【正文】 對(duì)于每一中間級(jí)的數(shù)據(jù)，采取最大采樣值為標(biāo)準(zhǔn)，以方便操作員對(duì)每級(jí)加壓是否超過限定精度標(biāo)準(zhǔn)做出判斷。 在外部數(shù)據(jù)庫中，可以方便的對(duì)每條記錄進(jìn)行修改操作，也可以根據(jù)需要對(duì)數(shù)據(jù)庫中的每條記錄進(jìn)行刪除或增加新的記錄。其結(jié)構(gòu)原理框圖如下圖 41 所示 。如：現(xiàn)場(chǎng)圖、設(shè)備和標(biāo)簽、動(dòng)畫連接、趨勢(shì)圖、報(bào)警和事件、歷史記錄 、系統(tǒng)安全等。 飛機(jī) 機(jī)輪 徑 側(cè)向自動(dòng)化試驗(yàn)裝置 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 25 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 徑側(cè)向自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，人機(jī)界面的設(shè)計(jì)是十分重要的環(huán)節(jié)， 它不僅關(guān)系到控制系統(tǒng)的完整性和穩(wěn)定性，而且關(guān)系到只能控制系統(tǒng)可用性和適用程度 。 KA 是直流繼電器， HL是指示燈。該電路根據(jù)三相交流電不平衡負(fù)載時(shí) [22]中心點(diǎn)偏移，從而產(chǎn)生一個(gè)偏移電壓，該偏移電壓通過橋式二極管整流電路將該不平衡電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流信號(hào)。 QC1 是一旋轉(zhuǎn)開關(guān)，當(dāng)其旋到左側(cè)時(shí) 5 和 6， 7 和 8， 13 和 14， 15 和 16 連接，試驗(yàn)臺(tái)處于手動(dòng)控制模式下。其中 ERITE 為驅(qū)動(dòng)放大器，它將 010V 的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為 0800mA 的標(biāo)準(zhǔn)直流電流信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電磁溢流閥 5DT、 6DT。 圖 32 數(shù)字量模塊電氣圖 圖 33 模擬量模塊電氣圖 系統(tǒng) 的開關(guān)量輸入如下： 油 泵電機(jī) M M2 的啟動(dòng)、停止開關(guān)；油泵電機(jī) MM2 熱繼電器保護(hù)開關(guān)量；油泵電機(jī) M M2 缺相保護(hù)開關(guān)量信號(hào)；油位高低開關(guān)量信號(hào)；油溫高低開關(guān)量信號(hào)；徑載油缸壓下限位；徑載油缸回程限位；側(cè)載油缸壓下限位；側(cè)載油缸回程限位；徑載油缸壓下開關(guān)；徑載油缸回程開關(guān)；徑載油缸停止開關(guān)；側(cè)載油缸伸出開關(guān)；側(cè)載油缸回程開關(guān)；側(cè)載油缸停止開關(guān)；濾阻信號(hào)（ 3 個(gè)）；系統(tǒng)緊急停車和故障復(fù)位開關(guān)。在三相電動(dòng)機(jī)運(yùn)行中，由于三相電源的熔斷器一相熔斷，或者接觸器觸點(diǎn)燒損，或安裝維護(hù)等原因造成一相斷線等原因，易造成三相電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行。在完成每級(jí)壓力加壓后，判斷是否完成了 10 級(jí)的加 n 壓任務(wù)作為回程標(biāo)準(zhǔn)，并徑向完成后停留 15S 等待側(cè)向加壓完成，然后同時(shí)回程，以保證試驗(yàn)的成功和安全性。試驗(yàn)開始時(shí)系統(tǒng)可以自動(dòng)運(yùn)動(dòng)接觸到被測(cè)機(jī)輪，然后將設(shè)定的目標(biāo)徑側(cè)壓力分 10 級(jí)逐級(jí)加壓，顯然，在徑側(cè)向聯(lián)合加壓時(shí)為了保證側(cè)向加壓時(shí)不打滑，必須先加徑向壓力，然后再加側(cè)向壓力。獨(dú)立加壓只能加徑向壓力，因?yàn)檩喬ゲ豢赡茉跊]有承受徑向壓力的時(shí)候就承受了側(cè)向壓力，所以在程序中不允許有側(cè)向獨(dú)立加壓的情況。這樣既滿足了當(dāng)前控制的要求，又為以后系統(tǒng)擴(kuò)展留下了充足的空間。 其中電源模塊選取的是 PS307，輸出電流 5A。 對(duì)于下位機(jī)的選擇，主要是選擇可編程邏輯控制器及其配套設(shè)備的選型 。 。工業(yè)個(gè)人計(jì)算機(jī)就以其性能可靠、軟件豐富、價(jià)格低廉而廣受歡迎而且得到了很大的發(fā)展。 、側(cè)載油缸無桿腔的準(zhǔn)確油缸壓力 。這個(gè)系統(tǒng)由油泵、送油閥、載荷保持器、四通閥、可控單向閥，液控比例閥等組成 .送油閥本身不只是節(jié)流閥，而且有溢流閥、安全閥、減壓閥的功能 .從而保證系統(tǒng)的安全，HMI 工控機(jī) 閥門開度 位移數(shù)據(jù) 油缸壓力 載荷壓力 開關(guān)控制 限位報(bào)警 系統(tǒng)啟停 量測(cè)信號(hào) 模擬量模塊 數(shù)字量模塊 PLC 打印機(jī) 用戶 飛機(jī)機(jī)輪徑 側(cè)向壓力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 12 壓力的可調(diào) .