CN107608336A - 一种座舱压力调节器地面试验控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电气控制装置技术领域，提供一种座舱压力调节器地面试验控制装置，包括电气控制柜、座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机和压差传感器，座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机分别安装在离电气控制柜不远处。本发明的座舱压力调节器地面试验控制装置通过触摸屏参数设置克服了以往利用旋钮调速的不足，实现了方便灵活的数字式输入速度调整；改变模拟表显示的不直观方式，实现了数字式采集处理，以及直观的数据显示和观测，提高了试验结果的可靠性和精度。利用自动化技术和简单的装置，改变了人工记录和储存数据的繁琐的不便方式。且具有自动化程度高，稳定性好，操作简便，适应性强等特点。

Description

一种座舱压力调节器地面试验控制装置

技术领域

本发明属于电气控制装置技术领域，具体涉及到一种座舱压力调节器地面试验控制装置。

背景技术

座舱压力调节器是飞机环控系统的重要组成部分，目前广泛用于国内外各种飞机，主要用于在飞机上自动调节座舱压力，避免压力对人耳产生挤压，产生不舒适感，以保证飞机飞行和乘客安全。座舱压力调节器地面试验用来测试其在地面状态下基本性能是否满足要求，同时是否达到飞行基本要求，因而测试结果的准确性影响着飞机各系统的正常运行和飞行安全，它是生产测试和试验过程中不可或缺的重要组成部分。随着现代航空技术的快速的发展，飞机各机载成品更新换代速度快，同时采用了大量新技术，各个系统之间也实现了紧密的融合，因此研制具有实时性、可操作性、精确性，满足成品更新换代快，具有系统性、整体和全面测试等特点的系统，是满足未来地面试验测试设备的未来研究和发展方向。

目前座舱压力调节器地面试验控制装置存在：1、通过手动旋钮调整飞行高度，参数调整不灵活、输入误差较大；2、对于罐体的压力显示大多采用模拟表进行，观察不直观，所读取数据精度低，导致试验结果不可靠；3、在测试过程中通常采用人工记录数据，不能实现自动记录存储和打印数据功能，对测试结果的处理效率低。4、大多采用传统俄制测试设备，控制的输入和输出大多采用模拟式和分立式控制，缺乏自动测试方式。同时现有控制装置还存在操作不便，自动化程度低、故障率高等一系列问题。

发明内容

本发明针对上述问题，综合运用数据采集、运算处理、控制、人机交互及其通讯技术，提供一种检测和控制精确高，可靠性好，操作便捷，快速、准确的座舱压力调节器地面试验控制装置。

本发明的技术方案：

一种座舱压力调节器地面试验控制装置，包括电气控制柜、座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机和压差传感器，座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机分别安装在离电气控制柜不远处，与电气控制柜共同形成座舱压力调节器地面试验控制装置；

所述的电气控制柜内安装有控制器、输入输出模块、触摸屏、控制按钮、指示灯和打印机，控制器分别与输入输出模块、触摸屏、控制按钮、指示灯进行连接，触摸屏用于对飞行高度设置、系统状态及运行信息的显示，利用指示灯对控制装置的状态进行指示，并通过触摸屏的存储器对试验的数据进行记录和存储；触摸屏与打印机进行连接，利用打印机对测试的数据进行打印；

所述的座舱内模拟罐体上安装有压力传感器1、压力传感器2何流量传感器，三者均与电气控制柜内部的控制器进行连接，通过控制器对座舱内的压力和流量进行检测；通过压力传感器对系统的压力进行检测，并转化为高度，对飞行的高度进行显示；

所述的座舱外模拟罐体上安装有压力传感器3和压力传感器4，二者均与电气控制柜内部的控制器进行连接，通过压力传感器对座舱外压力进行检测，并转化为高度，对飞行的高度进行显示；

所述的压差传感器通过气路分别与座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体连接，进行座舱内模拟罐体和座舱外模拟罐体间的压力压差进行检测，压差传感器与电气控制柜内的控制器进行电连接，通过控制器对座舱内和座舱外压差进行检测；

所述的抽真空电机与电气控制柜的控制器连接，通过抽真空电机的运行控制，实现系统真空压力的形成；

座舱内模拟罐体和座舱外模拟罐体分别与电磁阀1、电磁阀2连接，电磁阀1和电磁阀2均与电气控制柜的控制器连接，通过控制器控制电磁阀1和电磁阀2的通断，实现对入口气压的通断控制，达到对座舱内模拟罐体和座舱外模拟罐体压力的调节；

