航空发动机加力总管流量检测双控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种航空发动机领域的控制系统，具体的说是一种航空发动机加力总管流量检测双控制系统。
【背景技术】
[0002]现有的加力总管流量分布试验器设备控制系统为单一的面板控制和二次仪表显示，只能满足简单的起动停止控制和实时显示，控制模式单一，不能实现自动控制以及对试验数据的记录、保存、分析等功能，自动化程度不高，无法满足控制现场需求。如需增加控制负载，更改控制线路比较困难。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术中加力总管流量分布试验器设备控制系统不能实现自动控制以及对试验数据的记录、保存以及分析功能，自动化程度低等不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可提高设备自动化程度的航空发动机加力总管流量检测双控制系统。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:
[0005]本实用新型一种航空发动机加力总管流量检测双控制系统，包括:PLC、计算机以及控制面板，其中，控制面板上的控制按钮及开关量信号与PLC的数字量输入单元连接，PLC的数字量输出单元接有电气执行元件;PLC与计算机进行通讯传输连接;计算机的模拟量单元与控制现场的模拟量采集元件和执行元件连接。
[0006]PLC与计算机通过转换开关进行控制状态的切换。
[0007]模拟量采集元件经一进两出信号隔离器输出两路信号，其中一路进入数显仪表进行显示，另外一路进入模拟输入数据采集卡采集后在计算机虚拟界面显示。
[0008]模拟量采集元件包括主油箱液位变送器、栗送油箱液位变送器、I级总管温度变送器、II级总管温度变送器、冷却水温度变送器、I级总管流量变送器、II级总管第一流量变送器以及II级总管第二流量变送器，各变送器均通过隔离模块输出模拟量信号并分成两路进行显示。
[0009]还具有模拟输出流量控制电路，该电路的输入信号为在计算机虚拟界面输入的控制给定量，输出信号为由计算机模拟量单元输出的模拟量电压信号，经过信号隔离器转换成4-20mA电流信号接至现场执行单元。
[0010]还具有在线颗粒计数器，其检测到的油路清洁度信号数据经RS232总线传输到计算机。
[0011 ]还具有切换电路，包括切换开关，其设于控制面板上，调整切换开关档位，选择面板控制和计算机控制两种方式，且两种方式互锁。
[0012]本实用新型具有以下有益效果及优点:
[0013]1.本实用新型可以实现两种操作控制方式，手动操作方便调试及突发情况使用，计算机操作简便，程序根据需要设计，满足现场使用实际需求；
[0014]2.本实用新型中的PLC控制逻辑电路，输入输出可以根据实际需要修改，提高可操控性；
[0015]3.本实用新型中的计算机虚拟界面操作可实现不同型号加力总管的试验状态执行程序，对试验状态和数据的记录、保存以及分析功能，提高设备自动化程度。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型电气控制结构框图；
[0017]图2为本实用新型中控制面板布置图；
[0018]图3为本实用新型中PLC系统结构示意图；
[0019]图4为本实用新型中控制系统开关及直流电源电路图；
[0020]图5为本实用新型中计算机及外接设备原理图；
[0021]图6为本实用新型中数据采集电气原理图。
[0022]其中，U10为工业液晶显示器，U20为机箱，U21为PXI控制器，U22为NI模拟量采集卡PXI6229，AT1、AT2为第一、二数据卡转接板;U6为在线颗粒度计数器，U8、U9为第一、二压力数显表，S1-S11为第一?^^一隔离模块，YT1-YT3为第一?三电气阀门定位器，KA3为中间继电器，SA16为切换开关。
【具体实施方式】
[0023]下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
[0024]如图1所示，本实用新型航空发动机加力总管流量检测双控制系统，包括:PLC、计算机以及控制面板，其中，控制面板上的控制按钮及开关量信号与PLC的数字量输入单元连接，PLC的数字量输出单元接有电气执行元件;PLC与计算机进行通讯传输连接;计算机的模拟量单元与控制现场的模拟量采集元件和执行元件连接。
[0025]本实用新型还具有模拟输出流量控制电路，该电路的输入信号为在计算机虚拟界面输入的控制给定量，输出信号为由计算机模拟量单元输出的模拟量电压信号，经过信号隔离器转换成4_20mA电流信号接至现场执行单元。本实用新型还具有在线颗粒计数器，其检测到的油路清洁度信号数据经RS232总线传输到计算机。
[0026]图3为本实用新型中PLC系统结构示意图，本实施例中，PLC的数字量输入单元包括两个开关量输入模块和4个继电器输出模块，用以接收来自控制面板的开关或继电器切换信号，同时输出数字量控制信号至电机控制回路、电磁阀控制回路以及继电器或控制信号指示灯。
[0027]如图4所示，为本实用新型控制系统开关及直流电源电路图，该图中具有切换电路，包括切换开关SA16，其设于控制面板上(如图2所示)，调整切换开关档位，PLC与计算机通过转换开关进行控制状态的切换，且两种控制方式通过中间继电器KA3实现互锁。
