基于PLC的加油测试装置控制系统的设计与实现

　　0 引言

　　为了缩短飞机的加油时间和改善加油条件， 新型飞机均加装了压力加油装置。 加油控制阀和液面控制器是飞机压力加油装置的两个重要附件。 加油控制阀的型号为 FR308，液面控制器的型号为 FR309。 其功用是由 FR309 控制油箱加油油面，通过 FR308 的柱塞活门的打开与关闭，完成油箱的加油与停止。 该附件在使用中经常发生故障， 由于使用单位缺乏燃油附件测试设备，故障检测只能返回生产厂(所)，制约了飞机的修理工作，影响了飞机的良好率。

　　FR308 与 FR309 的测试技术标准有 4 项： 当加油压力为 0.05~0.055MPa、 加油流量不小于 16 000L/h 的条件下。 ①从 FR309 的磁浮子开关发出满油信号到FR308 关闭，停止加油的时间≯4s;②从 FR309 的油浮子开关关闭到 FR308 关闭，停止加油的时间≯4s;③从FR309 磁浮子开关发出满油信号时的油面距安装端面的距离为 42±4mm; ④从 FR309 油浮子开关关闭时的油面距产品安装端面的距离为 24±4mm。 我们受使用单位的委托，设计、开发了某型飞机加油控制阀与液面控制器测试系统，并配发到单位使用，完全达到了设计要求。

　　测试系统主要由燃油测试系统和 PLC 控制系统构成。 燃油测试系统的功用是提供一定压力和流量的油源，其组成和工作原理如图 1 所示。 控制系统的功用是确保自动、准确、可靠地完成 FR308 与 FR309 的性能检测工作，主要由硬件和软件部分组成。 由于 PLC 具有可靠性高、抗干扰能力强、功能完善和易于实现自动控制等特点， 控制系统以 PLC、 变频器和触摸屏作为核心，能够对整个测试系统工作状态进行监控和调节，并能对测试结果进行实时显示和打印。

　　1 控制系统功能

　　控制系统应具备的功能有：

　　(1) “手动”运行。 在“手动”方式下，可通过按钮操作或触摸屏完成现场每个电磁阀的打开与关闭、 变频器的启动/停止、变频器速度设定、伺服调节阀开度调整等工作。 每个电磁阀都有开关指示，现场的压力、变频器的频率及伺服调节阀的开度均可在触摸屏及数字显示表上显示。 “手动”工作方式下，操作人员可以通过手动操作达到燃油附件的测试条件， 并手动记录测试结果判断附件性能。

　　(2) “自动”运行。 在“自动”方式下，可以通过预设参数(设定输油压力和流量测输油压差、设定气压测输油关闭时间、 设定加油压力和流量测加油压差与活门启闭时间、 分段和连续测试)，PLC 控制系统根据输入来执行相应的过程，控制策略采用 PID 调节算法。 当达到测试条件，并记录测试结果判别其性能，根据需要打印输出结果。 自动控制是一种高效的工作程序，一般用于正常的工作过程，由 PLC 控制完成，从而使得操作简单、方便和易于掌握。 同时，若中途终止检测，可操作“停止”按钮，使系统自动回复到初始定义状态。