【正文】 原理和系統(tǒng)要求，可將測(cè)試臺(tái)分為兩個(gè)大部分：為實(shí)驗(yàn)提供測(cè)試所需的徑向、側(cè)向載荷。分布式控制系統(tǒng)(Distributed Control System，簡(jiǎn)稱DCS)又稱集散系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)又稱之為集散控制系統(tǒng)。PLC是20世紀(jì)60年代末在繼電器控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的。所有這些使得PLC能置于有很強(qiáng)的電噪聲與電磁干擾、機(jī)械振動(dòng)和濕度很大的地方。1) 高可靠性、抗干擾能力強(qiáng)這是一個(gè)基本的，也是最重要的要求之一。工業(yè)控制機(jī)IPC配以PC總線的I/0板卡組成的控制系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格較低，系統(tǒng)軟硬件資源豐富，開發(fā)周期短；但是經(jīng)實(shí)踐證明，IPC工業(yè)控制機(jī)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性難以得到保證，幾年之后，IPC的故障率比較高。這樣一種處理方案，在價(jià)格上將大大低于DCS系統(tǒng)。綜合以上的分析，最終選擇了PLC和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)相結(jié)合的控制系統(tǒng)方案。 :對(duì)采集到的輪胎壓力和位移量進(jìn)行分析和處理，并按給定的控制程序決定需要采取的控制行為。本試驗(yàn)臺(tái)液壓系統(tǒng)按手動(dòng)和自動(dòng)控制兩種操作方式來(lái)設(shè)計(jì)的，故在管路中增加了一些旁路。： 實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)動(dòng)作程序的控制，載荷給定的控制?！癊LA準(zhǔn)的全鋼化工業(yè)機(jī)箱，增強(qiáng)了抗電磁干擾能力，鋁質(zhì)面板符合NEMA4/IP65標(biāo)準(zhǔn)?！翱撮T狗”定時(shí)器，在因故障死機(jī)時(shí)，無(wú)需人的干預(yù)而自動(dòng)復(fù)位。按照本項(xiàng)目的要求對(duì)各廠家的PLC的相關(guān)性能進(jìn)行了考核：；由于PLC 本身的內(nèi)置的控制算法只有PLC模塊，控制時(shí)只能調(diào)用其內(nèi)部的算法，而我們?cè)诳刂茣r(shí)會(huì)涉及到一些復(fù)雜算法，如本文設(shè)計(jì)的模糊自適應(yīng)控制等，所以需要PLC支持高級(jí)語(yǔ)言編程，如C語(yǔ)言。選擇 5A 的電源是因?yàn)樵撾娫闯讼?PLC 的 CPU 模塊供電以外，還要為外部的 10 個(gè)用于開關(guān)控制的繼電器供電。模擬量輸出2個(gè)點(diǎn)。在聯(lián)合加壓的過(guò)程中，徑載試驗(yàn)完成了后會(huì)一直保持最終壓力，直到側(cè)載試驗(yàn)也完成，這時(shí)徑側(cè)向油缸同時(shí)回程，聯(lián)合加載試驗(yàn)結(jié)束，程序回到主程序中，等到回程到位后停止，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程結(jié)束。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，使用徑側(cè)向循環(huán)加壓的辦法，本級(jí)加壓完成后，開始讀取輪轂變形位移值，顯示并記錄。設(shè)計(jì)中分別建立徑向與側(cè)向程序模塊和位移測(cè)量程序模塊，共同受主程序模塊調(diào)動(dòng)，各中間數(shù)據(jù)由主程序模塊負(fù)責(zé)和子模塊之間傳送，中間結(jié)果也由主程序模塊集中向上位機(jī)傳送，以實(shí)現(xiàn)在線的監(jiān)控。1KA，2KA，5KA為可編程輸出繼電器，受PLC輸出模塊的控制。系統(tǒng)的模擬量輸入如下：徑向載荷值；側(cè)向載荷值；輪軸位移值；輪緣位移值；徑向油缸壓力值；側(cè)向油缸壓力值。