本發(fā)明涉及一種飛機(jī)淋雨試驗臺智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

飛機(jī)在出廠前需要做淋雨水密試驗，驗證蒙皮鉚接的密封程度。目前，國內(nèi)淋雨試驗臺有很多，架體供水結(jié)構(gòu)設(shè)計變化不大，但控制方式均為純手動操作開關(guān)啟停，只有在總路顯示壓力，檢測手段單一，不能準(zhǔn)確反映飛機(jī)各表面蒙皮所承受淋雨壓和實時降雨量，安全措施也不完善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上技術(shù)發(fā)展的趨勢。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種飛機(jī)淋雨試驗臺智能控制系統(tǒng)，對于淋雨試驗動作過程實行智能化控制，準(zhǔn)確并實時反映飛機(jī)表面蒙皮所承受壓力和單位時間降雨量，根據(jù)壓力預(yù)設(shè)目標(biāo)值自動調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)全自動控制。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：一種飛機(jī)淋雨試驗臺智能控制系統(tǒng)，包括動作控制系統(tǒng)、信號采集控制系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)和安全控制系統(tǒng)，

所述的動作控制系統(tǒng)，包括側(cè)噴淋架體、履帶、驅(qū)動電機(jī)、激光位移檢測器和上淋雨試驗架，履帶位于上淋雨試驗架內(nèi)，驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動履帶行走，飛機(jī)位于上淋雨試驗架內(nèi)、履帶的上方，履帶的運(yùn)動方向與飛機(jī)的機(jī)身垂直，側(cè)噴淋架體設(shè)置于履帶一側(cè)，將需要檢測的飛機(jī)型號輸入到上位機(jī)中，上位機(jī)根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)履帶移動，從而帶動側(cè)噴淋架體移動，通過激光位移檢測器實時檢測移動距離，將該移動距離通過工控機(jī)上傳到上位機(jī)，上位機(jī)輸出指令控制驅(qū)動電機(jī)，最終達(dá)到側(cè)噴淋架體與飛機(jī)機(jī)身預(yù)設(shè)間距，形成閉環(huán)控制，使飛機(jī)上表面和側(cè)表面達(dá)到淋雨要求；

所述的信號采集控制系統(tǒng)，包括多個壓力傳感器、plc、上位機(jī)、量具和液位傳感器，多個壓力傳感器和液位傳感器通過plc與上位機(jī)電信號連接，plc與上位機(jī)電信號連接，將壓力傳感器固定在飛機(jī)表面蒙皮上，壓力傳感器采集到的壓力數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)絧lc,plc傳送到上位機(jī)，上位機(jī)內(nèi)的組態(tài)軟件根據(jù)壓力傳感器的感應(yīng)力、感應(yīng)面積和有效淋雨時間通過計算得出當(dāng)前淋雨壓力和平均淋雨壓力，并在組態(tài)軟件上顯示波形；量具安放于淋雨范圍內(nèi)，液位傳感器位于量具內(nèi)，通過淋雨管路噴出的水滴落入量具內(nèi)，液位傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過電流信號傳送到plc，plc將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的液位數(shù)值傳輸進(jìn)到上位機(jī)，上位機(jī)組態(tài)軟件根據(jù)液面高度、量具容積和淋雨時間通過計算得出實時降雨量，并在組態(tài)軟件上顯示波形，上位機(jī)組態(tài)軟件監(jiān)視現(xiàn)場的所有試驗數(shù)據(jù)，生成實時曲線和歷史曲線；

所述的液壓控制系統(tǒng)，包括水泵、球閥、多條噴淋管路，水泵與上位機(jī)電信號連接，水泵通過球閥與蓄水池連接，水泵通過連接多條噴淋管路，每條噴淋管路上依次安裝有比例閥、壓力變送器和多個噴嘴，淋雨試驗的用水經(jīng)由排水管路和過濾器回到儲水池中，壓力變送器采集管路水壓變送模擬量信號傳入到plc，plc根據(jù)計算的壓力值對各支路的比例閥進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，自動適應(yīng)各支路水管長度、高度和角度對壓力的影響，當(dāng)噴淋管路壓力超過9個大氣壓時，報警，同時上位機(jī)傳送信號停止水泵工作；

所述的安全控制系統(tǒng)，包括控制動作安全保護(hù)子系統(tǒng)、飛機(jī)距離保護(hù)子系統(tǒng)和泵站漏水保護(hù)子系統(tǒng)，

所述的控制動作安全保護(hù)子系統(tǒng)，驅(qū)動電機(jī)軸上安裝有多轉(zhuǎn)絕對值編碼器，當(dāng)側(cè)噴淋架體移動時，電機(jī)軸帶動多轉(zhuǎn)絕對值編碼器內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動，位移信號變送輸入到plc，plc實時比較多轉(zhuǎn)絕對值編碼器數(shù)值，當(dāng)位移偏差超過設(shè)定值時自動切斷驅(qū)動電機(jī)電源，預(yù)防側(cè)噴淋架體因移動偏差導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，

