某型装备液压试验测控系统设计

　　0　引言

　　某型防空装备是集机、光、电、液于一体的高新武器装备,其中液压系统是装备的一个非常重要的组成部分,主要由液压升降系统、液压调平系统、炮闩 润滑系统和反后坐装置等组成。其性能和精度将直接影响装备火力系统的命中精度及“行军-战斗状态转换”速度。该系统包括了多种标准液压元件、非标准液压元 件,如:电动泵、电磁阀、油缸和炮闩缓冲器等。在装备的生产和维修保障过程中,必然涉及到许多液压元件的测试和调整问题,在部队修理单位往往缺乏液压试验 装置,或是因为操作复杂而不能进行。为此我们针对该装备的液压系统生产和维修保障需要,设计了一套可进行多项液压试验的测试装置。该测试装置采用虚拟仪器 (VI)技术和PLC技术实现了该装备关键液压元件的密封实验和特性实验,操作简单、运行可靠,适于在部队修理单位使用,提高了部队的装备保障能力。

　　1　装备液压试验测试内容

　　液压系统测试装置主要是对液压系统各分立的部件进行性能测试。该装备液压系统部件可以分为泵、阀和油缸三类。根据装备生产和部队维修的实际要求,我们制定了如下的测试项目,见表1。

　　2　测控系统设计方案

　　根据该装备液压试验的测试要求,不同元件的测试内容既有相同,也有许多不同的要求,被测物理量有压力、流量、电压、电流、速度、位移等多种类型 的信号。被测参量分布空间范围大,对测试压力、流量的控制变化大。同时,对于电液伺服阀的测量信号要满足精度和动态特性的测试。因此要求测控系统能够完成 对电磁阀、比例阀、电动机等控制,提供特定的波形信号,如正弦波、方波、三角波、伪随机等信号,以满足不同测试元件测试时的要求。基于上述功能和需求,考 虑到部队使用情况和成本,我们采用以PC卡式仪器测试和PLC控制相结合的测控系统方案。测控系统由采用PLC控制的泵源、测试台(布置完成测试所需液压 元件、管路、传感器及仪表、状态选择开关等)和以PC机为中心的测试系统组成。对液压元件的加载方式采用液压比例节流控制的方式。通过二位二通阀的切换实 现对不同元件的测试。测控系统由PLC、泵源系统、测试台、测控箱、计算机及测控与管理软件组成,油源泵控制系统;管路系统;测试台及传感器;打印机、显 示屏、键盘等交互设备。各部分配置关系如图1所示。

　　2·1　泵源及测试台控制系统

　　泵源及测试台控制系统主要由PLC控制器、变量泵、比例溢流阀、开关阀、换向阀和实验台测试装置及管路等组成。整个测控系统要完成多种液压元件 的实验和性能测试,根据不同的测试项目需要对泵源的压力、流量和实验台不同测试装置的油路进行调节和控制,同时在测试过程中要对液压能源系统进行运行情况 监测。为此我们采用了西门子S7200 PLC控制器作为测控系统的主要控制单元,由PLC对液压能源实现油泵的起停、压力和流量调节;在保留各测试台远程手动压力调节的基础上,采用电液比例溢 流阀实现远程压力和流量调节,液压能源的主要运行参数包括泵的出口压力、油箱温度,以及主要状态信号包括泵的超压报警、超温报警、污染报警、油箱低液位报 警等都能通过PLC和R232串口传送到主控台进行显示;同时PLC与测控系统主机之间通过R232串口进行通讯,将各泵源和测试态台的状态数据上传给测 控主机,主机也通过串口下传操作指令完成各项检测工作。