本發(fā)明涉及一種飛機(jī)高壓液壓泵車控制系統(tǒng)，適用于機(jī)械領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

航空液壓液壓泵車是重要的航空地面保障裝備，擔(dān)負(fù)著在地面對(duì)飛機(jī)液壓系統(tǒng)檢查和調(diào)試的任務(wù)。控制系統(tǒng)是液壓泵車的核心，其技術(shù)水平?jīng)Q定著液壓泵車完成任務(wù)的質(zhì)量、效率，影響著飛機(jī)維修水平。以往液壓泵車多以手動(dòng)操縱為主，功能單一，自動(dòng)化水平低。為提高液壓泵車保障能力，設(shè)計(jì)了具有狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自我保護(hù)、自動(dòng)告警等功能的控制系統(tǒng)，大大提高了該液壓泵車的保障效率、維修水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出了一種飛機(jī)高壓液壓泵車控制系統(tǒng)，采用變頻調(diào)速和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)設(shè)計(jì)了具有狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、自我保護(hù)、自動(dòng)告警等功能的控制系統(tǒng)，豐富了液壓泵車的功能，提高了該液壓泵車的保障效率和自動(dòng)化水平。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是。

所述控制系統(tǒng)由電氣系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)兩大部分組成。

所述電氣系統(tǒng)的主液壓泵采用體積小、額定轉(zhuǎn)速為4200r/min的YZB-23C型航空液壓泵。普通電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般在3000r/min左右，這就需要調(diào)速裝置來進(jìn)行調(diào)速。調(diào)速的一般方法有齒輪調(diào)速、變頻調(diào)速和偶合器調(diào)速。齒輪調(diào)速，由于采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，不能變速；偶合器成本較高，調(diào)速過程復(fù)雜；變頻器可實(shí)現(xiàn)平滑的無級(jí)調(diào)速，調(diào)速效率高，便于計(jì)算機(jī)控制。因此調(diào)速裝置采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制的FRN45G1lS-4CX型變頻器，電動(dòng)機(jī)采用額定電壓380V、功率45kW、額定轉(zhuǎn)速4200r/min的高速變頻電動(dòng)機(jī)。

所述電氣系統(tǒng)設(shè)有3個(gè)電動(dòng)機(jī)：主增壓泵變頻電動(dòng)機(jī)、中介泵電動(dòng)機(jī)和散熱器風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。為保證各電動(dòng)機(jī)安全可靠工作，電動(dòng)機(jī)均裝有熱保護(hù)器。主泵電動(dòng)機(jī)的開關(guān)由“啟動(dòng)”和“停止”按鈕經(jīng)變頻器控制，為調(diào)節(jié)液壓泵供油量，可由計(jì)算機(jī)通過變頻器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，也可由變頻器控制器的頻率調(diào)節(jié)鍵直接控制。中介泵電動(dòng)機(jī)由控制面板“啟動(dòng)”和“停止”按鈕直接控制，啟動(dòng)與主泵電動(dòng)機(jī)同步，當(dāng)停止工作時(shí)，由于中介泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣性小，會(huì)早于主液壓泵電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，造成主液壓泵進(jìn)口壓力不足產(chǎn)生氣塞。

所述電氣系統(tǒng)采用延遲繼電器來使中介泵電動(dòng)機(jī)斷電晚于主液壓泵電動(dòng)機(jī)，保證主液壓泵正常工作。電動(dòng)機(jī)工作電壓是380V，為保證用電安全，手動(dòng)控制開關(guān)采用24V以下的弱電控制。

所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以PC/104嵌入式計(jì)算機(jī)為控制核心，通過傳感器對(duì)液壓泵車工作參數(shù)進(jìn)行采集，并將采集到的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，輸入到多功能數(shù)據(jù)采集卡，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后將液壓泵車狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示在顯示屏上。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，接通報(bào)警信號(hào)燈，并顯示在顯示屏上。

所述PC/104計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由PC/104CPU模塊、多功能數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊和平板顯示器等組成。

所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用SEM/ADT700型PC104總線的多功能數(shù)據(jù)采集模塊，該模塊為16位，采樣速率為100M，與PC/104計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和各種傳感器等構(gòu)成一個(gè)高性能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果是：該系統(tǒng)工作良好，降低了液壓泵車的操作難度，提高并豐富了液壓泵車性能、功能和自動(dòng)化程度，提高了保障效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本發(fā)明的控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1.變頻電動(dòng)機(jī)；2.中介泵電動(dòng)機(jī)；3.聯(lián)鎖繼電器；4.風(fēng)機(jī)交流接觸器；5.冷卻器風(fēng)機(jī)；6.溫控繼電器；7.溫控信號(hào)；8.手動(dòng)開關(guān)；9.超溫保護(hù)繼電器；10.制冷繼電器；11.延遲繼電器；12.電源繼電器；13.電源開關(guān)；14.交流接觸器；15.去溫控繼電器；16.變頻器測(cè)量信號(hào)；17.變頻器調(diào)節(jié)信號(hào)；18.超溫保護(hù)繼電器；19.冷卻器風(fēng)機(jī)交流接觸器；20.中介泵交流接觸器；21.熱電偶1；22.熱電偶2；23.報(bào)警信號(hào)燈；24.一級(jí)油濾繼電器；25.二級(jí)油慮繼電器；26.低壓油濾繼電器；27.壓力開關(guān)；28.計(jì)算機(jī)開關(guān)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1，電氣系統(tǒng)的主液壓泵采用體積小、額定轉(zhuǎn)速為4200r/min的YZB-23C型航空液壓泵。普通電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速一般在3000r/min左右，這就需要調(diào)速裝置來進(jìn)行調(diào)速。調(diào)速的一般方法有齒輪調(diào)速、變頻調(diào)速和偶合器調(diào)速。齒輪調(diào)速，由于采用機(jī)械結(jié)構(gòu)，不能變速；偶合器成本較高，調(diào)速過程復(fù)雜；變頻器可實(shí)現(xiàn)平滑的無級(jí)調(diào)速，調(diào)速效率高，便于計(jì)算機(jī)控制。因此調(diào)速裝置采用動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩矢量控制的FRN45G1lS-4CX型變頻器，電動(dòng)機(jī)采用額定電壓380V、功率45kW、額定轉(zhuǎn)速4200r/min的高速變頻電動(dòng)機(jī)。