所述的飛機(jī)距離保護(hù)子系統(tǒng)，在側(cè)噴淋架體上安裝有激光位移檢測器，激光位移檢測器連接plc，plc實時檢測側(cè)噴淋架體與飛機(jī)距離，當(dāng)側(cè)噴淋架體距飛機(jī)小于設(shè)定值時中斷動作控制系統(tǒng)，

所述的泵站漏水保護(hù)子系統(tǒng)，液壓泵站安裝在上淋雨試驗架下方的地下泵房內(nèi)，在液壓泵站內(nèi)安裝漏水報警主機(jī)和漏水檢測線，漏水檢測線檢測到漏水，漏水報警主機(jī)傳輸給上位機(jī)，報警燈閃爍并發(fā)出聲音報警。

本發(fā)明的效果和益處為：能夠?qū)崿F(xiàn)全自動控制，便于用戶使用和管理，實時監(jiān)控現(xiàn)場所有數(shù)據(jù)和工作狀態(tài)，提高試驗效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的動作控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的動作控制系統(tǒng)的動作控制原理圖。

圖3為本發(fā)明的電氣控制原理圖。

圖4為本發(fā)明的信號采集控制系統(tǒng)中壓力傳感器的測量方案原理圖。

圖5為本發(fā)明的信號采集控制系統(tǒng)中液位傳感器測量降雨方案原理圖。

圖6為本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)示意圖。

圖7為本發(fā)明的液壓控制流程圖。

具體實施方式

下面根據(jù)說明書附圖舉例對本發(fā)明做進(jìn)一步解釋：

實施例1

結(jié)合圖1-7所示，一種飛機(jī)淋雨試驗臺智能控制系統(tǒng)，所述飛機(jī)淋雨試驗臺智能控制系統(tǒng)包括：

所述的動作控制系統(tǒng)，包括側(cè)噴淋架體1、履帶2、驅(qū)動電機(jī)3、激光位移檢測器4和上淋雨試驗架5，履帶2位于上淋雨試驗架5內(nèi)，驅(qū)動電機(jī)3驅(qū)動履帶2行走，飛機(jī)位于上淋雨試驗架5內(nèi)、履帶2的上方，履帶2的運(yùn)動方向與飛機(jī)的機(jī)身垂直，側(cè)噴淋架體1設(shè)置于履帶2一側(cè)，將需要檢測的飛機(jī)型號輸入到上位機(jī)8中，上位機(jī)8根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)履帶移動，從而帶動側(cè)噴淋架體1移動，通過激光位移檢測器4實時檢測移動距離，將該移動距離通過工控機(jī)上傳到上位機(jī)8，上位機(jī)8輸出指令控制驅(qū)動電機(jī)3，最終達(dá)到側(cè)噴淋架體與飛機(jī)機(jī)身預(yù)設(shè)間距，形成閉環(huán)控制，使飛機(jī)上表面和側(cè)表面達(dá)到淋雨要求；

所述的信號采集控制系統(tǒng)，包括多個壓力傳感器6、plc7、上位機(jī)8、量具9和液位傳感器10，多個壓力傳感器6和液位傳感器10通過plc7與上位機(jī)電信號連接，plc7與上位機(jī)8電信號連接，將壓力傳感器6固定在飛機(jī)表面蒙皮上，壓力傳感器6采集到的壓力數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)絧lc7,plc7傳送到上位機(jī)8，上位機(jī)8內(nèi)的組態(tài)軟件根據(jù)通過計算得出當(dāng)前淋雨壓力和平均淋雨壓力，并在組態(tài)軟件上顯示波形；量具9安放于淋雨范圍內(nèi)，液位傳感器10位于量具9內(nèi)，通過淋雨管路噴出的水滴落入量具9內(nèi)，液位傳感器10將采集到的數(shù)據(jù)通過電流信號傳送到plc7，plc7將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的液位數(shù)值傳輸進(jìn)到上位機(jī)8，上位機(jī)8組態(tài)軟件根據(jù)液面高度、量具容積和淋雨時間通過計算得出實時降雨量，并在組態(tài)軟件上顯示波形，上位機(jī)8組態(tài)軟件監(jiān)視現(xiàn)場的所有試驗數(shù)據(jù)，生成實時曲線和歷史曲線；

