CN103410621B - 一种航空发动机电动油门控制机构 - Google Patents

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Abstract

一种航空发动机电动油门控制机构。该机构包含初调手柄、细调旋钮、旋转变速器A/B、旋转编码器A/B、PLC控制器、油门执行器、触摸显示器和应急执行器，所述的PLC控制器是机构的控制核心，初调手柄/细调旋钮分别连接旋转变速器A/B再连接旋转编码器A/B再接入PLC控制器为输入端；油门执行器连接PLC控制器为主执行端；触摸显示器连接PLC控制器并保持通讯为显示端；应急执行器连接PLC控制器为应急执行端。该机构采用成熟、可靠的PLC控制器，搭配先进的彩色液晶触摸显示屏，方便监视、检测、控制发动机油门；精度高，含有独立的应急装置，能避免因电动油门故障而造成的巨大损失；而且大大降低了产品的成本。

Description

一种航空发动机电动油门控制机构
技术领域
本发明涉及一种电动油门控制机构，尤其涉及一种航空发动机电动油门控制机构。
背景技术
目前，航空发动机的电动油门控制机构主要利用的是运动控制卡，且都只使用了运动控制卡的单轴控制功能，多轴控制功能被舍弃，造成资源的浪费。并且稳定性不能得到保证，整套设备的成本很高。
发明内容
本发明的目的是：在保证控制精度和可靠性的前提下提供一种利于实现且廉价的航空发动机油门控制机构，该机构包含初调手柄、细调旋钮、旋转变速器A/B、旋转编码器A/B、PLC控制器、油门执行器、触摸显示器和应急执行器，所述的PLC控制器是机构的控制核心，初调手柄/细调旋钮分别连接旋转变速器A/B再连接旋转编码器A/B再接入PLC控制器为输入端；油门执行器连接PLC控制器为主执行端；触摸显示器连接PLC控制器并保持通讯为显示端；应急执行器连接PLC控制器为应急执行端。
所述的初调手柄的行程为120°，旋转变速器A以1：3的比例将初调手柄的信号反馈在旋转编码器A上，使得旋转编码器A的变化为360°
所述的细调旋钮的行程为360°，旋转变速器B以1：10的比例将初调手柄的信号反馈在旋转编码器B上，使得旋转编码器B的变化为3600°。
所述的油门执行器包含伺服电机驱动控制器、伺服电机、伺服电机反馈传感器、伺服电机减速器，伺服电机驱动控制器接受PLC控制器的指令去控制伺服电机，伺服电机反馈传感器向PLC控制器反馈伺服电机状态信息，伺服电机通过10：1比例的伺服电机减速器带动发动机油门。
所述的触摸显示器上有一开关，用于激活应急执行器。
所述的应急执行器是独立的，当油门执行器异常时能通过显示器上的开关激活，激活后控制发动机油门进入预定状态。
本发明的有益效果是：该机构采用技术成熟、性能可靠的PLC控制器为控制核心，方便生产和性能稳定；搭配先进的彩色液晶触摸显示屏，便于监视、检测、控制；油门调节精度提高10倍，可以更好的对油门进行控制；含有独立的应急装置，能避免因电动油门故障而造成的巨大损失；而且大大降低了产品的成本。
附图说明
图1为本发明的结构方框图。
具体实施方式
该机构采用1KW不间断电源（UPS）全程供电，保证意外断电时可以为操作人员紧急操作提供备用电源。
PLC控制器采用型号为FX3U-80MT-ES-A，FX3U系列是三菱电机适应用户需求开发出来的第三代微型可编程控制器，具有高性能、稳定性强的优点。初调手柄的行程为120°，通过1：3比例的旋转变速器A将信号反馈到旋转编码器A上，使得旋转编码器A旋转范围为360°，其控制分辨率为0.048°。细调旋钮的行程为360°，通过1：10比例的旋转变速器B将信号反馈到旋转编码器B上，使得旋转编码器B旋转范围为3600°，其控制分辨率为0.0144°，也就是说我们最终的控制分辨率可以达到0.015°。在PLC控制器里预设旋转编码器值的区域，工作时采集旋转编码器输出值再根据预设模式对油门执行机构进行控制。
油门执行器选用三菱HF-KN43J-S100+MR-E-40A-KH003伺服套件，其中的伺服电机驱动器根据PLC控制器的指令对伺服电机进行控制，伺服电机反馈传感器反馈伺服电机的工作状态，从而能修正伺服电机的位置，伺服电机带动10：1的伺服电机减速器控制发动机油门动作。
触摸显示器选用三菱GT1055-QSBD-C和按钮开关组成，该显示屏内置RS-232口、RS-422口可以实现最快达115.2kbps的高速通讯，用于显示和预警当前机构状态，显示器设有一个可以激活应急执行器的开关。
应急执行器由步进电机驱动器、步进电机及减速机构、以及限位装置构成，该部分完全独立，正常情况下它是不工作的，当油门执行机构失控时，激活显示器上的开关使PLC控制器放弃对油门执行器的控制锁定，然后由应急控制执行器驱动发动机油门，使发动机油门进入预定的安全状态（如慢车或停车状态）。

Claims (4)

1.一种航空发动机电动油门控制机构，包括旋转编码器A/B、PLC控制器和油门执行器，所述的PLC控制器是控制核心，所述油门执行器连接PLC控制器为主执行端，其特征在于：该机构还包含初调手柄、细调旋钮、旋转变速器A/B、触摸显示器和应急执行器，所述初调手柄/细调旋钮分别连接旋转变速器A/B再连接旋转编码器A/B再接入PLC控制器为输入端；触摸显示器连接PLC控制器并保持通讯为显示端；应急执行器连接PLC控制器为应急执行端；所述的初调手柄的行程为120°，旋转变速器A以1：3的比例将初调手柄的信号反馈在旋转编码器A上，使得旋转编码器A的变化为360°；所述的细调旋钮的行程为360°，旋转变速器B以1：10的比例将初调手柄的信号反馈在旋转编码器B上，使得旋转编码器B的变化为3600°。
2.根据权利要求1的航空发动机电动油门控制机构，其特征在于：所述的油门执行器包含伺服电机驱动控制器、伺服电机、伺服电机反馈传感器、伺服电机减速器，伺服电机驱动控制器接受PLC控制器的指令去控制伺服电机，伺服电机反馈传感器向PLC控制器反馈伺服电机状态信息，伺服电机通过10：1比例的伺服电机减速器带动发动机油门。
3.根据权利要求1的航空发动机电动油门控制机构，其特征在于：所述的触摸显示器上有一开关，用于激活应急执行器。
4.根据权利要求1的航空发动机电动油门控制机构，其特征在于：所述的应急执行器是独立的，当油门执行器异常时能通过显示器上的开关激活，激活后控制发动机油门进入预定状态。
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