秦洪運(yùn)　郭　旭　　王　毓　　徐秋敏（中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)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(jì)研究所，遼寧　沈陽(yáng)　110043）

PLC在滑油泵組試驗(yàn)器中的應(yīng)用

秦洪運(yùn)郭旭王毓徐秋敏
（中航工業(yè)沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)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(jì)研究所，遼寧沈陽(yáng)110043）

摘要：本文采用以可編程邏輯控制器PLC為核心的自動(dòng)控制技術(shù)，設(shè)計(jì)了一套航空發(fā)動(dòng)機(jī)滑油泵組試驗(yàn)器控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電磁換向閥的選擇，開(kāi)斷時(shí)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(yàn)；滑油泵組；撥碼開(kāi)關(guān)

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

1　PLC簡(jiǎn)介

可編程邏輯控制器（Programmable LogicController，簡(jiǎn)稱PLC），是專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的采用微機(jī)技術(shù)的通用控制器。可編程邏輯控制器基本結(jié)構(gòu)組成：中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入/輸出的接口（縮寫(xiě)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(diǎn)：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(jì)、安裝、調(diào)試工作量少；編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)。

PLC的編程語(yǔ)言包括梯形圖、功能塊圖、語(yǔ)句表、高級(jí)語(yǔ)言。

2控制系統(tǒng)程序流程

滑油泵組試驗(yàn)器控制系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)滑油泵組試驗(yàn)時(shí)五路電磁換向閥換向時(shí)間的顯示及設(shè)定及設(shè)備動(dòng)作控制兩大功能。

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

3　控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

3.1電磁閥換向時(shí)間設(shè)計(jì)

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

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

每個(gè)撥碼開(kāi)關(guān)內(nèi)部有五個(gè)端子，其中，一個(gè)是COM（公共端子），其余四個(gè)端子的高電平代表著撥碼開(kāi)關(guān)的數(shù)字是：1、2、4、8，經(jīng)過(guò)這些端子的高電平組合，就可以實(shí)現(xiàn)0～9的數(shù)字。

軟件實(shí)現(xiàn)的過(guò)程：

四位撥碼開(kāi)關(guān)占用PLC從03CH開(kāi)始的16個(gè)輸入點(diǎn)，按下選擇顯示換向閥定時(shí)時(shí)間按鈕，PLC將采集這16位的2進(jìn)制常數(shù)，并將這個(gè)常數(shù)轉(zhuǎn)化成4位的BCD碼，存儲(chǔ)在DM0的寄存其中。

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

將DM1的數(shù)分別與BCD碼為0001、0002、0003、0004、0005比較，與哪個(gè)數(shù)比較的結(jié)果相等，就將DM0中的數(shù)傳送到對(duì)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(kāi)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(dòng)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(shí)間，將這個(gè)數(shù)存入DM101中。由于TIM定時(shí)器的時(shí)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(shí)時(shí)間的按鈕，DM102的數(shù)將作為T(mén)IM1的時(shí)間控制位，而TIM1則控制Ⅰ號(hào)電磁換向閥的關(guān)斷。其它電磁換向閥的時(shí)間設(shè)定與Ⅰ號(hào)電磁換向閥時(shí)間設(shè)定相同。

3.2數(shù)碼管顯示功能設(shè)計(jì)

數(shù)碼管是用來(lái)顯示各路電磁換向閥換向時(shí)間的。由于滑油泵組的試驗(yàn)工藝還沒(méi)有完全確定，滑油流量的測(cè)量時(shí)間也需要根據(jù)要求隨時(shí)變化，所以在試驗(yàn)開(kāi)始前，需要分別調(diào)取查看五路電磁閥換向時(shí)間是否正確，如不正確需要重新設(shè)定電磁閥換向時(shí)間以滿足本次試驗(yàn)的要求。還有可能經(jīng)常調(diào)整電磁閥換向時(shí)間，有經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間，記不清上次試驗(yàn)時(shí)的電磁閥換向時(shí)間的參數(shù)，可以通過(guò)數(shù)碼管來(lái)調(diào)取查看。所以它既可以顯示上次試驗(yàn)時(shí)電磁換向閥換向時(shí)間又可以在時(shí)間設(shè)定后，顯示本次設(shè)定的電磁換向閥換向時(shí)間，與設(shè)定值對(duì)比，檢查設(shè)定時(shí)間是否成功。由于設(shè)定的電磁換向閥換向時(shí)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(gè)端子，分別為A、B、C、D，每個(gè)端子占用PLC輸出的一個(gè)端口。三位顯示數(shù)碼管將占用12個(gè)輸出端子，從輸出地址103CH開(kāi)始。

軟件實(shí)現(xiàn)的過(guò)程：

撥碼開(kāi)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(shí)現(xiàn)在數(shù)碼管顯示上一次設(shè)定的電磁換向閥換向時(shí)間。

按下賦值換向閥定時(shí)時(shí)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(shí)間，并可以與設(shè)定的Ⅰ號(hào)電磁換向閥換向時(shí)間做對(duì)比，檢驗(yàn)換向時(shí)間是否設(shè)定成功。其它電磁換向閥的換向時(shí)間顯示與Ⅰ路電磁換向閥相同。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)滑油泵組試驗(yàn)器驗(yàn)證了使用PLC來(lái)進(jìn)行時(shí)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(yàn)器控制系統(tǒng)中成功應(yīng)用，為今后此類試驗(yàn)器設(shè)計(jì)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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(hào)：TP319

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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