【正文】 方式控制閥路，在一定程度上可以解決所有手動式發(fā)射所帶來的問題。但其對系統(tǒng)本身要求較高，不適用于發(fā)熱大，耗損嚴重的控制系統(tǒng)。其主要應用于一些只需要一次進行就可以完成的控制系統(tǒng)，或者某些一次進行結束需要停止片刻才能進行下一次進行的控制系統(tǒng)。 第 23 頁 共 41 頁 式進行，否則系統(tǒng)不會執(zhí)行下一步操作。針對此特點，我們在改進的發(fā)射勤務塔架上將采用 PLC 自動控制系統(tǒng)，來解決由于手工操作而造成的發(fā)射誤差。在此基礎上，我們針對其發(fā)射要求的某一點進行液壓系統(tǒng)改進。 原有導彈發(fā)射勤務塔架在實現(xiàn)回轉平臺合攏、撤收；水平工作臺上升、下降和調平過程中需要大量的調節(jié)各種閥路的狀態(tài)，增加了發(fā)射步驟，同時也增加了發(fā)射難度與風險。 傳統(tǒng)導彈發(fā)射勤務塔架受人為操作影響大，難以實現(xiàn) 0誤差發(fā)射。 優(yōu)點： 傳統(tǒng)導彈發(fā)射勤務塔架具有完善的導彈發(fā)射體系 傳統(tǒng)導彈發(fā)射勤務塔架對開閉鎖的同步要求不高 缺點： 傳統(tǒng)導彈發(fā)射勤務塔架系統(tǒng)執(zhí)行元件多，換向操作頻繁。在未來導彈的發(fā)展中，由于導彈樣式和用途的多樣化，對發(fā)射動力，發(fā)射條件的需求也將不斷變化，這勢必會影響導彈發(fā)射勤務塔架的發(fā)展越來越普遍化，即一種發(fā)射塔架將能夠滿足不同的導彈發(fā)射需求，實現(xiàn)一對多發(fā)射的目的。反復調試，消除可能出現(xiàn)的問題。 現(xiàn)場調試 在模擬調試合格的前提下，將 PLC 與現(xiàn)場設備連接。 軟件設計 （ 1）軟件設計的主要任務是根據(jù)控制系統(tǒng)要求將順序功能圖轉換為梯形圖，在程序設計的時候最好將使用的軟元件（如內部繼電器、定時器、計數(shù)器等）列表，標明用途，以便于程序設計、調試和系統(tǒng)運行維護、檢修時查閱。根據(jù)經(jīng)驗，對于一般開關量控制系統(tǒng)，用戶程序所需存儲器的容量等于 I/O 總數(shù)乘以 8；對于只有模擬量輸入的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要 100個存儲器字；對于既有模擬量輸入又有模擬量輸出的控制系統(tǒng)，每路模擬量需要 200個存儲器字。模擬調試過程中，可采用分段調試的方法，并利用編程器的監(jiān)控功能。根據(jù)產(chǎn)生現(xiàn)場信號的方式不同，模擬調試有硬件模擬法和軟件模擬法兩種形式。 3)三菱 PLC 保護和連鎖程序。在三菱 PLC 上電后，一般都要做一些初始化的操作，為啟動作必要的準備，避免系統(tǒng)發(fā)生誤動作。時計控制內置時鐘的數(shù)據(jù)比較、加法、減法、讀出、寫入等。便利指令數(shù)字開關的數(shù)據(jù)讀取， 16位數(shù)據(jù)的讀取， 矩陣 輸入的讀取， 7段顯示器輸出等?？蛇x用16/32/48/64/80/128點的主機，可以采用最小 8點的擴展模塊進行擴展。 產(chǎn)品說明 FX 系列 PLC 擁有無以匹及的速度，高級的功能邏輯選件以及定位控制等特點； FX2N 是從 16路到 256路輸入 /輸出的多種應用的選擇方案； FX2N 系列是小型化，高速度，高性能和所有方便都是相當于 FX 系列中最高檔次的超小形程序 陜西理工學院畢業(yè)論文 相對傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術， PLC 成本更低，工期短，可擴展性和可管理性更強。這一技術一旦全面進入商業(yè)化階段，將給互聯(lián)網(wǎng)普及帶來極大的發(fā)展空間。 ③ 范圍廣 無所不在的電力線網(wǎng)絡也是這種技術的優(yōu)勢。 ① 結構靈活 陜西理工學院畢業(yè)論文 對于 Q 系列 PLC 使用的 Ether、 MELSECNET/H、 CCLink 網(wǎng)絡，可以在 GX Developer 軟件畫面上設定網(wǎng)絡參數(shù)以及各種功能，簡單方便。在 Q 系列 PLC 中使用， CCLink 的功能更好，而且使用更簡便。 第 17 頁 共 41 頁 MELSECNET/10優(yōu)秀的特點，還使網(wǎng)絡的實時性更好，數(shù)據(jù)容量更大，進一步適應市場的需要。同時，利用因特網(wǎng)的 FTP服務器功能及 MELSEC 專用協(xié)議可以很容易的實現(xiàn)程序的上傳 /下載和信息的傳輸。 