CN108089511A - 一种旋转天平试验装置电气控制系统 - Google Patents

一种旋转天平试验装置电气控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN108089511A
CN108089511A CN201611022872.3A CN201611022872A CN108089511A CN 108089511 A CN108089511 A CN 108089511A CN 201611022872 A CN201611022872 A CN 201611022872A CN 108089511 A CN108089511 A CN 108089511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control system
electric control
control
experimental equipment
equipment electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611022872.3A
Other languages
English (en)
Inventor
赵江涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN201611022872.3A priority Critical patent/CN108089511A/zh
Publication of CN108089511A publication Critical patent/CN108089511A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
    • G05B19/056—Programming the PLC
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/10—Plc systems
    • G05B2219/13—Plc programming
    • G05B2219/13105—Two or more languages, ladder diagram or progression, basic program

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

Abstract

一种旋转天平试验装置电气控制系统，以317T 2DP CPU为中心，配置电源模块、通信模块CP340、模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块等，完成试验装置的逻辑运算、顺序控制、定时及算术运算等操作，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制试验装置运行全过程。该电气控制系统为立式风洞开展旋转天平试验、单自由度振荡试验、旋转/振荡祸合试验、静态大迎角试验创造了条件，将有效提升了立式风洞试验能力，为后续能力拓展奠定了良好基础，必将进一步提升我国风洞试验能力。

