備的研制提高了企業的啟動電機的質量，對于推動企業技術升級具有重要作用。
