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LOGO! 在移動式電傳裝置中的應(yīng)用

一,、應(yīng)用簡介

1．應(yīng)用簡述

模擬發(fā)動機(jī)低壓轉(zhuǎn)子帶動N1音輪轉(zhuǎn)動通過電機(jī)帶動齒箱模擬發(fā)動機(jī)低壓轉(zhuǎn)子物理轉(zhuǎn)速，用以驅(qū)動N1測速音輪,。

2．公司介紹

中國航空工業(yè)集團(tuán)公司航空動力控制系統(tǒng)研究所（又名中國航空工業(yè)集團(tuán)公司第六一四研究所）,，成立于1975年。經(jīng)過近20年的努力,，614所現(xiàn)已成為國內(nèi)軍民航空動力,、船舶及地面燃機(jī)輪機(jī)控制系統(tǒng)的研制定點(diǎn)單位，主要從事航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)研究,、設(shè)計(jì),、制造、試驗(yàn)和修理工作,，擁有各種國內(nèi),、國際*的航空發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)研究、環(huán)境試驗(yàn),、數(shù)字仿真和物理試驗(yàn)設(shè)備,。近年來共承擔(dān)國家重點(diǎn)型號項(xiàng)目近二十項(xiàng)，以航空動力控制系統(tǒng)航空科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為開放交流平臺,，與高校以及行業(yè)協(xié)作單位等開展技術(shù)合作,，建立了長期戰(zhàn)略合作關(guān)系。

二,、應(yīng)用說明

1．應(yīng)用功能描述

移動式電傳裝置由移動臺架,、滑油站、防爆調(diào)速電機(jī),、增速齒箱,、ABB變頻器、低壓器件等組成,。結(jié)構(gòu)如圖1,、圖2所示,。

功能簡述：

1. 柜內(nèi)設(shè)有“本控/外控”啟動方式選擇開關(guān)，兩種啟動方式具有互鎖關(guān)系,，在裝置控制柜柜門,、主控制室設(shè)備管理計(jì)算機(jī)兩處均能實(shí)現(xiàn)電傳的啟/停和轉(zhuǎn)速給定控制，但柜門停止按鈕及兩地緊停按鈕始終有效,；
2. 電傳裝置具有可選擇外部聯(lián)鎖信號（包括低壓泵啟動,、滑油正常）的功能，外部聯(lián)鎖信號觸點(diǎn)全部閉合時(shí)方可允許啟動主電機(jī),，運(yùn)行中外部聯(lián)鎖觸點(diǎn)斷開后能自動停車；
3. 電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)控制具有延時(shí)停止功能,，每次電機(jī)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到T1時(shí)間設(shè)定值（時(shí)間為30min）后,，電機(jī)停止后通風(fēng)機(jī)延時(shí)T2時(shí)間（時(shí)間為5min）后自動關(guān)閉；
4. 電傳裝置具有轉(zhuǎn)速給定手動階躍控制功能（0%～20%階躍給定量可調(diào)）,，在控制柜內(nèi)設(shè)置手動階躍開關(guān),，可在任何一種轉(zhuǎn)速給定方式下手工控制階躍給定量的輸入和退出，以測試調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)時(shí)間;
5. 對滑油站的溫度具有加熱和冷卻功能,，在溫度和液位不滿足設(shè)置的上,、下*，立即停止工作,。

2．工藝流程說明

電傳裝置工作流程如圖3所示,。

   裝置通電后, LOGO！控制器檢測各開關(guān)量輸入狀態(tài),，在滑油溫度低開關(guān)量符合要求時(shí),，接通滑油加熱器進(jìn)行工作；在油溫度高開關(guān)量符合要求時(shí),，接通滑油冷卻風(fēng)機(jī)進(jìn)行散熱,。

   在本控狀態(tài)下，按下柜門滑油啟動按鈕,，開啟滑油裝置,，給增速齒箱供滑油，在滑油流量,、壓力符合聯(lián)鎖條件時(shí),，輸出聯(lián)鎖開關(guān)量給是電傳裝置，再按下冷卻風(fēng)機(jī),、電機(jī)啟動按鈕,，冷卻風(fēng)機(jī)首先啟動，延時(shí)0.5S后,，輸出開關(guān)量控制ABB變頻器,，啟動電機(jī),，柜門電位器用于控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，在異常情況下,，按下柜門緊停按鈕,。

3．系統(tǒng)需要分析

該裝置要求可對滑油部分和電氣傳動部分進(jìn)行測試和控制，保證在反復(fù)啟停時(shí)能正常工作,，各部分啟動前的聯(lián)鎖條件都符合要求,，在運(yùn)行中，有異?；蚵?lián)鎖條件不符合要求時(shí),，立即停止工作。主要的技術(shù)難點(diǎn)在于如果保證控制系統(tǒng)的邏輯性與可靠性,，還需小型化設(shè)計(jì),，原先采用接觸器-繼電器回路雖造價(jià)較低，但由于接線復(fù)雜,，器件壽命不高,、且需要空間大等原因?qū)е率酆缶S護(hù)成本過高，要是采用PLC來作為控制單元未嘗不可,，但考慮到成本控制及應(yīng)用較為簡單的實(shí)際情況,，希望采用西門子LOGO！作為控制單元,。除其具有足夠的性價(jià)比外,，還看中了它比PLC更大的帶載能力（觸點(diǎn)達(dá)10A，可直接控制交流接觸器）,，這在實(shí)際運(yùn)用中可以省去很多繼電器,，工作可靠的同時(shí)又節(jié)約了成本，再就是對西門子產(chǎn)品在我所有大量使用,，功能和質(zhì)量都很好,。

