飞机气动附件自动检测系统的设计与实现.pdf

第 5期 2 0 1 2年 5月 机 械 设 计 与 制 造 Ma c h i n e r y De s i g nMa n u f a c t u r e 3 文章编号 1 0 0 1 3 9 9 7 2 0 1 2 0 5 0 0 0 3 0 3 飞机 气动 附件 自动检测 系统的设计与实现 木 臧小杰王雅静 中国民航大学 航空自动化学院， 天津 3 0 0 3 0 0 De s i g n a n d i mp l e me n t o f t h e a i r c r a f t p n e u ma t i c a c c e s s o r i e s a u t o ma t i c t e s t s y s t e m Z A N G X i a o - j i e ， WA N G Y a - j i n g S c h o o l o f A v i a t i o n A u t o ma t i o n ， C i v i l A v i a t i o n U n i v e r s i t y o f C h i n a ， T i a n j i n 3 0 0 3 0 0 ， C h i n a 、t ● 一 十 一 十 一 一 卜 d 、 t一 一 十 d ’d ht ● dp ht d 十 、 ● d ● 、 t _ q ● p h● 1、 ‘ 、 ● ● ’ q ● q、 ■一 【 摘要】 根据气动附件检测的要求， 利用可编程序控制器实现控制， 利用组态王建立监控画面。 主 e 4 t - 绍了P L C 控制和人机界面的实现方法。 实践表明， 利用组态王实现的人机界面简单明了， 方便易 用， 由P L C和组态王构成的检测系 统具有可靠性强、 成本低、 实用性强等特点。 关键词 P L C； 组态王； 气动附件； 检测 【 A b s t r a c t 】 A c c o r d i n g t o t h e r e q u ir e m e n t of t h e t e s t of t h e P n e u m a t i c A c c e s s o r i e s ， u s i n g t h e P L C to r e a l i z e t h e c o n t r o l ， a n d u s i n g t h e Ki n g Vi e w t o e s t a b l i s h t h e s u pe r v i s o r y pi c t u r e s ． I t i s i nt r o du ce s t h e r e a l i z a - t i o n of t h e P L C c o n t r o l a n d t h e， n 一 m a c h i n e i n t e rf ace ． P r act i c e s h o w s t h at t h e m a n - m a c h i ne i n t e rf ace us i n gt h e K i n g V i e w i s s i m p l e a n d e a s y t o use ， t h i s t e s t s y s t e m w h i c h i s c o n s i s t e d ofP L C a n d K i n g V i e w is r e - l i a b l e 、 l o w c o s t a n d p r ac t i c a 1 ． Ke y wo r d s PLC； Ki ng v i e w； Pne um a t i c a c c e s s o r i e s ； Te s t 中图分类号 T H1 6 ， V 2 2 文献标识码 A 1 引言 飞机气动附件检测是航空维修中一项重要的内容，随着民 航引进飞机数量的逐年增加，飞机气动附件的维修量也在增加， 因此， 气动附件的维修费用直接决定了航空公司的运营成本。目 前， 国内外的民用气动附件试验台以计算机控制和手动控制两种 形式为主， 对于附件的电气性能测试主要由手工测试仪表完成。 设计下位机采用松下 P L C进行控制， 上位机运用组态王 ★来稿日 期 2 0 1 1 - 0 7 ～ 1 7 -k 基金项目 中央高校科研基金 Z X H 2 0 1 1 B O O 2 6 ． 5 3 建立人机界面， 对系统进行监控与控制， 实现飞机气动附件 的自动测试功能。 对系统结构与组成、 软件设计、 系统自动测试功 能的实现及飞机气动附件检测系统的模拟分别进行 了论述 。 2系统结构与硬件组成 气动附件检测系统由工控机 、 P L C、 组态王、 控制开关 、 传感 器、 压缩机、 阀门、 管道和其他外部设备组成。上位机通过组态王 6 ． 5 3 建立人机画面和数据库来模拟实际的工业现场和相应的工 控制器控制检测台的上台板前 、 后、 左、 右移动以及转动， 从而带 动汽车车轮的接地面前、 后、 左、 右的移动以及转动， 如图5所示。 当利用计算机自动检车时， 销轴测力传感器与位移传感器将所测 数据传给计算机， 经处理后显示器上显示被测车辆悬架总成各处 间隙值以及力一 位移关系曲线图。 检车完毕后， 关闭控制箱上的电 源空气开关或车间配电柜内的为本检测台供电的电源开关， 等待 检测下一辆车， 并重复上述操作。 、 图 5检测 台工作原理与工作过程图 右台板顺时针运动 ， 车轮随之顺时针运动 F i g ．5 S t r u c t u r e o f t h e t e s t e r ’ S wo r k i n g p r i n c i p l e a n d Wo r k i n g p r o c e s s R i g h t t e s t e r mo v e s c l o c k w i s e l y a n d t h e w h e e l m o v e s W i t h i t 4结论 采用汽车悬架间隙三 自由度 自动化检测台来检测悬架间 隙， 弥补了以往悬架间隙检测设备的不足 ， 能够定量测得悬架总 成各处间隙值， 实现了悬架总成间隙的自动化检测， 提高了检测 效率。 