電氣系統(tǒng)設(shè)有3個(gè)電動(dòng)機(jī)：主增壓泵變頻電動(dòng)機(jī)、中介泵電動(dòng)機(jī)和散熱器風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)。為保證各電動(dòng)機(jī)安全可靠工作，電動(dòng)機(jī)均裝有熱保護(hù)器。主泵電動(dòng)機(jī)的開關(guān)由“啟動(dòng)”和“停止”按鈕經(jīng)變頻器控制，為調(diào)節(jié)液壓泵供油量，可由計(jì)算機(jī)通過變頻器控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，也可由變頻器控制器的頻率調(diào)節(jié)鍵直接控制。中介泵電動(dòng)機(jī)由控制面板“啟動(dòng)”和“停止”按鈕直接控制，啟動(dòng)與主泵電動(dòng)機(jī)同步，當(dāng)停止工作時(shí)，由于中介泵電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子慣性小，會(huì)早于主液壓泵電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，造成主液壓泵進(jìn)口壓力不足產(chǎn)生氣塞。

電氣系統(tǒng)采用延遲繼電器來使中介泵電動(dòng)機(jī)斷電晚于主液壓泵電動(dòng)機(jī)，保證主液壓泵正常工作。電動(dòng)機(jī)工作電壓是380V，為保證用電安全，手動(dòng)控制開關(guān)采用24V以下的弱電控制。

如圖2，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以PC/104嵌入式計(jì)算機(jī)為控制核心，通過傳感器對(duì)液壓泵車工作參數(shù)進(jìn)行采集，并將采集到的信號(hào)進(jìn)行調(diào)理，輸入到多功能數(shù)據(jù)采集卡，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后將液壓泵車狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示在顯示屏上。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)，接通報(bào)警信號(hào)燈，并顯示在顯示屏上。

PC/104計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由PC/104CPU模塊、多功能數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊和平板顯示器等組成。

計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)采用SEM/ADT700型PC104總線的多功能數(shù)據(jù)采集模塊，該模塊為16位，采樣速率為100M，與PC/104計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和各種傳感器等構(gòu)成一個(gè)高性能的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

如圖3，Lab Windows/CVI是美國National Instrument公司準(zhǔn)出的基于標(biāo)準(zhǔn)C語言編程的虛擬儀器開發(fā)工具，它的用戶界面編輯器能輕松地建立復(fù)雜的交互式面板，并可以利用代碼生成器自動(dòng)生成基于界面組件的程序框架，從而節(jié)省了大量的程序開發(fā)時(shí)間。

系統(tǒng)工作時(shí)，主要完成對(duì)采集系統(tǒng)的初始化設(shè)置、VO端口的讀寫、數(shù)據(jù)的換算、判斷等工作。保護(hù)、告警及控制主要包括油溫控制、保護(hù)、報(bào)警和油濾保護(hù)、告警兩部分。

當(dāng)回油溫度低于冷卻系統(tǒng)設(shè)定溫度(40℃)時(shí)，計(jì)算機(jī)使溫控繼電器斷開，冷卻系統(tǒng)停止工作；當(dāng)回油溫度高于冷卻系統(tǒng)設(shè)定溫度(50℃)時(shí)，計(jì)算機(jī)使溫控繼電器接通，冷卻系統(tǒng)工作;當(dāng)油溫度上升到80℃時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出超溫報(bào)警信號(hào)，監(jiān)測(cè)界面中的油溫過熱警告號(hào)燈閃亮，同時(shí)計(jì)算機(jī)向超溫保護(hù)繼電器發(fā)出信號(hào)，切斷增壓泵電動(dòng)機(jī)和主液壓泵電動(dòng)機(jī)電源，液壓液壓泵車停止工作。當(dāng)計(jì)算機(jī)采集到油濾堵塞信號(hào)時(shí)，發(fā)出信號(hào)使油濾告警信號(hào)燈閃亮。

存儲(chǔ)、顯示模塊用于采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯示和再現(xiàn)。數(shù)據(jù)是以曲線形式顯示，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線和歷史數(shù)據(jù)曲線。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線反映的是監(jiān)控參數(shù)的當(dāng)前值及變化趨勢(shì)，是當(dāng)前工作狀態(tài)的直觀描述。歷史數(shù)據(jù)曲線是對(duì)數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形顯示以反映系統(tǒng)在過去一段時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)，對(duì)研究系統(tǒng)過去工作狀態(tài)和進(jìn)行系統(tǒng)故障診斷具有重要的作用。