載荷保持器的作用是在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持壓力的穩(wěn)定，以保證電測(cè)工作的順利進(jìn)行。 徑側(cè)向機(jī)輪試驗(yàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的原理框圖如圖 23所示 ： 控 制 器D / A液 壓 執(zhí) 行 機(jī) 構(gòu) 飛 機(jī) 輪 胎壓 力 值 反 饋A / D+eTT壓 力壓 力 設(shè)定 值P L C試 驗(yàn) 過 程 圖 23 徑側(cè)向自動(dòng)化試驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)原理框圖 在徑側(cè)向機(jī)輪試驗(yàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，由于工業(yè)控制機(jī)的輸入和輸 出是數(shù)字信號(hào)，因此需要 A/D轉(zhuǎn)換器和 D/A轉(zhuǎn)換器。更何況 PLC 本身具有良好的自治性，在關(guān)鍵場(chǎng)合又選用 PLC 冗余結(jié)構(gòu)，這樣即使 PLC 網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障，仍可維持系統(tǒng)運(yùn)行。諸如此類，導(dǎo)致盡管 DCS 系統(tǒng)性能優(yōu)良，但價(jià)格也非常昂貴，性能價(jià)格比并不高。它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，但開發(fā)周期長(zhǎng)，尤其是它的可靠性得不到到保證。 4） 可連接為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) PLC 可連接為功能很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)級(jí)連可以將不同類型的可編程控制器與計(jì)算機(jī)組成一個(gè)控制范圍很大的局部網(wǎng)絡(luò)。例如在輸入輸出 (I/O)接口電路都采用光電隔離，做到電浮空，既方便接地，又提高了抗干擾性能 。這樣保證了當(dāng)某一臺(tái)設(shè)備或某一部分出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓。與通用的計(jì)算機(jī)相比主要有以下特點(diǎn)有 : 1) 兼容性好、升級(jí)容易； 2) 性能價(jià)格比高； 3) 豐富的軟件支持； 4) 通信功能強(qiáng)； t/s K：可調(diào)斜率 徑向壓力 側(cè)向壓力 10s 5s 等待時(shí)間 5s 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 0 P/T 10 20 30 40 徑向回程 側(cè)向回程 飛機(jī)機(jī)輪徑 側(cè)向壓力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 8 5) 可靠性高，具有空氣過濾系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、減震裝置、防電磁干擾和抑制電涌裝置，使工控機(jī)的可靠性比一般計(jì)算機(jī)的可靠性提高 3~4 倍。同時(shí)在試驗(yàn)結(jié)果中給出末段最大加載壓力值，以判斷破壞性的成功與否。 側(cè)向載荷：如果飛機(jī)帶側(cè)滑接地 (如側(cè)風(fēng)較大的時(shí)候 )，機(jī)輪將受到側(cè)向載荷。 第四章 是軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，根據(jù)要求，設(shè)計(jì)了監(jiān)控系統(tǒng)，使監(jiān)控系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)記錄、監(jiān)控功能。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)則可避免上述弊端，參數(shù)設(shè)定可通過 PC或總線完成，避免了活動(dòng)元器件的機(jī)械磨損。電液控制系統(tǒng)屬于本質(zhì)非線性和不確定性系統(tǒng)，如電液伺服閥的壓力 —流量特性、液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu) (如非對(duì)稱缸 )的摩擦特性和死區(qū)特性、負(fù)載特性等都是非線性；而不確定性因素則包括外來干擾力、溫度變化、油源壓力和流量脈動(dòng)等。 2020 年國家標(biāo)準(zhǔn)管理委員 會(huì)發(fā)表了輪胎動(dòng)平衡試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) [6]。 近兩年來，在世界輪胎公司 75 強(qiáng)中， “ 米其林 ” 、 “ 普利司通 ” 、 “ 固特異 ” 占有相當(dāng)大的市場(chǎng)，且負(fù)責(zé)各航空公司航空機(jī)輪的生產(chǎn)和檢測(cè)，其輪胎試驗(yàn)機(jī)的自動(dòng)化水平和測(cè)試性能指標(biāo)都處于世界領(lǐng)先地位。