被测试的座舱压力调节器与座舱内模拟罐体连接，并与排气活门连接，并通过排气活门与座舱外模拟罐体连接，实现对座舱压力调节器的进行测试；

所述的电气控制柜的控制器采用PLC控制器。

本发明的有益效果：本发明的座舱压力调节器地面试验控制装置通过触摸屏参数设置克服了以往利用旋钮调速的不足，实现了方便灵活的数字式输入速度调整；改变模拟表显示的不直观方式，实现了数字式采集处理，以及直观的数据显示和观测，提高了试验结果的可靠性和精度。利用自动化技术和简单的装置，改变了人工记录和储存数据的繁琐的不便方式。且具有自动化程度高，稳定性好，操作简便，适应性强等特点。

附图说明

图1是本发明的结构系统框图。

图2是本发明的控制装置的操作流程。

具体实施方式

以下结合附图和技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。

参见附图1，该控制装置由电气控制柜、控制器、输入输出模块、触摸屏、控制按钮、指示灯、打印机、电磁阀1、电磁阀2、压力传感器1、压力传感器2、压力传感器3、压力传感器4、流量传感器、压差传感器、座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机、座舱压力调节器、排气活门等组成。整个控制装置工作原理：控制装置分为控制和检测、试验三个部分，控制部分通过控制器对抽真空电机进行控制，进而控制对系统进行抽真空，已达到系统实现的压力，及其控制器通过对电磁阀1的通断控制，实现对座舱内模拟罐体的抽真空，达到模拟的座舱内压力。及其控制器通过对电磁阀2的通断控制，实现对座舱外部模拟罐体的抽真空，达到模拟的飞行高度，达到模拟的座舱外部压力。检测分为对座舱内模拟罐体压力、流量监测、座舱外模拟罐体压力监测、以及座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体之间的压力差监测。即通过座舱内模拟罐体传感器1和压力传感器2作为座舱内部的压力监测，通过计算转换为座舱内的压力；并通过流量传感器进行座舱内部排气的流量监测；以及通过压力传感器3和压力传感器4对座舱外部的压力进行检测，通过计算转换为外部的座舱压力，即模拟实际的飞行高度。以及通过压差传感器对座舱内和座舱外的压力差检测。试验部分由座舱压力调节器、排气活门组成，座舱压力调节器根据已知的大气压力和输入参数，计算得出一个预定的座舱压力值，将实际的座舱压力与预定的座舱压力进行比较，根据两者的差值和预定的座舱压力变化率，调节排气活门的开度，控制排气流量从而调节座舱压力，使其达到预定的座舱压力值。

将控制器、输入输出模块、触摸屏、控制按钮、指示灯和打印机等电气元器件安装在电气控制柜内，电气控制柜内部器件与外部抽真空电机、压力传感器、电磁阀等通过插接端子连接，便于拆卸和维护。座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机分别放置在离控制柜不远处，与电气控制柜形成整体控制装置。控制柜采用框架式抽屉结构，将触摸屏、控制按钮安装在控制柜的面板上，将打印机作为一个独立的抽屉，放置在控制柜的下部，并配置滚动轮，可随意移动，便于操作人员使用，提供便捷的操作方式。

控制器分别连接输入输出模块、触摸屏、控制按钮、指示灯、压力传感器1、压力传感器2、压力传感器3、压力传感器1、压差传感器、流量传感器、电磁阀1、电磁阀2连接。同时控制器配有以太网接口与触摸屏的以太网接口连接，进行数据交换。以及在控制器的右侧配置了输入输出模块，满足系统的输入输出点数需要，实现系统的采集与控制。

触摸屏采用直流24V进行电源供给，负责发出对抽真空电机控制命令、电磁阀通断、飞行高度参数和高度速率变化率参数设置、以及压力显示及高度显示、速度等以及系统状态显示、试验数据存储记录。配有以太网通讯接口，便于与控制器进行总线连接和数据的交互。同时配置RS232接口与打印机的RS232接口进行连接，根据打印机与触摸屏的通讯协议，在触摸屏上采用宏指令完成打印通讯功能的软件开发，利用触摸屏对打印数据的发送，并通过打印机完成试验数据的打印。在触摸屏上分别设置参数设置操作屏、操作控制屏、状态显示操作屏、数据记录操作屏、数据打印等画面。触摸屏选用昆仑通泰TPC系列。

控制按钮安装在控制柜的面板上，主要包括手动/自动、抽真空电机启停、急停、电磁阀接通/断开等，与触摸屏一同完成整体的控制功能。

座舱内模拟罐体用于模拟飞机座舱内部环境，座舱外模拟罐体用于模拟飞机座舱外部大气环境，用以实现座舱内部和外部环境的有效模拟。罐体采用机械加工，整体焊接、整体检测的方案制造工艺，具有整体变形小、强度大、以及气密性好的特点。

