一种旋转天平试验装置电气控制系统制造方法及图纸

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。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转天平试验装置电气控制系统
本专利技术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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术提出了一种旋转天平试验装置电气控制系统，以317T2DPCPU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。本专利技术所采用的技术方案是：所述电气控制系统以317T2DPCPU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WinCC6.2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。本专利技术的有益效果是：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是本专利技术的控制系统功能图。图2是本专利技术的控制系统组成图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。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317T2DPCPU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-2DPCPU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。317T2DPCPU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SINAMICSS120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。SINAMICSS120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WindowsXP操作系统，开发平台分别采用西门子编程软件STEP7V5.4编写PLC控制程序，同时安装S7-Teehnology选件包，它通过S7TConfig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WinCCV6.中文版开发工具包设计监控程序，同时安装SQLServer2p05。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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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 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。

【技术特征摘要】
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317T2DPCPU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。...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵江涛，
申请(专利权)人：赵江涛，
类型：发明
国别省市：辽宁,21