所述的液壓控制系統(tǒng)，包括水泵11、球閥12、多條噴淋管路，水泵11與上位機(jī)8電信號連接，水泵11通過球閥12與蓄水池13連接，水泵11通過連接多條噴淋管路，每條噴淋管路上依次安裝有比例閥15、壓力變送器14和多個噴嘴18，淋雨試驗的用水經(jīng)由排水管路16和過濾器17回到儲水池13中，壓力變送器14采集管路水壓變送模擬量信號傳入到plc7，plc7根據(jù)計算的壓力值對各支路的比例閥15進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，自動適應(yīng)各支路水管長度、高度和角度對壓力的影響，當(dāng)噴淋管路壓力超過9個大氣壓時，報警燈閃爍，同時上位機(jī)8傳送信號停止水泵11工作；

所述的安全控制系統(tǒng)，包括控制動作安全保護(hù)子系統(tǒng)、飛機(jī)距離保護(hù)子系統(tǒng)和泵站漏水保護(hù)子系統(tǒng)，

所述的控制動作安全保護(hù)子系統(tǒng)，驅(qū)動電機(jī)3軸上安裝有多轉(zhuǎn)絕對值編碼器xss-3515cs84cbn，當(dāng)側(cè)噴淋架體1移動時，電機(jī)3軸帶動多轉(zhuǎn)絕對值編碼器內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)動，位移信號變送輸入到plc7，plc7實時比較多轉(zhuǎn)絕對值編碼器數(shù)值，當(dāng)位移偏差超過10mm時自動切斷驅(qū)動電機(jī)3電源，預(yù)防側(cè)噴淋架體1因移動偏差導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形，

所述的飛機(jī)距離保護(hù)子系統(tǒng)，在側(cè)噴淋架體1上安裝有激光位移檢測器4，激光位移檢測器4連接plc7，plc7實時檢測側(cè)噴淋架體1與飛機(jī)距離，當(dāng)側(cè)噴淋架體1距飛機(jī)小于0.5米時中斷動作控制系統(tǒng)，

所述的泵站漏水保護(hù)子系統(tǒng)，液壓泵站安裝在上淋雨試驗架5下方的地下泵房內(nèi)，在液壓泵站內(nèi)安裝wsas漏水報警主機(jī)和漏水檢測線tt-200，漏水檢測線檢測到漏水，漏水報警主機(jī)傳輸給上位機(jī)8，報警燈閃爍并發(fā)出聲音報警。

本系統(tǒng)的電氣安全保護(hù)，主電源回路接入斷路器和熔斷器，對設(shè)備起到短路和過載保護(hù)，控制電源回路接入漏電保護(hù)器，對外圍設(shè)備漏電做好預(yù)防，上淋雨試驗架5主電源采用5線制進(jìn)線，pe和n線完全隔離，各種設(shè)備外殼均做好接地安全保護(hù)，

本發(fā)明在工作時：動作控制系統(tǒng)根據(jù)飛機(jī)尺寸大小按操作系統(tǒng)8預(yù)設(shè)間距進(jìn)行自動調(diào)節(jié)位置，使飛機(jī)上表面和側(cè)表面均能達(dá)到淋雨要求；將壓力傳感器6固定在飛機(jī)表面蒙皮上，通過壓力傳感器6采集淋雨壓力數(shù)據(jù)并將信號反饋至操作系統(tǒng)8進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計算，通過組態(tài)軟件顯示當(dāng)前壓力波形和平均壓力值波形并記錄存檔，通過液位傳感器10采集降雨量數(shù)據(jù)并將信號反饋至操作系統(tǒng)8進(jìn)行計算，通過組態(tài)軟件顯示單位時間降雨量并存檔，操作系統(tǒng)8組態(tài)軟件監(jiān)視現(xiàn)場的所有試驗數(shù)據(jù)，生成實時曲線和歷史曲線，產(chǎn)生各種實時報表和歷史報表，報警等；同時還提供用戶進(jìn)行各批產(chǎn)品試驗的歷史查詢，并對淋雨過程進(jìn)行控制。組態(tài)畫面編譯動作控制、液壓控制、設(shè)備狀態(tài)顯示、報警等多幅畫面；液壓控制系統(tǒng)根據(jù)采集的壓力值對各支路的壓力進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，自動適應(yīng)各支路水管長度、高度和角度對與壓力的影響，通過對硬件plc及控制計算機(jī)進(jìn)行軟件編程，采集飛機(jī)表面蒙皮壓力和管路壓力反饋信號進(jìn)行實時比較形成閉環(huán)，形成淋雨管路壓力自動智能調(diào)整，使系統(tǒng)對壓力的控制精度達(dá)到非常精確的程度。在工作過程中采集管路壓力值與預(yù)設(shè)蒙皮壓力值進(jìn)行實時比較，初始通過變頻調(diào)速主電機(jī)按固定增幅逐漸增大主回路壓力，在超過目標(biāo)值時則保持主管路壓力，依次微調(diào)各支路壓力，消除各支路壓力的相互干擾，使總體淋雨趨于平衡狀態(tài)，安全控制系統(tǒng)為保護(hù)淋雨試驗臺和飛機(jī)及現(xiàn)場人身安全所做的各種措施。