24V，但它不是控制信號(hào)，而是作為兩個(gè)放大器ERITE的工作電源。當(dāng)QC1旋轉(zhuǎn)在中間時(shí)，試驗(yàn)臺(tái)無(wú)法控制載荷壓下。再通過(guò)光電隔離器將該信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)采集卡的開關(guān)量輸入中。圖36 數(shù)字量輸出模塊輸出口保護(hù)電路 電磁兼容性電磁兼容性（EMC） 是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中符合要求運(yùn)行并不對(duì)其環(huán)境中的任何設(shè)備產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾能力?；诒疚脑O(shè)計(jì)的智能控制系統(tǒng)，組態(tài)軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下功能和要求：；[20]；；；[21]；，用通用組態(tài)軟件開發(fā)的應(yīng)用程序，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)(包括硬件設(shè)備或系統(tǒng)結(jié)構(gòu))或用戶需求發(fā)生改變時(shí)，不需作很多修改即可方便地完成軟件的更新和升級(jí)；，通用組態(tài)軟件所能完成的功能都用一種方便用戶使用的方法包裝起來(lái)，用戶不需掌握太多的編程語(yǔ)言技術(shù)[22]，就能很好地完成一個(gè)復(fù)雜工程所要求的所有功能；(8) 通用性，根據(jù)工程實(shí)際情況，利用通用組態(tài)軟件提供的底層設(shè)備（PLC、智能儀表、智能模塊、板卡、變頻器等）的I／O甚至還包括了總貌圖、系統(tǒng)圖、菜單系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析表、配方管理、ODBC接口、軟邏輯接口、Web Server等部分。圖41 上位機(jī)應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)原理框圖 上位機(jī)軟件各功能模塊設(shè)計(jì)利用開物2000組態(tài)軟件開發(fā)的上位機(jī)應(yīng)用軟件主要以模塊化思想進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括控制模塊、顯示模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、報(bào)警模塊、報(bào)表模塊、安全功能模塊及打印模塊，各模塊之間相互聯(lián)系，由主程序進(jìn)行調(diào)用，以共同完成某一控制任務(wù)實(shí)現(xiàn)如下幾個(gè)主要功能：、試驗(yàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控；、顯示系統(tǒng)的試驗(yàn)參數(shù)及相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)；，自動(dòng)生產(chǎn)各種數(shù)據(jù)報(bào)表（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表）；。這些設(shè)置都大大方便了操作者對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的使用。最后在第10級(jí)結(jié)束段，如果試驗(yàn)最大實(shí)際加壓值未超過(guò)設(shè)定值，則提示本次破壞性試驗(yàn)失敗，從而提示開始新一次的試驗(yàn)。各個(gè)塊的定義及特點(diǎn)見(jiàn)表4－1。