[0028]如图5、6所示，计算机通过模拟量采集卡采集现场的模拟量信号，同时输出模拟量控制信号至现场执行单元如电动调节阀，来自现场的模拟量采集元件包括主油箱液位变送器、栗送油箱液位变送器、I级总管温度变送器、II级总管温度变送器、冷却水温度变送器、I级总管流量变送器、II级总管第一流量变送器以及II级总管第二流量变送器，各变送器均通过隔离模块输出模拟量信号并分成两路进行显示(如图1所示)。
[0029]航空发动机加力总管流量试验时，首先进行试验前的准备工作，需要按照工艺要求完成电机的先后启停以及各电磁阀的控制。可以选择面板控制和计算机控制两种方式，通过互锁互不影响，即面板操作的时候计算机禁止操作，同样计算机操作的时候面板操作无效。控制系统分为四部分:
[0030](1)面板手动操作和计算机虚拟操作两种方式控制PLC来驱动负载电路;面板操作时，控制按钮及信号开关量作为PLC数据输入单元，来控制电机、电磁阀、指示灯等输出负载。计算机控制时，通过工业以太网将控制状态传送给PLC来控制电机、电磁阀和指示灯等输出负载。
[0031](2)温度、流量、液位等参数在计算机界面和数字仪表的同时采集显示。传感器信号输出后，进入一进两出信号隔离器，输出两路信号其中一路进入数显仪表进行显示，另外一路进入模拟输入数据采集卡，经采集后在计算机虚拟界面显示。
[0032 ] (3)模拟输出控制流量电路。在计算机虚拟界面控制给定量，通过模拟量输出电压信号，经过信号隔离器转换成4_20mA电流信号，驱动电动调节阀控制流量大小。
[0033](4)RS485总线数据传输电路。通过在线颗粒计数器检测清洁度，检测到的数据通过RS485串口传送到计算机进行处理分析。总管压力检测时选用高精度传感器及数显表，同时将数据通过RS485串口传送到计算机进行处理分析。
[0034]通过控制面板操作，当切换开关SA16处于手控状态时，表示手动面板操作，计算机虚拟界面操作无效。通过操作面板上的按钮，实现电机启停及电磁阀通断，温度、压力、流量参数通过数显仪表显示。
[0035]当切换开关SA16处于自控状态时，手动操作无效，在计算机界面控制启停按钮，通过以太网将开关量信号传输到PLC，完成电机启停及电磁阀通断。温度、液位、流量传感器信号传送到计算机模拟输入数据采集卡，在虚拟界面进行显示。同时给定不同的流量大小，通过模拟输出数据采集卡输出电压信号，驱动电动调节阀，控制流量。压力及油路清洁度数据通过RS485总线传送到计算机，进行分析处理，其中分析处理通过运行现有的分析软件实现。
[0036]本实用新型设计了手动面板控制和计算机虚拟控制两种操作方式，两种方式可以独立的控制PLC逻辑电路，从而来控制试验器负载。手动控制方式方便在设备调试时及突发状况使用，计算机控制方式可实现流量自动控制，并且对不同型号加力总管的试验状态执行相应程序，实现试验数据的记录、保存、分析功能，提高设备自动化程度。
【主权项】
1.一种航空发动机加力总管流量检测双控制系统，其特征在于包括:PLC、计算机以及控制面板，其中，控制面板上的控制按钮及开关量信号与PLC的数字量输入单元连接，PLC的数字量输出单元接有电气执行元件;PLC与计算机进行通讯传输连接;计算机的模拟量单元与控制现场的模拟量采集元件和执行元件连接。2.按权利要求1所述的航空发动机加力总管流量检测双控制系统，其特征在于:PLC与计算机通过转换开关进行控制状态的切换。3.按权利要求1所述的航空发动机加力总管流量检测双控制系统，其特征在于:模拟量采集元件经一进两出信号隔离器输出两路信号，其中一路进入数显仪表进行显示，另外一路进入模拟输入数据采集卡采集后在计算机虚拟界面显示。4.按权利要求1或3所述的航空发动机加力总管流量检测双控制系统，其特征在于:模拟量采集元件包括主油箱液位变送器、栗送油箱液位变送器、I级总管温度变送器、II级总管温度变送器、冷却水温度变送器、I级总管流量变送器、II级总管第一流量变送器以及II级总管第二流量变送器，各变送器均通过隔离模块输出模拟量信号并分成两路进行显示。5.按权利要求1所述的航空发动机加力总管流量检测双控制系统，其特征在于:还具有模拟输出流量控制电路，该电路的输入信号为在计算机虚拟界面输入的控制给定量，输出信号为由计算机模拟量单元输出的模拟量电压信号，经过信号隔离器转换成4_20mA电流信号接至现场执行单元。6.按权利要求1所述的航空发动机加力总管流量检测双控制系统，其特征在于:还具有在线颗粒计数器，其检测到的油路清洁度信号数据经RS232总线传输到计算机。7.按权利要求1所述的航空发动机加力总管流量检测双控制系统，其特征在于:还具有切换电路，包括切换开关，其设于控制面板上，调整切换开关档位，选择面板控制和计算机控制两种方式，且两种方式互锁。
【专利摘要】本实用新型涉及一种航空发动机加力总管流量检测双控制系统，包括：PLC、计算机以及控制面板，其中，控制面板上的控制按钮及开关量信号与PLC的数字量输入单元连接，PLC的数字量输出单元接有电气执行元件；PLC与计算机进行通讯传输连接；计算机的模拟量单元与控制现场的模拟量采集元件和执行元件连接。本实用新型可以实现两种操作控制方式，手动操作方便调试及突发情况使用，计算机操作简便，程序根据需要设计，满足现场使用实际需求，输入输出可以根据实际需要修改，提高可操控性和设备自动化程度。
【IPC分类】F02C9/16
【公开号】CN205078347
【申请号】CN201520940976
【发明人】崔艳敏, 郭旭, 宋伟
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月22日