Q 系列 PLC 提供層次清晰的三層網(wǎng)絡，針對各種用途提供最合適的網(wǎng)絡產(chǎn)品。 PLC 特點 三菱 PLC 英文名又稱： Mitsubish Power Line Communication，是三菱電機在 大連 生產(chǎn)的主力產(chǎn)品。 輸入輸出點數(shù)對價格有直接影響。 (2)重要檢測點的多點 I/O 卡可冗余配置。 (五 )冗余功能的選擇 1．控制單元的冗余 (1)重要的過程單元： CPU（包括存儲器）及電源均應 1B1冗余。 如果 PLC 本身帶有可使用電源時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。 可根據(jù)應用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應用成本。 (二 )輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。 第 15 頁 共 41 頁 的掃描時間不大于 ；大中型 PLC 的掃描時間不大于 。從實時性要求來看，處理速度應越快越好，如果信號持續(xù)間小于掃描時間，則 PLC 將掃描不到該信號，造成信號數(shù)據(jù)的丟失。硬件診斷通過硬件的邏輯判斷確定硬件的故障位置，軟件診斷分內診斷和外診斷。這種方式成本較高，但系統(tǒng)調試和操作方便，在大中型 PLC 中常采用。 (四 )編程功能 離線編程方式： PLC 和編程器公用一個 CPU，編程器在編 程模式時， CPU 只為編程器提供服務，不對現(xiàn)場設備進行控制。 PLC 系統(tǒng)的通信接口應包括串行和并行通信接口（ RS2232C/422A/423/485）、 RIO 通信口、工業(yè)以太網(wǎng)、常用 DCS 接口等；大中型 PLC 通信總線（含接口設備和電纜）應 1： 1冗余配置，通信總線應符合國際標準，通信距離應滿足裝置實際要求。例如采用 PID 控制單元、高速計數(shù)器、帶速度補償?shù)哪M單元、 ASC 碼轉換單元等。大多數(shù)應用場合，只需要邏輯運算和 計時計數(shù)功能，有些應用需要數(shù)據(jù)傳送和比較，當用于模擬量檢測和控制時，才使用代數(shù)運算，數(shù)值轉換和 PID 運算等。 該選擇包括運算功能、控制功能、通信功能、編 程功能、診斷功能和處理速度等特性的選擇。 存儲器容量是可編程序控制器本身能提供的硬件存儲單元大小，程序容量是存儲器中 用戶應用項目使用的存儲單元的大小，因此程序容量小于存儲器容量。 PLC 及有關設備應是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用 PLC 應是在相關工業(yè)領域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)， PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應與裝置規(guī)模和控制要求相適應。隨著 PLC 技術的日臻成熟，它以速度快，性能好，可靠性高的特點在工業(yè)控制領域得到了廣泛的應用。 表 各種動力形式的比較 動力形式 優(yōu)點 缺點 炮式 可使導彈獲得極大的初速度，對快速捕捉目標與命中目標十分有利 導彈及其上儀器，設備經(jīng)受極大的沖擊過載，只適用于設 備簡單的小型反坦克導彈上 液壓式 快速性好，功率大，功效高 設備精密、復雜、故障率高，維修困難，不宜野外作業(yè) 壓縮空氣式 利用高壓氣體作為動力源，能將導彈高速彈出 設備龐大、笨重、大容量的高壓氣缸工藝制作困難 液壓 氣壓式 其優(yōu)點是液壓式與空氣壓縮式的疊加 缺點也是液壓式與空氣壓縮式的疊加 燃氣式 將火藥的化學能轉化為推動導彈運動的功能，能量大，但體積并不大，設備也不復雜，燃氣發(fā)生器本質上是個固體火箭發(fā)動機，可燃氣溫度高（一般在 1500℃以上），不僅對本身熱設計造成困難，也對彈上 的設備及發(fā)射設施 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 11 頁 共 41 頁 3 方案 設計與 比較 與選擇 液壓系統(tǒng)為導彈發(fā)射車提供動力源，該系統(tǒng)運行的可靠性在不同程度上影響著導彈發(fā)射車的工作性能，因此，在導彈發(fā)射設備中 ,液壓系統(tǒng)是最主要的系統(tǒng)之一 ,液壓系統(tǒng)的狀態(tài)反映了發(fā)射設備的工作狀態(tài) ,因此 ,無論是在發(fā)射設備工作過程中 ,還是在對其進行故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測過程中 ,對液壓系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)的檢測都顯得非常重要。