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        PLC在滑油泵組試驗器中的應(yīng)用

        2015-12-24 04:52:51秦洪運(yùn)徐秋敏中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心機(jī)電設(shè)備設(shè)計研究所遼寧沈陽110043
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2015年14期
        關(guān)鍵詞:可編程控制器試驗

        秦洪運(yùn) 郭 旭  王 毓  徐秋敏(中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司 技術(shù)中心機(jī)電設(shè)備設(shè)計研究所,遼寧 沈陽 110043)

        PLC在滑油泵組試驗器中的應(yīng)用

        秦洪運(yùn)郭旭王毓徐秋敏
        (中航工業(yè)沈陽黎明航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心機(jī)電設(shè)備設(shè)計研究所,遼寧沈陽110043)

        摘要:本文采用以可編程邏輯控制器PLC為核心的自動控制技術(shù),設(shè)計了一套航空發(fā)動機(jī)滑油泵組試驗器控制系統(tǒng),實現(xiàn)了電磁換向閥的選擇,開斷時間的設(shè)定及顯示。文中還介紹了PLC的軟件結(jié)構(gòu)及編程方法。

        關(guān)鍵詞:可編程控制器;試驗;滑油泵組;撥碼開關(guān)

        發(fā)動機(jī)滑油泵組處于產(chǎn)品研制階段,試驗工藝沒有確定,現(xiàn)有滑油泵組試驗時需要測量一定時間內(nèi)五路泵進(jìn)口的流量。由于測量流量時間需要不斷的變換,需要大量的時間繼電器,占用操作臺資源,而且不方便控制。為了解決這一問題,現(xiàn)引用PLC控制單元,配以撥碼開關(guān)及數(shù)碼管,形成完整的泵進(jìn)口流量電磁閥開斷控制設(shè)定及顯示系統(tǒng)。節(jié)約大量的時間繼電器使用,方便操作者的使用。

        1 PLC簡介

        可編程邏輯控制器(Programmable LogicController,簡稱PLC),是專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計的采用微機(jī)技術(shù)的通用控制器??删幊踢壿嬁刂破骰窘Y(jié)構(gòu)組成:中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出的接口(縮寫為I/O,包括輸入的接口、輸出的接口、外部的設(shè)備接口、擴(kuò)展的接口等)、外部設(shè)備的編程器及電源模塊等組成。

        PLC的特點:硬件配套十分齊全,用戶使用非常方便;通用性強(qiáng),適應(yīng)性好;抗干擾能力強(qiáng),可靠性好;減少系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少;編程語言簡單易學(xué)。

        PLC的編程語言包括梯形圖、功能塊圖、語句表、高級語言。

        2控制系統(tǒng)程序流程

        滑油泵組試驗器控制系統(tǒng)主要實現(xiàn)滑油泵組試驗時五路電磁換向閥換向時間的顯示及設(shè)定及設(shè)備動作控制兩大功能。

        五路電磁換向閥換向時間的顯示及設(shè)定:由于滑油泵組的試驗工藝還沒有完全確定,滑油流量的測量時間也需要根據(jù)要求隨時變化,所以在試驗開始前,需要分別調(diào)取查看五路電磁閥換向時間是否正確,如不正確需要重新設(shè)定電磁閥換向時間以滿足本次試驗的要求。

        3 控制系統(tǒng)程序設(shè)計

        3.1電磁閥換向時間設(shè)計

        電磁換向閥的換向時間可以由時間繼電器來設(shè)定,但由于本試驗器含有五個需要設(shè)定換向時間的電磁換向閥,而且每個時間繼電器只能為一個電磁換向閥設(shè)定換向時間,那么本試驗器就需要有五個時間繼電器,這樣既浪費(fèi)控制面板的資源也提高了試驗器的制造成本。

        在本系統(tǒng)中,采用4位撥碼開關(guān)。撥碼開關(guān)與PLC配合使用,來選擇電磁換向閥和需要設(shè)定的換向時間。撥碼開關(guān)最左邊一位(也就是4位數(shù)字的千位)是用來選擇電磁換向閥,它可以是1~5的數(shù)字,分別對應(yīng)1~5路電磁閥。右邊三位(也就是4位數(shù)字的個十百位)用來設(shè)定電磁換向閥的換向時間,它可以是000~999的數(shù)字,代表電磁換向閥的換向時間是0~999秒。

        每個撥碼開關(guān)內(nèi)部有五個端子,其中,一個是COM(公共端子),其余四個端子的高電平代表著撥碼開關(guān)的數(shù)字是:1、2、4、8,經(jīng)過這些端子的高電平組合,就可以實現(xiàn)0~9的數(shù)字。

        軟件實現(xiàn)的過程:

        四位撥碼開關(guān)占用PLC從03CH開始的16個輸入點,按下選擇顯示換向閥定時時間按鈕,PLC將采集這16位的2進(jìn)制常數(shù),并將這個常數(shù)轉(zhuǎn)化成4位的BCD碼,存儲在DM0的寄存其中。

        現(xiàn)將DM0中數(shù)移動到DM1中,并將DM1中的數(shù)右移12位,同時高位移入0,得到一個BCD碼為0001~0005的數(shù)。這個數(shù)也就是撥碼開關(guān)中“千”位選擇的電磁換向閥的編號。

        將DM1的數(shù)分別與BCD碼為0001、0002、0003、0004、0005比較,與哪個數(shù)比較的結(jié)果相等,就將DM0中的數(shù)傳送到對應(yīng)的DM100~DM500中。以DM1與BCD碼為0001比較結(jié)果相同為例,就將DM0中的數(shù)傳送到DM100中。假設(shè)撥碼開關(guān)右三位設(shè)定為100,代表電磁換向閥在工作100秒后自動換向?,F(xiàn)將DM100中數(shù)與BCD碼為0111的數(shù)相與,使DM100中數(shù)最高位變?yōu)?,與得到的結(jié)果就是輸入的電磁換向閥的換向時間,將這個數(shù)存入DM101中。由于TIM定時器的時間單位為0.1s,所以要將DM101中的數(shù)與10相乘,存入DM102寄存器中。

        最后按下賦值換向閥定時時間的按鈕,DM102的數(shù)將作為TIM1的時間控制位,而TIM1則控制Ⅰ號電磁換向閥的關(guān)斷。其它電磁換向閥的時間設(shè)定與Ⅰ號電磁換向閥時間設(shè)定相同。

        3.2數(shù)碼管顯示功能設(shè)計

        數(shù)碼管是用來顯示各路電磁換向閥換向時間的。由于滑油泵組的試驗工藝還沒有完全確定,滑油流量的測量時間也需要根據(jù)要求隨時變化,所以在試驗開始前,需要分別調(diào)取查看五路電磁閥換向時間是否正確,如不正確需要重新設(shè)定電磁閥換向時間以滿足本次試驗的要求。還有可能經(jīng)常調(diào)整電磁閥換向時間,有經(jīng)過很長時間,記不清上次試驗時的電磁閥換向時間的參數(shù),可以通過數(shù)碼管來調(diào)取查看。所以它既可以顯示上次試驗時電磁換向閥換向時間又可以在時間設(shè)定后,顯示本次設(shè)定的電磁換向閥換向時間,與設(shè)定值對比,檢查設(shè)定時間是否成功。由于設(shè)定的電磁換向閥換向時間參數(shù)是三位數(shù),所以顯示的數(shù)碼管也只有三位,與四位數(shù)碼管結(jié)構(gòu)相同只是少一位。

        每位顯示數(shù)碼管也是有四個端子,分別為A、B、C、D,每個端子占用PLC輸出的一個端口。三位顯示數(shù)碼管將占用12個輸出端子,從輸出地址103CH開始。

        軟件實現(xiàn)的過程:

        撥碼開關(guān)數(shù)據(jù)的采集,傳送、位移、比較前文已經(jīng)介紹完了,還是以DM1與BCD碼為0001比較結(jié)果相同為例,那么PLC將調(diào)取DM100中現(xiàn)有的數(shù)據(jù),將其傳送為103CH中,實現(xiàn)在數(shù)碼管顯示上一次設(shè)定的電磁換向閥換向時間。

        按下賦值換向閥定時時間的按鈕,DM100的數(shù)將傳送給數(shù)碼管,顯示當(dāng)前設(shè)定的Ⅰ路電磁換向閥換向時間,并可以與設(shè)定的Ⅰ號電磁換向閥換向時間做對比,檢驗換向時間是否設(shè)定成功。其它電磁換向閥的換向時間顯示與Ⅰ路電磁換向閥相同。

        結(jié)語

        通過滑油泵組試驗器驗證了使用PLC來進(jìn)行時間的設(shè)定及顯示是可行的,其響應(yīng)速度和精度達(dá)到了預(yù)期要求。作為一種嘗試,PLC在滑油泵組試驗器控制系統(tǒng)中成功應(yīng)用,為今后此類試驗器設(shè)計提供了寶貴的經(jīng)驗。

        參考文獻(xiàn)

        [1]馬建興.可編程序控制器應(yīng)剛技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

        [2]黃惟一,胡生清.控制技術(shù)與系統(tǒng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版設(shè),2002.

        中圖分類號:TP319

        文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

        作者簡介:秦洪運(yùn)(1982-),男,山東蓬萊,工程師,非標(biāo)電氣設(shè)計。

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