三、應(yīng)用的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1．電氣控制原理圖說明

   電氣原理,，主回路部分見圖4,、LOGO控制器部參見圖5、圖6,、圖7,。

   電氣部分器件主要由一塊LOGO 邏輯控制器   CPU（6ED1 052-1HB00-0BA6    ）、二塊LOGO 邏輯控制器   數(shù)字量擴(kuò)展模塊（6ED1 055-1NB10-0BA0）,、四個(gè)斷路器,、三個(gè)交流接觸器、三個(gè)熱繼電器,、一塊西門子STIOP開關(guān)電源及其它按鈕和開關(guān)等器件組成,。

2．I/O分配表

據(jù)據(jù)方案需求和原理設(shè)計(jì),，對LOGO! 控制器的I/O點(diǎn)分配見表1和表2。

3．LOGO! 控制程序說明

1. 滑油啟停程序

在本控時(shí),，只能在柜門啟動,，反之，外控時(shí),，只能在遠(yuǎn)程啟動,，但本地和遠(yuǎn)程停止功能都有效，如在本控時(shí),，按下SB2啟動按鈕,，滑油電機(jī)啟動。

當(dāng)滑油供電進(jìn)線繼電器沒有合閘,、滑油液位上下限不符合設(shè)置要求時(shí),，滑油啟動無效。當(dāng)電機(jī)過載時(shí),，熱繼電器保護(hù)動作,，滑油電機(jī)停止,。

    滑油啟?？刂瞥绦驁D見圖8。

1. 滑油加熱和冷卻啟停程序

通電后,，在滑油溫度低于設(shè)置下限值時(shí),，滑油液位溫度繼電器輸出開關(guān)量信號，控制滑油加熱器工作,，當(dāng)加熱到設(shè)置上限值時(shí),，滑油加熱器停止工作。

在滑油正常工作中,，滑油溫度會慢慢升高,，在滑油溫度上升到設(shè)置上限值時(shí)，開啟滑油冷卻風(fēng)機(jī),。

滑油加熱和冷卻控制程序圖見圖9,。

1. 冷卻風(fēng)機(jī)啟停程序

與滑油啟動程序類似，區(qū)別主要是在外部聯(lián)鎖不符合要求時(shí),，冷卻風(fēng)機(jī)自動停止,。

冷卻風(fēng)機(jī)啟停控制程序圖見圖10,。

1. 電機(jī)啟停及延時(shí)停止程序

在檢測到冷卻風(fēng)機(jī)啟動信號后,，延時(shí)0.5S后，輸出啟動信號給變頻器控制電機(jī)按初始轉(zhuǎn)速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),。

    在檢測到電機(jī)啟動信號后,，開始計(jì)時(shí),，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行超過30分鐘，此時(shí)若按下冷卻風(fēng)機(jī),、電機(jī)停止按鈕,，程序會自動控制冷卻風(fēng)機(jī)強(qiáng)行運(yùn)行5分鐘。

電機(jī)啟停及延時(shí)停止控制程序圖見圖11,。

1. 遠(yuǎn)程信號采集及點(diǎn)燈程序

將各狀態(tài)信號給遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)采集,；控制滑油和電機(jī)啟動指示燈。

遠(yuǎn)程信號采集及點(diǎn)燈控制程序圖見圖12,。

1. 系統(tǒng)離線仿真與在線測試

西門子LOGO,！兼具離線仿真與在線測試功能。程序在PC機(jī)里編寫好后,，點(diǎn)擊左側(cè)工具欄中的離線仿真按鈕,，或按下F3功能鍵進(jìn)行離線仿真。在確認(rèn)程序離線仿真無誤后,，還可打開工具/在線測試功能進(jìn)行在線測試,。在執(zhí)行在線測試前需首先將在PC機(jī)里編寫好的程序下載到LOGO！,，隨后將下載到LOGO,！的程序上傳至PC機(jī)里，當(dāng)然只有這個(gè)上傳至PC機(jī)里的程序才可以進(jìn)行在線測試的,。

4．應(yīng)用設(shè)備圖片展示

    總體結(jié)構(gòu)圖見圖13,、圖14。低壓電氣器件裝配圖見圖15,、圖16,。

四、應(yīng)用體會

1. 在使用西門子LOGO,！的過程中,，總體感覺是麻雀雖小，五臟具全,，其器件選型,、配置一目了然，程序編寫方便,，可離線仿真,，電氣柜布置空間可節(jié)省，可以替代從時(shí)間繼電器一直到接觸器的開關(guān)設(shè)備,，對一般的電氣設(shè)計(jì)人員更容易上手,，只是希望能在輸入輸出點(diǎn)上再增加一些；
2. 其類裝置在2011年投入2套，2012年投入6套,，2013年準(zhǔn)備再投入5套,，前8套一直在使用中，至今沒有出現(xiàn)有關(guān)LOGO,！控制器的問題,；
3. 在調(diào)試和使用中，我們對其LOGO,！控制器非常滿意,，準(zhǔn)備在其它小型裝置上推廣使用。