Description

一种旋转天平试验装置电气控制系统
技术领域
本发明涉及一种旋转天平试验装置电气控制系统，适用于机械领域。
背景技术
旋转天平试验装置是研究尾旋的一种重要风洞试验设备，其目的是测定飞机模型绕风洞轴线方向以不同速率旋转状态下的尾旋特性，获得飞机模型在旋转状态下的气动力数据。很多国家早在20世纪60年代以前就开始研制这类试验设备，并进行了许多试验研究。我国在20世纪90年代初期开始立足于水平风洞研制该类试验设备，且开展了多项试验技术研究。比较而言，在立式风洞中配备旋转天平试验装置具有独特的优势。
发明内容
本发明提出了一种旋转天平试验装置电气控制系统，以317T 2DP CPU为中心，配置电源模块、通信模块CP340、模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块等，完成试验装置的逻辑运算、顺序控制、定时及算术运算等操作，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制试验装置运行全过程。
本发明所采用的技术方案是：
所述电气控制系统以317T 2DP CPU为中心，配置电源模块、通信模块CP340、模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块等，完成试验装置的逻辑运算、顺序控制、定时及算术运算等操作，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制试验装置运行全过程。
所述电气控制系统中，监控计算机与中央调度系统通过OPC通信，监控计算机接收中央调度系统的试验参数设置和试验进程调度。
所述控制系统的PLC控制程序包括组织块（OB）、功能块(FB)、功能（FC）、数据块(DB)及系统功能(SFC)和系统功能块（SFC）等，主要编写OB1、FB1、FB2、FC31。
所述控制系统的监控程序采用WinCC 6.2组态软件编写，完成试验装置的监控、操作和参数设定，监控画面简单、实时、直观显示装置状态参数和重要的系统信息。
本发明的有益效果是：该电气控制系统为立式风洞开展旋转天平试验、单自由度振荡试验、旋转/振荡祸合试验、静态大迎角试验创造了条件，将有效提升了立式风洞试验能力，为后续能力拓展奠定了良好基础，必将进一步提升我国风洞试验能力。
附图说明
图1是本发明的控制系统功能图。
图2是本发明的控制系统组成图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1，根据试验要求，旋转天平试验装置主要控制系统任务有：地面导轨运动控制、弧形轨的旋转速度控制、滑车1和滑车1沿弧形轨的精确定位控制、装置的平衡检测、模型在支杆机构上的滚转和振荡控制等。
控制系统完成装置的集中控制与监视，是装置的控制管理中心。系统以317T 2DPCPU为中心，配置电源模块、通信模块CP340、模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块等，完成试验装置的逻辑运算、顺序控制、定时及算术运算等操作，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制试验装置运行全过程。317T-2DP CPU集成了普通PLC的特点和功能，将运动控制功能、传动装置参数化功能等结合在一起，集成到全集成自动化系统，逻辑控制和运动控制单元使用同一种编程语言，同时集成了大量的工艺控制功能，如凸轮、位控、同步等。
317T 2DP CPU包括一路DP总线接口，一路MPI/DP总结接口。组网时，DP总线直接与CU320总线通信，MPI/DP定义为DP总线，与操作台各总线表、监控计算机内5611卡、现场控制触摸屏及M440变频器通信连接，使试验装置成为一个整体。
监控计算机与中央调度系统通过OPC通信。监控计算机接收中央调度系统的试验参数设置和试验进程调度。
为调试方便，装置现场安装有触摸屏，内置监控软件，其操作权限由监控计算机控制，选择远程控制时触摸屏有效。
弧形轨旋转控制通过安装于试验段外双立柱上横梁末端的交流变频异步电动机驱动，电机受MM440变频器控制，具有本地手动/远程自动两种控制方式，同时配套有快速制动装置。MM440是西门子有限公司推出的可以广泛应用的多功能标准变频器，它采用高性能的矢量控制技术，提供低速高转矩输出和良好的动态特性，同时具备超强的过载能力，以满足广泛的应用场合。两种控制方式的两套参数依据开关选择。
本地手动时，主回路电源接触器分合闸由本地开关控制，变频器启停由操作面板控制，频率设定值由模拟电位器输入；远程自动控制时，主回路电源接触器分合闸由外部PLC接点控制，变频器启停受人机界面合分闸按钮控制，变频器频率给定和状态参数通过网络控制。
滑车1、滑车2、滚转、振荡驱动电机均采用1FK7伺服电机。该电机是高度紧凑型的永磁同步电机，功率密度高，转子惯量低，具有极高的动态响应，与SINAMICS S120高性能驱动系统有机结合，可以完成速度和位置的精确控制。SINAMICS S120是西门子公司推出的全新的集V/F、矢量控制及伺服控制于一体的驱动控制系统，其结构形式为电源模块和电机模块分开。
控制单元采用CU320，它是驱动系统的大脑，负责控制和协调整个装置驱动系统的所有模块，完成各轴的电流环、速度环及位置环的控制，并且同一块CU320控制的各轴之间能相互交换数据，即任意一根轴能够读取控制单元上的其他轴的数据。
如图2，控制系统实现的主要功能如下：
控制参数监控：包括俯仰角、滚转角、弧形轨旋转速度、方向、振荡频率、滑车定位位移等。
试验进程控制：包括设备自检、试验开始、弧形轨旋转、祸合振荡、试验结束等试验进程的控制。
装置动平衡的检测与控制。
安全保护：整个运动控制系统的安全保护分为监控软件运行条件和前端控制器联铡呆护两个层次。监控软件运行允许条件包括转速L下限制、位移限制、驱动电机温度保护等。
控制系统软件包括运行平台、开发平台、PLC控制程序、监控程序。
控制系统软件运行在Windows XP操作系统，开发平台分别采用西门子编程软件STEP 7 V5.4编写PLC控制程序，同时安装S7-Teehnology选件包，它通过S7T Config工具集成的帮助对话框进行配置和传动装置参数化，并具有轴操作控制界面以及记录功能，可完成轴的定义和配置，把硬件组态中定义的驱动器分配给轴，定义和配置凸轮、测量传感器，工艺部分设定(机械数据、极限值、监视值等)和驱动器参数设定等口用WinCC V6.中文版开发工具包设计监控程序，同时安装SQL Server 2p05。该软件功能强，组态和编程效率高，调试和诊断过程简化，性能稳定。

Claims (4)