從機(jī)械試驗(yàn)機(jī)到模擬系統(tǒng)到自動(dòng)控制系統(tǒng)的輪胎試驗(yàn)機(jī)，不斷提高自動(dòng)化測(cè)試水平，而且測(cè)試性能及各方面指標(biāo)都有極大提高。 參考文獻(xiàn) .......................................................... 49 飛機(jī)機(jī)輪徑 側(cè)向 自動(dòng)化試驗(yàn)裝置 第一章 緒論 1 第一章 緒論 研究背景 隨著祖國航空航天事業(yè)的迅猛發(fā)展，各種航天工具的開發(fā)和改進(jìn)，商用和軍用飛機(jī)輪胎的性能要求各不相同。以驗(yàn)證機(jī)輪在最大靜載荷和最大限制載荷下的承受能力。 最后進(jìn)行了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室調(diào)試，將系統(tǒng)不斷完善、 本文的重點(diǎn)是介紹系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)的軟件、硬件做了詳細(xì)的 闡述 。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 國外輪胎制造業(yè)起步較早，各種輪胎試驗(yàn)機(jī)的研發(fā)也得到了飛速發(fā)展，對(duì)航空機(jī)輪的的研發(fā)隨著航空技術(shù)的不斷提升也在不斷提升公司所自有的機(jī)輪力學(xué)性能測(cè)試試驗(yàn)臺(tái)。集 4 種測(cè)試于一機(jī)，可大大節(jié)省接地面積和投資 [3]。各研發(fā)單位生產(chǎn)的輪 胎試驗(yàn)機(jī)也大都面向汽車輪胎測(cè)試的方向，對(duì)航空機(jī)輪的各性能測(cè)試主要依靠國外進(jìn)口設(shè)備，嚴(yán)重影響了國內(nèi)對(duì)航空機(jī)輪的研發(fā)進(jìn)度和生產(chǎn)制造水平。 同時(shí)，國內(nèi)電液控制技術(shù)方面 [9]也已經(jīng)開始由模擬儀表向數(shù)字化發(fā)展，液壓技術(shù)同電子技術(shù)、控制技術(shù)的結(jié)合日益緊密，從而使 電液元件和系統(tǒng)的性能有了質(zhì)的飛躍，加強(qiáng)了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為液壓工業(yè)的發(fā)展開辟了廣闊的天地。參數(shù)設(shè)定需用電位器調(diào)節(jié)，且調(diào)節(jié)結(jié)果不易被復(fù)制或記錄。主要是介紹試驗(yàn)臺(tái)的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及研究?jī)?nèi)容 。 系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)說明 飛機(jī)機(jī)輪徑側(cè)向自動(dòng)化 實(shí)驗(yàn)裝置的原理是 [10]：將輪胎安裝在夾具上并且固定，在輪胎的徑向（垂直方向）和側(cè)向（水平方向）兩個(gè)方向分別施加一定的載荷并保持一定時(shí)間，觀察飛機(jī)輪胎輪軸和輪緣的變形量（即位移量），通過所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用于分析機(jī)輪的徑側(cè)向靜態(tài)力學(xué)性能，并根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)機(jī)輪的徑側(cè)向靜態(tài)力學(xué)性能。反饋壓力值通過壓力傳感器反饋給計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，從而計(jì)算實(shí)時(shí)控制的誤差，并顯示在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)監(jiān)控畫面上 [11]，同時(shí)也顯示在與其連接的各壓力顯示儀表上。當(dāng)今的工業(yè)控制系統(tǒng)按照使用設(shè)備的不同可以分為以下幾大類。一般情況下，一個(gè) DCS 中只需配備一臺(tái)工程師站，而現(xiàn)場(chǎng) I/O 控制站和操作員站的數(shù)量則需要根據(jù)實(shí)際 要求配置。與一般的計(jì)算機(jī)有許多優(yōu)點(diǎn)，其主要表現(xiàn)在 : 1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng) 高可靠性是 PLC 的最突出特點(diǎn)之一。大多數(shù) PLC 使用梯形圖 LAD、連續(xù)功能圖 CFS 和語句表。 2) 響應(yīng)速度快，數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)能力強(qiáng) 由于整個(gè)試驗(yàn)必須實(shí)時(shí)地傳送壓力反饋值的大小，所以要求系統(tǒng)有很快的響應(yīng)速度；并且在試驗(yàn)中要將所有傳感器的數(shù)據(jù)采集下來，在試驗(yàn)結(jié)束后再將數(shù)據(jù)保存到硬盤上，所以要求系統(tǒng)的處理器和存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù) 處理、存儲(chǔ)能力強(qiáng)。 