压力传感器1、压力传感器2安装在座舱内模拟罐体上，通过控制器对压力传感器1、压力传感器2的检测，并通过运算处理转换为座舱压力、飞行高度等信息。压力传感器3、压力传感器4安装在座舱外模拟罐体上，通过控制器对压力传感器3、压力传感器4的检测，并通过运算处理转换为飞行高度和速度等信息，实现对压力、高度和速度的检测。压差传感器连接在座舱外模拟罐体、座舱捏模拟罐体之间，对两个模拟罐体的压力差进行实时的检测。流量传感器安装在座舱内模拟罐体上，通过检测对座舱内模拟罐体排气流量检测，实现检测排气活门的目的。

电磁阀分为电磁阀1和电磁阀2，利用控制器对电磁阀1和电磁阀2的通断，实现对座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体的抽真空压力调节和控制。

座舱压力调节器，排气活门作为系统被测试试验器件。将座舱压力调节器和排气活门进行正确连接，座舱压力调节器根据座舱外部模拟大气压力和输入参数，计算得出一个预定的座舱内部模拟压力值，将实际的座舱压力与预定的座舱压力进行比较，根据两者的差值和预定的座舱压力变化率，调节排气活门的开度，控制排气流量从而调节座舱压力，使其达到预定的座舱内压力值，达到座舱压力的有效调节。

指示灯与控制器进行连接，主要包括电源指示、抽真空电机运行指示、系统故障指示，用于对整个控制装置的状态指示。

同时为了提高系统的测量精度，保证系统的稳定性和可靠性，在系统测试前进行气密性检测，保证各罐体和气路的密封性，进一步保障系统安全。

该控制装置操作流程如图2所示。主要操作步骤如下：(1)接通座舱压力调节器地面试验控制装置三相交流380V电源，控制柜上电源指示灯亮，且触摸屏正常显示；(2)开启抽真空电机，使其正常运行；(3)将座舱压力调节器进行安装、同时在触摸屏上设置相应的试验飞行高度参数、高度升降变化速率参数；(4)检测座舱内模拟罐体的压力余量，并判断是否在合理范围内；(5)设置不同的飞行高度参数、重复该操作步骤的3-4步骤进行系统试验；(6)自动保存试验记录、测试完成后，通过打印机打印测试结果；(7)试验完成后，断开抽真空电机，拆下座舱压力调节器，并切断供给电源，完成整个系统的操作。

Claims (2)

1.一种座舱压力调节器地面试验控制装置，其特征在于，所述的座舱压力调节器地面试验控制装置包括电气控制柜、座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机和压差传感器，座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体、抽真空电机分别安装在离电气控制柜不远处，与电气控制柜共同形成座舱压力调节器地面试验控制装置；

所述的电气控制柜内安装有控制器、输入输出模块、触摸屏、控制按钮、指示灯和打印机，控制器分别与输入输出模块、触摸屏、控制按钮、指示灯进行连接，触摸屏用于对飞行高度设置、系统状态及运行信息的显示，利用指示灯对控制装置的状态进行指示，并通过触摸屏的存储器对试验的数据进行记录和存储；触摸屏与打印机进行连接，利用打印机对测试的数据进行打印；

所述的座舱内模拟罐体上安装有压力传感器1、压力传感器2和流量传感器，三者均与电气控制柜内部的控制器进行连接，通过控制器对座舱内的压力和流量进行检测；通过压力传感器对系统的压力进行检测，并转化为高度，对飞行的高度进行显示；

所述的座舱外模拟罐体上安装有压力传感器3和压力传感器4，二者均与电气控制柜内部的控制器进行连接，通过压力传感器对座舱外压力进行检测，并转化为高度，对飞行的高度进行显示；

所述的压差传感器通过气路分别与座舱内模拟罐体、座舱外模拟罐体连接，进行座舱内模拟罐体和座舱外模拟罐体间的压力压差进行检测，压差传感器与电气控制柜内的控制器进行电连接，通过控制器对座舱内和座舱外压差进行检测；

所述的抽真空电机与电气控制柜的控制器连接，通过抽真空电机的运行控制，实现系统真空压力的形成；

座舱内模拟罐体和座舱外模拟罐体分别与电磁阀1、电磁阀2连接，电磁阀1和电磁阀2均与电气控制柜的控制器连接，通过控制器控制电磁阀1和电磁阀2的通断，实现对入口气压的通断控制，达到对座舱内模拟罐体和座舱外模拟罐体压力的调节；

被测试的座舱压力调节器与座舱内模拟罐体连接，并与排气活门连接，并通过排气活门与座舱外模拟罐体连接，实现对座舱压力调节器的进行测试。

2.根据权利要求1所述的座舱压力调节器地面试验控制装置，其特征在于，所述的电气控制柜的控制器采用PLC控制器。