采用補油調平保證較高的同步精度。為減少換向元件數(shù)量，簡化油路連接，方便操作，采用多路換向閥，多路換向閥將滑閥、溢流閥、單向閥復合在一起，油路并聯(lián)，中位卸載。 缸 9c 和缸 9d 同步積累誤差，由多路換向閥 5e 發(fā)信補油消除。 如果缸 a 到位，而缸 b 還沒有到位時，將閥 5c 手柄前推發(fā)信補油。為消除同步誤差，系統(tǒng)中采用了補油回路，以消除同步缸上升到終點后所產(chǎn)生的同步積累誤差。 下降到位后，松開手柄，使液壓泵經(jīng)多路換向閥 5b 中位卸載。油路狀況同水平工作臺 C 類似。 第 9 頁 共 41 頁 回 油路：缸 9a 和 9b 無桿腔 閥 5b 下位 油箱 2。油路進入開閉鎖缸 11a 和缸11b 無桿腔，活塞上行完成閉鎖。油路經(jīng)閥6a 進入缸 7a 有桿腔，缸 7b 有桿腔的回油經(jīng)閥 6b 的節(jié)流閥調速，回轉平臺逆時針回 轉。 合攏到位松開 5a 手柄，多路換向閥處于中位。回轉平臺 A 回轉運動由多路換向閥 5a 控制。 此時 ，并聯(lián)同步缸 11a 和 11b 活塞同步下滑，完成開鎖工作。 圖 導彈發(fā)射勤務塔架平臺液壓系統(tǒng) 1液壓泵 2油箱 3電動機 1 15單向閥 5多路換向閥 6單向換向閥 7回轉臺油箱 8鉸軸 9水平臺油缸 10液控單向閥 陜西理工學院畢業(yè)論文 回轉平臺有兩個扇，可以單獨回轉，也可以同時回轉，回轉平臺撤收后由液壓驅動的機械鎖鎖緊。 陜西理工學院畢業(yè)論文 “響尾蛇” VT1導彈垂直發(fā)射系統(tǒng)既適合在大型艦艇上安裝，也適合在 500噸級的小型艦艇上安裝。 而法國的 VT1型“響尾蛇”導彈垂直發(fā)射系統(tǒng)則是與 俄羅斯聯(lián)合研制的，采用冷氣彈射技術發(fā)射?！昂＠恰睂椀拇怪卑l(fā)射系統(tǒng)在設計上最具特色之處的是燃氣排導系統(tǒng)，它與儲運發(fā)射箱是一體的，即它的 4個排氣道分布在導彈的 4個彈翼之間，發(fā)射擊筒的底部是密封的，上端蓋采用玻璃易碎蓋，導彈點火后產(chǎn)生的高溫、高速燃氣流在發(fā)射筒底部拐 180度彎后從發(fā)射筒上端蓋排出。該系統(tǒng)也出口到中國、韓國及北約組織各國的海軍艦艇上，至上世紀九十年代初該系統(tǒng)已裝艦 40多套，它可用于發(fā)射北約的“海麻雀”及改進型“海麻雀”對空點防御導彈。伯克”級與“斯普魯恩斯”級導彈驅逐艦等水面艦艇上?！盎宸颉奔壓藙恿ρ惭笈灩草d 20枚 SSN19反艦導彈， 16枚 SAN6艦空導彈，不再設彈庫供再次裝填用。小型、超小型和微小型 PLC 不僅便于機電一體化，也成為實現(xiàn)家庭自動化的理想控制器。 （ 4）提高發(fā)射系統(tǒng)的快速反應能力，如采用能量可調發(fā)射動力系統(tǒng)，以適應變深度發(fā)射的要求。 第 4 頁 共 41 頁 而應針對行業(yè)自身的結構性矛盾，加大力度，調整產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)品結構，也就是應依靠 質的提高，促進產(chǎn)品技術升級，以適應和拉動市場需求，求得更大的發(fā)展。 液壓系統(tǒng)發(fā)展 走 勢 隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷深化，液壓、氣動和密封產(chǎn)品的市場供求關系發(fā)生較大變化，長期來以“短缺”為特征的賣方市場已基本成為以“結構性過?！睘樘卣鞯馁I方市場所取代。戰(zhàn)后，一 些國家的戰(zhàn)略導彈多采用著兩種發(fā)射方式。因此，采用液壓控 制技術對原有導彈發(fā)射勤務塔架進行硬件改進，即提升了發(fā)射效率，又使得原有系統(tǒng)在工作時更加的穩(wěn)、安全；而采用 PLC 控制技術，可以有效的減少由于人工操作造成的失誤，保障了發(fā)射的正常運作。 missile launch service tower system 陜西理工學院畢業(yè)論文 第 2 頁 共 41 頁 Abstract： With China39。所以，將微電子技術、計算機技術和自動化控制技術應用于現(xiàn)代導彈發(fā)射是必要的。 本 科 畢 業(yè) 設 計 論 文 題 目 導彈發(fā)射架液壓系統(tǒng)改進設計和 PLC 控制系統(tǒng)設計 學生姓名 學號 所在院 (系 ) 機 械 工 程 學 院 專業(yè)班級 測控技術與儀器 093 班 指導教師 嚴 國 英