PLC在滑油泵組試驗器中的應用

秦洪運　郭　旭　　王　毓　　徐秋敏（中航工業沈陽黎明航空發動機集團有限責任公司　技術中心機電設備設計研究所，遼寧　沈陽　110043）

PLC在滑油泵組試驗器中的應用

秦洪運郭旭王毓徐秋敏
（中航工業沈陽黎明航空發動機集團有限責任公司技術中心機電設備設計研究所，遼寧沈陽110043）

摘要：本文采用以可編程邏輯控制器PLC為核心的自動控制技術，設計了一套航空發動機滑油泵組試驗器控制系統，實現了電磁換向閥的選擇，開斷時間的設定及顯示。文中還介紹了PLC的軟件結構及編程方法。

關鍵詞：可編程控制器；試驗；滑油泵組；撥碼開關

發動機滑油泵組處于產品研制階段，試驗工藝沒有確定，現有滑油泵組試驗時需要測量一定時間內五路泵進口的流量。由于測量流量時間需要不斷的變換，需要大量的時間繼電器，占用操作臺資源，而且不方便控制。為了解決這一問題，現引用PLC控制單元，配以撥碼開關及數碼管，形成完整的泵進口流量電磁閥開斷控制設定及顯示系統。節約大量的時間繼電器使用，方便操作者的使用。

1　PLC簡介

可編程邏輯控制器（Programmable LogicController，簡稱PLC），是專為工業環境下的應用而設計的采用微機技術的通用控制器。可編程邏輯控制器基本結構組成：中央處理器（CPU）、存儲器、輸入/輸出的接口（縮寫為I/O，包括輸入的接口、輸出的接口、外部的設備接口、擴展的接口等）、外部設備的編程器及電源模塊等組成。

PLC的特點：硬件配套十分齊全，用戶使用非常方便；通用性強，適應性好；抗干擾能力強，可靠性好；減少系統的設計、安裝、調試工作量少；編程語言簡單易學。

PLC的編程語言包括梯形圖、功能塊圖、語句表、高級語言。

2控制系統程序流程

滑油泵組試驗器控制系統主要實現滑油泵組試驗時五路電磁換向閥換向時間的顯示及設定及設備動作控制兩大功能。

五路電磁換向閥換向時間的顯示及設定：由于滑油泵組的試驗工藝還沒有完全確定，滑油流量的測量時間也需要根據要求隨時變化，所以在試驗開始前，需要分別調取查看五路電磁閥換向時間是否正確，如不正確需要重新設定電磁閥換向時間以滿足本次試驗的要求。

3　控制系統程序設計

3.1電磁閥換向時間設計

電磁換向閥的換向時間可以由時間繼電器來設定，但由于本試驗器含有五個需要設定換向時間的電磁換向閥，而且每個時間繼電器只能為一個電磁換向閥設定換向時間，那么本試驗器就需要有五個時間繼電器，這樣既浪費控制面板的資源也提高了試驗器的制造成本。

在本系統中，采用4位撥碼開關。撥碼開關與PLC配合使用，來選擇電磁換向閥和需要設定的換向時間。撥碼開關最左邊一位（也就是4位數字的千位）是用來選擇電磁換向閥，它可以是1～5的數字，分別對應1～5路電磁閥。右邊三位（也就是4位數字的個十百位）用來設定電磁換向閥的換向時間，它可以是000～999的數字，代表電磁換向閥的換向時間是0～999秒。

每個撥碼開關內部有五個端子，其中，一個是COM（公共端子），其余四個端子的高電平代表著撥碼開關的數字是：1、2、4、8，經過這些端子的高電平組合，就可以實現0～9的數字。

軟件實現的過程：

四位撥碼開關占用PLC從03CH開始的16個輸入點，按下選擇顯示換向閥定時時間按鈕，PLC將采集這16位的2進制常數，并將這個常數轉化成4位的BCD碼，存儲在DM0的寄存其中。

現將DM0中數移動到DM1中，并將DM1中的數右移12位，同時高位移入0，得到一個BCD碼為0001～0005的數。這個數也就是撥碼開關中“千”位選擇的電磁換向閥的編號。

將DM1的數分別與BCD碼為0001、0002、0003、0004、0005比較，與哪個數比較的結果相等，就將DM0中的數傳送到對應的DM100～DM500中。以DM1與BCD碼為0001比較結果相同為例，就將DM0中的數傳送到DM100中。假設撥碼開關右三位設定為100，代表電磁換向閥在工作100秒后自動換向。現將DM100中數與BCD碼為0111的數相與，使DM100中數最高位變為0，與得到的結果就是輸入的電磁換向閥的換向時間，將這個數存入DM101中。由于TIM定時器的時間單位為0.1s，所以要將DM101中的數與10相乘，存入DM102寄存器中。

最后按下賦值換向閥定時時間的按鈕，DM102的數將作為TIM1的時間控制位，而TIM1則控制Ⅰ號電磁換向閥的關斷。其它電磁換向閥的時間設定與Ⅰ號電磁換向閥時間設定相同。

3.2數碼管顯示功能設計

數碼管是用來顯示各路電磁換向閥換向時間的。由于滑油泵組的試驗工藝還沒有完全確定，滑油流量的測量時間也需要根據要求隨時變化，所以在試驗開始前，需要分別調取查看五路電磁閥換向時間是否正確，如不正確需要重新設定電磁閥換向時間以滿足本次試驗的要求。還有可能經常調整電磁閥換向時間，有經過很長時間，記不清上次試驗時的電磁閥換向時間的參數，可以通過數碼管來調取查看。所以它既可以顯示上次試驗時電磁換向閥換向時間又可以在時間設定后，顯示本次設定的電磁換向閥換向時間，與設定值對比，檢查設定時間是否成功。由于設定的電磁換向閥換向時間參數是三位數，所以顯示的數碼管也只有三位，與四位數碼管結構相同只是少一位。

每位顯示數碼管也是有四個端子，分別為A、B、C、D，每個端子占用PLC輸出的一個端口。三位顯示數碼管將占用12個輸出端子，從輸出地址103CH開始。

軟件實現的過程：

撥碼開關數據的采集，傳送、位移、比較前文已經介紹完了，還是以DM1與BCD碼為0001比較結果相同為例，那么PLC將調取DM100中現有的數據，將其傳送為103CH中，實現在數碼管顯示上一次設定的電磁換向閥換向時間。

按下賦值換向閥定時時間的按鈕，DM100的數將傳送給數碼管，顯示當前設定的Ⅰ路電磁換向閥換向時間，并可以與設定的Ⅰ號電磁換向閥換向時間做對比，檢驗換向時間是否設定成功。其它電磁換向閥的換向時間顯示與Ⅰ路電磁換向閥相同。

結語

通過滑油泵組試驗器驗證了使用PLC來進行時間的設定及顯示是可行的，其響應速度和精度達到了預期要求。作為一種嘗試，PLC在滑油泵組試驗器控制系統中成功應用，為今后此類試驗器設計提供了寶貴的經驗。

參考文獻

[1]馬建興.可編程序控制器應剛技術[M].北京：機械工業出版社，2004.

[2]黃惟一，胡生清.控制技術與系統[M].北京：機械工業出版設，2002.

中圖分類號：TP319

文獻標識碼：A

作者簡介：秦洪運（1982-），男，山東蓬萊，工程師，非標電氣設計。