1. 一种旋转天平试验装置电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统以317T 2DPCPU为中心，配置电源模块、通信模块CP340、模拟量输入输出模块、数字量输入输出模块等，完成试验装置的逻辑运算、顺序控制、定时及算术运算等操作，并通过数字式或模拟式的输入和输出控制试验装置运行全过程。
2.根据权利要求1所述的一种旋转天平试验装置电气控制系统，其特征是：所述电气控制系统中，监控计算机与中央调度系统通过OPC通信，监控计算机接收中央调度系统的试验参数设置和试验进程调度。
3.根据权利要求1所述的一种旋转天平试验装置电气控制系统，其特征是：所述控制系统的PLC控制程序包括组织块（OB）、功能块(FB)、功能（FC）、数据块(DB)及系统功能(SFC)和系统功能块（SFC）等，主要编写OB1、FB1、FB2、FC31。
4. 根据权利要求1所述的一种旋转天平试验装置电气控制系统，其特征是：所述控制系统的监控程序采用WinCC 6.2组态软件编写，完成试验装置的监控、操作和参数设定，监控画面简单、实时、直观显示装置状态参数和重要的系统信息。
CN201611022872.3A 2016-11-21 2016-11-21 一种旋转天平试验装置电气控制系统 Pending CN108089511A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611022872.3A CN108089511A (zh) 2016-11-21 2016-11-21 一种旋转天平试验装置电气控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611022872.3A CN108089511A (zh) 2016-11-21 2016-11-21 一种旋转天平试验装置电气控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108089511A true CN108089511A (zh) 2018-05-29

Family

ID=62168333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611022872.3A Pending CN108089511A (zh) 2016-11-21 2016-11-21 一种旋转天平试验装置电气控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108089511A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109557901A (zh) * 2018-11-21 2019-04-02 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种用于风洞旋转流场下模型振荡试验的控制系统
CN111272381A (zh) * 2020-02-24 2020-06-12 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种高超声速风洞单分量轮辐式滚转天平校准方法
CN112069446A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 一种风洞群高压空气资源调度方法及系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109557901A (zh) * 2018-11-21 2019-04-02 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种用于风洞旋转流场下模型振荡试验的控制系统
CN109557901B (zh) * 2018-11-21 2021-06-18 中国航空工业集团公司哈尔滨空气动力研究所 一种用于风洞旋转流场下模型振荡试验的控制系统
CN111272381A (zh) * 2020-02-24 2020-06-12 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种高超声速风洞单分量轮辐式滚转天平校准方法
CN112069446A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 一种风洞群高压空气资源调度方法及系统
CN112069446B (zh) * 2020-08-28 2022-04-01 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 一种风洞群高压空气资源调度方法及系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102384769B (zh) 新型对转双转子电机驱动器测试方法和系统
CN103454093B (zh) 一种手持式缓速器综合测试仪
CN108227669A (zh) 新能源汽车整车控制器的自动测试装置及方法
CN106769105A (zh) 一种电动汽车动力系统及控制器综合试验台架及方法
CN107315407B (zh) 一种汽车电机控制器仿真测试系统
CN201829070U (zh) 一种自动变速器硬件在环仿真实验台
CN108089511A (zh) 一种旋转天平试验装置电气控制系统
CN104407519B (zh) 一种交直交冶金轧机传动系统半实物仿真系统
CN106406124B (zh) 一种粘着控制程序自动快速在线测试方法及测试模块
CN104298129A (zh) 一种车用电子控制器测试模拟器
CN205121208U (zh) 一种用于航空发动机半物理仿真的电机传动系统
CN111221326A (zh) 基于Simulink实时仿真系统实现硬件在环测试控制的系统及其方法
CN110579980A (zh) 一种通用型伺服控制算法有效性验证装置
CN104699070A (zh) 一种纯电动车电气匹配半实物仿真系统
CN104932405A (zh) 一种用设备虚拟样机辅助测试plc控制程序的方法
CN102968059A (zh) 飞机起落架模拟器
CN113156834A (zh) 一种半实物仿真飞行模拟系统开发方法
CN1497441A (zh) 控制逻辑模拟-验证方法和模拟-验证个人计算机
CN111816039A (zh) 一种机电传动控制系统及控制方法
CN106019944B (zh) 一种基于自适应摩擦力矩模型的动量轮模拟器
CN108088646A (zh) 一种旋转试验装置电气控制系统
CN102252713A (zh) 一种旋转机组多参数状态监测系统
CN212482889U (zh) 一种测试脚制动阀特性的试验装置
Vidanapathirana et al. Model in the loop testing of complex reactive systems
CN105807750B (zh) 一种城轨车辆传动控制单元的半实物仿真测试装置和测试方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180529