某型试验机水配重系统排故研究

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1、某型试验机水配重系统排故研究摘要：文章针对实际工作中的一起故障现象进行分析，通过对PLC输出端电路以及外线路分析，阐述工程设计中的注意事项。关键词：PLC；双向晶闸管；故障1引言某型试验机因试飞科目需要，加装了一套水配重系统。该系统设计采用可编程控制器PLC为数据采集与控制的核心控制单元，实时采集系统流量、压力、开关、液位、燃油消耗等信号，自动调节重心到要求位置，同时系统具有紧急调节功能、应急调节功能和远程监控功能。水配重系统在进行地面通电验证系统调节方式优先级时，发生辅泵系统调节故障。针对故障现象对电气改装线路及PLC内部

2、原理进行分析，得出故障产生原因是由于PLC内部结构和外线路控制端连线问题。本文将PLC控制故障进行分析说明，为后续使用PLC设计电路时提供参考。2原因分析2.1故障现象说明水配重系统优先级试验内容为验证3种调节方式优先级是否正确，即应急调节〉紧急调节〉正常调节。应急调节由直控开关控制，当打开直控开关后，不论系统在任何调节方式都应转为应急调节，随后系统自动完成对两个辅栗的控制调节过程。应急调节的外部控制电路图如图1所示1中，J1为J210-J1N型继电器，J2为J320-D1A型继电器，J3、J4为T020-120S型继电器。

3、电路图分析：按图1连接线路，当水配重系统进行正常调节时，打开直控开关，飞机直流28V电通过直控开关，将继电器J2吸合，其触点A1与A2闭合，此时28V电通过二极管将继电器J1吸合，则PLC电源的24V+掉电，系统不通过PLC的内部程序进行控制，此时其他泵停止工作。但辅泵1(Y1)、辅泵2(Y3)通过J3、J4延时继电器的外线路，来控制这两个辅泵的工作状态。以上控制原理是系统完成正常调节转为应急调节的工作过程。地面试验实际操作直控开关后，出现的故障现象是：PLC控制模块的工作指示灯未熄灭，两台辅泵未按继电器控制方式工作，系统正

4、常模式转应急模式未启动成功。1应急调节外线路与PLC线路图2.2故障分析：根据接线图分析，出现故障的原因可能有：(1)继电器J1或J2未能正常工作；(2)PLC控制模块的24V+端与输出COM端在转换时有电压串入。依据上述分析的故障原因，进行线路排查，最终确定原因2的可能性很大。针对PLC控制模块的输出单元内部线路进行分析，本系统采用三菱系列的PLC控制模块，其输出单元为双向晶闸管方式，内部原理图如图2。在双向晶闸管输出电路中，输出电路采用的开关器件是光控双向晶闸管，虚线框内是PLC内部的输出电路，线框外右侧为外部用户连接线

5、，各个输出点对应的输出电路均相2中，T为光控双向晶闸管（两个晶闸管反向并联）;LED指示输出点的状态；R2，C构成阻容吸收保护电路；FU为熔断器。2PLC输出端内部原理图输出端工作原理为：当对应于T的内部继电器的状态为1时，发光二极管导通发光，同时输出指示灯LED点亮，表示该输出点接通；当对应T的内部继电器的状态为0时，T不导通，此时LED不亮。双向晶闸管为无触点开关，无论外接电源极性如何，都能使双向晶闸管T导通，使负载得电，输出的负载电源可以根据负载的需要选用直流或交流电源。双向晶闸管响应时间介于晶体管型与继电器型之间。由

6、图1电路图可以看出，当直控开关闭合时，28V电分为两条通路通过，支路1为：Jl、J2吸合后，将PLC控制模块的输入电源端（24V电）断开，此通路完成PLC对所有泵控制的切断；支路2为：J3继电器的B2、B3触点，J4继电器的B2、B3触点，由于J3、J4继电器为延时吸合120S的时间继电器，故Yl、Y3的输出接线端在4min内，一直存在28V。根据图2所示，Y端出现28V时，双向晶闸管T导通，由于双向晶闸管响应时间介于晶体管型与继电器型之间，可通过比较支路1与支路2的响应时间：支路1完成通路必须在Jl、J2吸合后，即响应时间

7、为2个继电器动作时间之和，不大于21ms;支路2完成通路在双向晶闸管T导通后，即响应时间不大于6ms。因此，在PLC电源输入端未完成断电情况下，Yl、Y3端电压已经串至PLC控制器的C0M1端，而C0M1端与PLC控制器的24V+端，外线路有并线连接，导致PLC的24V电压端一直存在28V电压，使得PLC控制器工作程序出现混乱，以致系统出现上述故障现象。2.3故障排除将PLC的输出端C0M1与PLC电源输入的24V+端并线取消，并将C0M1端另外接至电源点24V+。重新进行试验内容，系统完成正常模式转应急模式，上述故障现象排

8、除。3结束语综上所述，这一起故障是由于对PLC内部线路的不了解，以及设计外线路时没有考虑到元器件响应时间而导致，通过对PLC内部电路的分析，加深对可编程控制器的理解，在今后的工程设计中，可避免出现电源串电的设计缺陷。参考文献[1]周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用[M].北京：电子工业出