活塞环是内燃机的重要零件之一,它与气缸壁的密合程度直接决定着发动机的工作效率。活塞环漏光度与闭口间隙是活塞环两项重要的参数,我国以检测活塞环与标准环规间的漏光度来间接反映气密性,同时对装入汽缸中的活塞环闭口间隙也有相应要求。目前国内的活塞环漏光度与闭口间隙检测依然依靠人工目测,检测质量不可靠,工作效率低,劳动强度大。本课题运用先进的光电检测技术及计算机视觉技术,结合可编程逻辑控制器PLC及HMI人机界面,成功研制了活塞环参数自动测量与控制系统,实现了机车柴油机大型活塞环漏光度和闭口间隙自动化、可视化、高速检测与分选。本文主要工作如下:1、结合工业现场使用要求,分析漏光度与闭口间隙检测的特点和难点。2、设计完成漏光度检测及数据处理系统。根据漏光度检测特点,进行器件选型,设计完成漏光度检测硬件系统;设计完成漏光度数据采集处理及结果评判软件系统;通过分析比较光电传感器调整方法,设计完成光电传感器调整系统。3、设计完成数据评判系统。完成闭口间隙检测系统的嵌入与管理,结合漏光度评判结论,综合评定被测活塞环的最终结果,为分选动作提供依据。4、设计完成嵌入式计算机与PLC之间的通信控制系统。采用基于自由口通信的串行异步通信模式,建立嵌入式计算机与PLC之间的通信系统。对数据传输格式进行研究,提出用文本的方式来传送二进制数据。为了提高通信系统的稳定性,在对数据检错校验的情况下建立重发机制,极大的提高了检测仪工作效率。5、设计完成循环冗余校验(CRC)系统。介绍差错控制方式,重点分析了自动重发请求方式中的奇偶校验与CRC。分别用按比特、按字节求解CRC,详细推导了校验宽度为16的CRC的理论过程,实现了两种CRC的工程算法——按比特实现法、按字节实现法。对比分析奇偶校验与CRC对通信系统的可靠性,实践结论表明CRC可靠性远远高于奇偶校验。6、完成工业现场调试,通过甲方验收。