表4－3 變量表名稱數(shù)據(jù)類型地址初始值描述INM1_StartBool 0FALSE1＃電機(jī)啟動(dòng)M1_StopBool FALSE1＃電機(jī)停止M2_StartBool FALSE2＃電機(jī)啟動(dòng)M2_StopBool FALSE2＃電機(jī)停止Radial_pressBool FALSE徑向壓下Radial_StopBool FALSE徑向停止Radial_BackBool FALSE徑向回程Lateral_StretchBool FALSE側(cè)向伸出Lateral_BackBool 1 FALSE側(cè)向回程Lateral_StopBool FALSE側(cè)向停止RestBool FALSE故障消除復(fù)位STOPBool FALSE故障停車KA_OPENBool FALSE手動(dòng)狀態(tài)打開OKBool FALSE加載完畢信號(hào)M_initalBool FALSEModeBool FALSE加載模式OUTInital_OKBool 2 FALSE初始化完畢TEMPR_Inital_OKBool 0FALSE徑向初始化完畢L_Inital_OKBool FALSE側(cè)向初始化完畢I/OM1_startbottonBOOLI FALSE1＃電機(jī)啟動(dòng)M1_stopbottonBOOLI FALSE1＃電機(jī)停止M2_startbottonBOOLI FALSE2＃電機(jī)啟動(dòng)M2_stopbottonBOOLI FALSE2＃電機(jī)停止All_stopbottonBOOLI FALSE故障停車RestbottonBOOLI FALSE系統(tǒng)故障消除M1_relayprotectionBOOLI FALSE1＃電機(jī)熱保護(hù)M2_relayprotectionBOOLI FALSE2＃電機(jī)熱保護(hù)M1_threephaseprotectionBOOLI FALSE1＃電機(jī)缺相保護(hù)M2_threephaseprotectionBOOLI FALSE2＃電機(jī)缺相保護(hù)Oil_levelhighBOOLI FALSE油位高信號(hào)Oil_levellowBOOLI FALSE油位低信號(hào)Radial_presslimitBOOLI FALSE徑向壓下限位Radial_backlimitBOOLI FALSE徑向回程限位Lateral_stretchlimitBOOLI FALSE側(cè)向伸出限位Lateral_backlimitBOOLI FALSE側(cè)向回程限位Oil_temperatureBOOLI FALSE油溫信號(hào)Radial_pressbottonBOOLI FALSE徑向壓下按鈕Radial_backbottonBOOLI FALSE徑向回程按鈕Radial_stopbottonBOOLI FALSE徑向停止按鈕Lateral_stretchbottonBOOLI FALSE側(cè)向伸出按鈕Lateral_backbottonBOOLI FALSE側(cè)向回程按鈕Lateral_stopbottonBOOLI FALSE側(cè)向停止按鈕M1BOOLQ FALSE1＃電機(jī)控制M2BOOLQ FALSE2＃電機(jī)控制Radial_1DTBOOLQ FALSE1DTRadial_2DTBOOLQ FALSE2DTLateral_3DTBOOLQ FALSE3DTLateral_4DTBOOLQ FALSE4DTRadial_3KABOOLQ FALSE徑向保護(hù)開關(guān)Lateral_4KABOOLQ FALSE側(cè)向保護(hù)開關(guān)Oil_temperaturehighBOOLQ FALSE油溫高開水閥Oil_tenperaturelowBOOLQ FALSE油溫低停水閥OillevelhighBOOLQ FALSE油位高信號(hào)OillevellowBOOLQ FALSE油位低信號(hào)Stop_RestBOOLQ FALSE故障/復(fù)位以下是幾個(gè)典型的控制程序。這里取m=3。PID控制器為FB41[26]，控制對(duì)象為電磁溢流閥5DT,6DT。這也就是建立了與PLC的通訊連接。通常從0開始編制。,ChID,BitID,ThirdSegID,FourSegid,FiveSegID的含義可以自由定義。一個(gè)標(biāo)簽讀寫屬性具備其通訊量為只讀或者只寫通訊量的兩倍。3. 測(cè)試監(jiān)控系統(tǒng)軟件是否正確，并修改錯(cuò)誤。若為紅色則通訊故障，綠色則通訊正確。5. 測(cè)試液壓系統(tǒng)動(dòng)作程序邏輯是否正確，并修改錯(cuò)誤。這樣可以計(jì)算出所需要的最大通訊量。通常從0開始編址。Play)添加，選擇CP5611（Auto）。反饋通道即是由傳感器、放大器和模擬量輸入模塊組成。