通过检测， 可为车辆悬架松旷调整维修提供依据， 保证车辆 具有最佳的操纵稳定性， 确保了行车安全【7 】。 参考文献 [ 1 ] 潘洪达， 苏建， 王建强． 汽车轮毂轴承及主销松旷间隙自动化检测方法 探讨[ J ] ． 汽车技术， 2 0 0 3 9 ． [ 2 ] 苏建． 汽车底盘松旷间隙探测台． 中国 z L 2 0 o 9 1 0 2 5 2 8 2 5 ． 1 I P ] ， 2 0 1 0 ． [ 3 ] 苏建． 汽车轮、 轴、 悬架间隙检测台． 中国 Z L 0 1 2 4 0 9 5 0 ．2 [ P ] ， 2 0 1 0 ． [ 4 ] 董福国， 李忠源， 郭刚． 汽车底盘间隙智能化检测新技术[ J ] ．黑龙江交 通科技 。 2 0 0 3 2 ． [ 5 ] 丁彩红 ， 况云峰． 基于 S o l i d w o r k s 的零件建模 的若千方法 [ J ] ．机械设计 与制造 ， 2 0 0 6 5 ． [ 6 ] 苏建， 陈熔， 刘晓录． 一种三自由度车轮间隙检测台． 中国 Z L 2 0 1 0 2 0 2 9 2 0 5 3 ． 2 [ P ] ， 2 0 1 0 ． [ 7 ] 张慧云， 苏建．双前轴转向汽车轮间与轴间侧滑量一体化检测台设计 [ J ] ． 机械设计与制造． 2 0 0 8 1 ． No ． 5 Ma v ． 2 0 1 2 机 械 设 计 与 制 造 5 图4所示。首先， 在数据词典中设置实现内泄露 自动测试需要的 变量 阀门变量、 压力变量、 电压变量 、 流量变量等， 在组态王运行 画面中设置内泄露自动测试按钮， 并在按钮中设置语言 、 、 本站点 ＼ 调节 1 路压力转换 给定压力； ＼ ＼ 本站点 ＼ 压力活门最小压力 o ； 、 、 本站点 ＼ 压力活 门压力调节-- 0 ； ＼ 、 本站点 、 压力活门内泄漏 l ； ＼ 、 本站点 ＼ 压力活门外泄漏 0 ； 、 、 本站点 、 中间变量 l ； 空气压缩机 1 ； 总阀 1 ； 关段阀 1 ； 调节 I 路阀 1 ； MB1 O MA3 ； MAI I ； MA2 ； MB2 l ； MB3 0 其次， 建立系统运行提示画面 供断压提示， 在组态王命令语言中建 立 内泄露 自动测试运行函数和压力 自调函数 i f k ＼ 本站点 、 压力活门内泄漏 1 { ／ ／ 通道运行程序 f u n c t i o n 2 调节 1 路压力值 ； i “ 、 、 本站点、 调节 1 路压力值 压力下限 { i f 、 、 本站点 ＼ 电压 电压下限 { B I MB 1 ； A3 MA3 ； AI MA1 ； A2 MA2 ； B2 MB2； B3 MB3； i “、 、 本站点 ＼ 中间变量 1 f S h o w P i c t u r e “ 开启电压” ； 、 、 本站点 、 中间变量 o ； } } } 瞄 束 ／ L O NGf u n c t i o n 2 1 o n g n T e m p 2 i f n T e m p 2 ＼ ＼ 本站点 、 压力上限 { n T e mp 2 n T e mp 2 - 1 ； } r e t u m n T e m p 2 ； ／ ／ 返回n T e m p 2 的值； 最后， 自动测试运行， 系统通过对运行语言进行调用和循环 扫描， 将实时数据显示在仪表画面的压力表中， 检测人员首先将 变量设置文件传到组态王运行画面中，然后点击内泄露测试按 钮， 系统根据给定数据完成整个测试流程， 检测人员可以通过画 面， 直观的看到系统的测试过程、 各个阀门的运行状态、 各个表的 示数、 在完成整个测试流程之后， 对实时数据进行保存， 并根据实 时数据进行分析， 得出附件是否故障。 6飞机气动附件检测系统的模拟 结合气动附件的特点，采用松下 P L C F P 0 一 C1 4 C R S及其扩 展模块 F P 0 一 E 1 6 R S模拟实际气动附件，其中 I ／ O口模拟开关器 件，如图5所示。F P 0 一 A 2 1中的A ／ D模块模拟压力传感器的输 出， D ／ A模拟压力调节阀的输入。 图 5 P L C AF P XC 4 O R与 F P O - C 1 4 C R S接线 系统接线完成， 通过调试， 可实现对各阀门的手动控制， 进 行手动测试 ； 点击自动测试按钮， 可对相应的气动附件完成 自动 测试功能， 实现数据的传输与存储功能， 系统运行过程中， 一旦出 现错误， 就会产生报警 ， 此时整个系统停止运行， 并给出报警原 因， 便于查找错误； 当系统给定或产生压力高于最大允许压力时 也会产生报警， 系统停止工作。模拟结果显示了此系统的实用性 以及数据传输的可靠性。 7结论 通过调试和模拟，显示系统能完成气动附件手动和自动测 试流程， 实现对系统各个部分的通信及数据的传输， 具有可靠性 高、 开放性好、 使用方便、 易于维护等特点。 参考文献 [ 1 ] 白杰， 张弛， 李书明． 飞机气动附件试验台测试系统的设计[ J ] ． 中国民 航大学学报 ， 2 0 1 0 ， 4 2 2 9 - 4 1 ． [ 2 ] 李书明， 张弛， 白杰．基于计算机控制的飞机气动附件试验台测试 系统 的设计[ J ] ．液压与气动， 2 0 1 0 4 5 6 - 5 8 ． [ 3 ] 徐志鹏， 王宣银， 余状．关于虚拟仪器的超高压气动试验台[ J ] ．机床与 液压 ， 2 0 0 6 8 8 l 一 8 2 ． [ 4 ] 王占勇， 唐有才， 于德会研 强飞机气动元件综合测试台的设计[ J ] ． 液 压与气动 ， 2 0 01 1 0 1 1 - 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