西門子plc順序啟動在發(fā)動機應用的控制系統(tǒng)
人機界面觸摸屏在現(xiàn)代智能自動化中的作用越來越廣泛。社會的不斷發(fā)展變革,極大地促進了西門子plc順序啟動功能和控制系統(tǒng)水平的提高。同時,其控制方式和操作水平的要求也越來越高,對交互操作界面、報警記錄和打印的要求也成為整個控制系統(tǒng)的重要組成部分。
1、引言
傳統(tǒng)軍民飛機發(fā)動機啟動程序控制系統(tǒng)一般采用機械與機械相結(jié)合的方式。由于采用定時機構(gòu)控制繼電器和接觸器實現(xiàn)發(fā)動機啟動程序控制,不僅增加了控制系統(tǒng)的體積,增加了重量,消耗了大功率,可靠性差,而且采用固定布線硬件設計使系統(tǒng)不具有通用性。更突出的問題是磨損的機械控制也降低了系統(tǒng)的控制精度。由于西門子plc具有編程靈活、功能齊全、應用廣泛等優(yōu)點,如控制簡單、使用方便、繼電系統(tǒng)抗干擾能力強、體積小、重量輕、功耗低等。因此,用可編程控制器(PLC)代替定時機構(gòu)可以大大提高發(fā)動機起動plc控制系統(tǒng)的性能。
2、發(fā)動機起動程序控制原理
發(fā)動機從靜止狀態(tài)轉(zhuǎn)換到可以自動產(chǎn)生的最小速度的狀態(tài)稱為發(fā)動機起動。為了使發(fā)動機渦輪(轉(zhuǎn)子)平穩(wěn)地旋轉(zhuǎn)而不受靜止狀態(tài)的影響,定時機構(gòu)必須調(diào)節(jié)起動器的起動轉(zhuǎn)矩,逐漸調(diào)節(jié)起動器的轉(zhuǎn)矩,并及時控制起動器。通過噴射點燃發(fā)動機燃燒室。飛機發(fā)動機控制的起始原理如圖1所示。
圖1發(fā)動機啟動原理控制原理
定時機構(gòu)的程序控制將啟動器的工作過程分為以下幾個階段。::
按下啟動按鈕后,第一級:在1S~3.6S內(nèi),啟動器處于雙激勵狀態(tài),電樞系列啟動降壓電阻。起動器扭矩限制在很小的范圍內(nèi),因此啟動功能輕微通過
變速器驅(qū)動發(fā)動機渦輪旋轉(zhuǎn)。
按下啟動按鈕后,第二階段:3.6 s~9,啟動器兩端電壓增加,啟動器扭矩迅速增加,渦輪轉(zhuǎn)速迅速提高。
按下啟動按鈕后的第三階段:在9S~15S中,啟動電源中的兩組電池從并聯(lián)切換到串聯(lián)。起動器兩端的電壓從28V增加到56V,起動器的扭矩急劇增加。結(jié)果,渦輪速度急劇上升。
第四階段:按下啟動按鈕15秒~22秒。啟動器與線圈串聯(lián)降壓電阻相結(jié)合,降低了啟動器的勵磁磁通,降低了反電動勢,增加了電樞電流,并再次改變了轉(zhuǎn)矩。增加以進一步加速渦輪。
3、西門子plc控制系統(tǒng)
3.1系統(tǒng)硬件設計和I/O地址分配
在引擎啟動程序控制系統(tǒng)中,plc使用三菱fx2系列中的fx2n-48mr-001型號。該系列具有高可靠性和較強的抗干擾能力。適用于軍用和民用飛機,結(jié)構(gòu)靈活,成本效益高。從圖1可以看出,它用于實現(xiàn)對啟動器的四級控制。由于按下啟動按鈕,接觸器km1和km2的接觸時間為9 s~21,km3為3.6 s~22,km4為1。~3.6秒,5km是1~15s,6km是15~22s。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求,plc控制系統(tǒng)需要引入與停止按鈕和啟動按鈕對應的兩個輸入繼電器。四個接觸器和兩個繼電器對應六個輸出繼電器,四個功率延遲時間繼電器和兩個功率中斷。延遲時間繼電器,在不同時間控制四個接觸器和兩個繼電器的操作。發(fā)動機控制程序的電氣控制電路圖和plc i/o地址編碼表分別見圖2和表1。
表1 I/O地址編碼表
3.2軟件設計
圖3控制系統(tǒng)梯形圖
軟件設計使用最廣泛使用的西門子plc梯形圖形編程語言。階梯圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖相似。這很容易理解,也很容易理解。熟悉電氣控制的電氣人員易于掌握,特別是開關(guān)邏輯控制[2]和……控制系統(tǒng)的階梯圖如圖3所示。
在圖3中,:X0,X1是輸入繼電器; Y1,Y2,Y3,Y4,Y5,Y6是輸出繼電器; T1,T2,T3,T4為上電延時時間繼電器; T5,T6是斷電延時時間繼電器; M0,M1,M2,M3,M4是中間繼電器。
4、結(jié)束語
將可編程控制器應用于發(fā)動機啟動程序控制系統(tǒng),可以大大提高控制系統(tǒng)的性能,不僅提高了系統(tǒng)的控制精度,而且提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,使系統(tǒng)體積小、重量輕。便攜式,節(jié)能,多功能。
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