算術(shù)平均值濾波法適用于一般的具有隨機(jī)干擾信號(hào)的濾波。程序中將模擬量輸入寄存器數(shù)據(jù)讀取將信號(hào)采集到內(nèi)存中。表4－2 輸入輸出地址分配表編程元件I/O端子電路器件功能描述數(shù)字量輸入I 電機(jī)M1啟動(dòng)I 電機(jī)M1停止I 電機(jī)M2啟動(dòng)I 電機(jī)M2停止I 緊急停車I 復(fù)位I FR11＃電機(jī)熱保護(hù)I FR22＃電機(jī)熱保護(hù)I T11＃電機(jī)缺相保護(hù)I T22＃電機(jī)缺相保護(hù)I 油位高I 油位低I 徑載壓下限位I 徑載回程限位I 側(cè)載伸出限位I 側(cè)載回程限位I 油溫信號(hào)I 徑載壓下I 徑載回程I 徑載停止I 側(cè)載伸出I 側(cè)載回程I 側(cè)載停止數(shù)字量輸出Q 1HL,1KA1＃電機(jī)啟動(dòng)/停車/故障跳閘Q 2HL,2KA2＃電機(jī)啟動(dòng)/停車/故障跳閘Q 3HL,1DT徑載油缸壓下Q 4HL,2DT徑載油缸回程Q 5HL,3DT側(cè)載油缸伸出Q 6HL,4DT側(cè)載油缸回程Q 7HL,3KA徑載電磁溢流閥打開Q 8HL,4KA側(cè)載電磁溢流閥打開Q 10HL,7DT油溫高，開水閥Q 9HL油溫低指示Q 14HL油位高指示Q 15HL油位低指示Q 5KA故障報(bào)警與保護(hù)Q 11HL濾阻1Q 12HL濾阻2Q 13HL濾阻3模擬量輸入PIW 288徑載傳感器輸出PIW 290側(cè)載傳感器輸出PIW 292輪軸位移PIW 294輪緣位移PIW 296徑載油缸壓力PIW 298側(cè)載油缸壓力模擬量輸出PQW 304徑向載荷輸出PQW 306側(cè)向載荷輸出 液壓系統(tǒng)徑側(cè)向動(dòng)作控制程序 液壓系統(tǒng)徑側(cè)向的動(dòng)作要符合動(dòng)作要求。試驗(yàn)數(shù)據(jù)被保存到外部數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)調(diào)用打印模塊從而現(xiàn)實(shí)各歷史數(shù)據(jù)的打印或條件查詢結(jié)果的打印，其中提供功能強(qiáng)大的多條件查詢，以方便用戶需求。系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要考察聯(lián)合加載時(shí)徑側(cè)向壓力值的比值大小，是否符合系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)模擬飛機(jī)機(jī)輪實(shí)際著陸時(shí)所產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦系數(shù)；破壞性實(shí)驗(yàn)中最后系統(tǒng)回程保持階段所施加的最大壓力值是否超過(guò)機(jī)輪破壞性試驗(yàn)設(shè)定值，如果試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷未達(dá)到或超過(guò)此設(shè)定值，則判定此次試驗(yàn)失敗，并記錄下來(lái)。其中主操作界面如圖42所示。腳本函數(shù)包括了數(shù)學(xué)函數(shù)、類型轉(zhuǎn)換函數(shù)、日期時(shí)間函數(shù)、圖頁(yè)函數(shù)、多媒體函數(shù)、文件操作函數(shù)、系統(tǒng)函數(shù)、報(bào)表函數(shù)、趨勢(shì)函數(shù)、用戶管理函數(shù)、ODBC函數(shù)、配方函數(shù)、報(bào)警函數(shù)十三個(gè)大類的所有函數(shù)。從本文設(shè)計(jì)出發(fā)，上位機(jī)應(yīng)用軟件的開發(fā)最終選用了開物2000(Controx 2000)組態(tài)軟件。本系統(tǒng)電磁干擾主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：；；；其中包括四種不同的耦合機(jī)理的干擾源：電耦合、電容耦合、電感耦合及射頻耦合等。電路如圖35所示。其中QF4是單相自動(dòng)空氣開關(guān)，用于控制電路的短路保護(hù)，其余為三相自動(dòng)空氣開關(guān)，用于主電路保護(hù)。在手動(dòng)控