DCS 和 PLC 系統(tǒng)在可靠性、抗干擾性、響應(yīng)速度，數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)能力等方面各有千秋，均能滿足本項(xiàng)目的要求。需要通過網(wǎng)絡(luò)交換的數(shù)據(jù)量相對(duì)比較少，這使得 PLC 網(wǎng)絡(luò)變得比較簡(jiǎn)單。 ，可以實(shí)現(xiàn)不同于一般線性調(diào) 節(jié)的最優(yōu)化、自適應(yīng)、非線性、智能化等控制規(guī)律，而且易于更改。 圖 24徑側(cè)向自動(dòng)化試驗(yàn)裝置硬件實(shí)現(xiàn)框圖 徑側(cè)向自動(dòng)化試驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 試驗(yàn)臺(tái)本體和液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì) 徑側(cè)向機(jī)輪試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的硬件分成三個(gè)部分，第一個(gè)部分是 實(shí)驗(yàn)臺(tái)本體，是試驗(yàn)臺(tái)控制系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其中包括了工作平臺(tái)、底座，支柱、叉子、主油缸、側(cè)向油缸等。 :根據(jù)工況要求編制的程序控制，實(shí)現(xiàn)徑載油缸和側(cè)載油缸多 飛機(jī)機(jī)輪徑 側(cè)向壓力自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 第二章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 13 級(jí) ( 10t/5t,20t/10t,30t/5t,50t/25t,100t/50t)壓力反饋信號(hào)，自動(dòng)響應(yīng)，改變溢流閥調(diào)定壓力，滿足工況要求 。 ： 該部分為計(jì)算機(jī)控制載荷值輸出，通過放大電路放大驅(qū)動(dòng)電磁溢流閥控制液壓系統(tǒng)壓力；手動(dòng)控制的實(shí)現(xiàn)，在系統(tǒng)中手動(dòng)控制實(shí)質(zhì)為載荷的手動(dòng)調(diào)節(jié)，即用電位器實(shí)現(xiàn)載荷的控制，在手動(dòng)控制中系統(tǒng)為開環(huán)控制。 ，正壓對(duì)流排風(fēng)，并裝有濾塵網(wǎng)用以防塵 。 AWS8248VTPT 是一款 14 槽， TFTLCD 的工作站，是研華原有主打產(chǎn)品 AWS一 8248 的升級(jí)。 其中包括：電源模塊、 CPU 模塊、 CPU 后備電池、 模擬量輸入 模塊 AI、模擬量輸 出 模塊 AO、數(shù)字量輸入 模塊 DI、數(shù)字量輸出 模塊 DO、 網(wǎng)絡(luò)連接器、 PC 適配器和編程電纜等。在滿足試驗(yàn)臺(tái)控制要求的條件下，選擇比較經(jīng)濟(jì)的 CPU，所以沒有選擇 CPU315 及其以上的 CPU 型號(hào)。 MPI通訊可以利用上位機(jī)的普通 COM端口 通訊，起通訊速率為 19200bps，遠(yuǎn)大于系統(tǒng)所需的通訊量 600ps，但是為了增強(qiáng)通訊的安全性，采用西門子專用的 通訊卡 CP5611進(jìn)行通訊。 在每小段加壓結(jié)束時(shí)調(diào)入位移測(cè)量子程序，以讀取機(jī)輪試驗(yàn)過程的變形和位移情況，作為位移測(cè)試的數(shù)據(jù)。壓力開始加載時(shí)，只有初始?jí)毫Τ^設(shè)定的常數(shù)值，試驗(yàn)才回繼續(xù)下一步驟，否則停留 30 秒后發(fā)出警報(bào)。 QF1 和 QF2 為自動(dòng)空氣開關(guān)，分 別控制著徑向電機(jī)和側(cè)向電機(jī)與電源的連接。數(shù)字量輸出模塊采用 SM322。 其電氣圖如圖 34 所示。在自動(dòng)控制時(shí)采用 PLC 的模擬量輸出信號(hào)給定。還有在其他的電源進(jìn)線中設(shè)置了熔斷器 FU，進(jìn)一步加強(qiáng)了系統(tǒng)的安全性。 A B CC 1 C 2 C 3ND 1D 2D 3D 4R 2R 1C 4VW VC o mI n p u t 數(shù)字量輸出模塊是直接驅(qū)動(dòng) 24V 的直流繼電器。 為了確保 機(jī)輪徑側(cè)向自動(dòng)化試驗(yàn)裝置 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的電磁兼容性，本文采取了以下的幾項(xiàng)措施 。作為 HMI/SCADA工具軟件，其采用真正的 Client/Sever 體系結(jié)構(gòu)，支持實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享和分布式歷史數(shù)據(jù)庫；接口完全符合 OPC 國際標(biāo)準(zhǔn)，提供方便、高性能的 I/O 驅(qū)動(dòng)；在軟件提供的平