4  系统软件部分 19

4.1 编程软件STEP7--Micro/WIN概述 19

4.2程序设计 21

4.3  PID向导设置和PID控制面板的使用 25

4.4 PLC的通信设置 27

5  PID调节 36

5.1  PID调节器 36

5.2  PID原理 36

5.3  PID运算 38

5.4  PID参数整定 39

6  人机界面HMI及设计实验结果 40

6.1  HMI和触摸屏技术概述 40

6.2  系统设计实验运行结果 42

结论 50

致谢 51

参考文献 52

1  引言

1.1  课程背景

发动机是工程机械的心脏，而进气系统则是发动机的动脉，进气系统的合理性直接影响发动机的性能和寿命，从而影响整机的性能、寿命及环保性。汽车发动机空调进气系统的功能是为发动机提供清洁、干燥、充足的空气，系统中主要组件空滤器、管路及其设计安装将直接影响发动机功能的发挥、工作的稳定性、可靠性。[1-2]

本设计发动机进气系统用于提供发动机台架试验的自动测量/控制所需的空气模拟条件，具有调温、调湿、调压功能，可以根据试验需求设定空气的温度、湿度和压力指标，应用于柴油机的法规排放试验及性能试验，以利于发动机产品的研究开发。论文网

为保证发动机试验测试数据的准确性，须配置发动机进气系统，向试验中的发动机提供稳定且温度、湿度及压力在需求范围内的新鲜空气，且在试验过程中进气流量及温湿度、压力基本恒定。进气单元的供气管和发动机进气管密封相连。随发动机所需进气流量变化快速响应。

外界空气经过入口空气过滤器后被高压头离心风机吸入，提升压力后通过粗调阀和精调阀调压（受空调气出口压力的控制）后进入空气换热器被冷却，对空气进行降温除湿（控制露点温度）后进入空气加热器进行加热升温(加热由空调气出口温度通过PID控制器进行控制)。达到设定的温度要求后，与喷射入的加湿蒸汽混合，达到给定的相对湿度后排出ACSF至汽车发动机。根据动态运行过程中发动机吸入口压力的波动，采用电动比例调节阀门自动调节旁通再循环风的流量，从而满足动态试验的要求。

高温季节：外界空气进入空气换热器被冷却，对空气进行降温除湿（控制露点温度）后进入空气加热器进行加热升温（加热由空调器出口温度通过PID控制器进行控制），达到设定的温度要求后，排出ACSF供汽车发动机试验。

低温季节：外界空气进入空气换热器（压缩机不工作），后进入空气加热器进行加热升温（加热由空调器出口温度通过PID控制器进行控制），达到设定的温度要求后，与喷射入的加湿蒸汽混合，达到给定的相对湿度后排出ACSF供汽车发动机试验。

过渡季节：为上述两个过程的综合运行。

通常情况下，进气系统各负荷指标计算时应选取室外新风最恶劣点及送风负荷最高点，本项目的空气处理设备放置在设备层，且有良好的通风措施，可不以极限点作为计算依据。为保证湿度的稳定性和精确性，采用露点控制法进行控制。