燃油流量标准装置测控系统开发

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1、4己／4]燃油流量标准装置测控系统开发朴成杰，杨广，t．-715库，高辉国(沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：利用PLC、PC和单片机开发的燃油流量标准装置测控系统，最大限度地挖掘了标准装置检定校准燃油流量传感器的能力，保障了航空发动机试验数据准确可靠，在实际使用中取得了很好的效果。关键词：燃油流量标准装置；智能分布式系统：测控系统：PID调节：双时间法：相位差法DevelopmentofMeasuringandControlSystemofFuelFlowStandardDevicePIAOCheng-jie，YANGGuang，H

2、ENai—ku，GAOHui—guo(ShenyangAeroengineResearchInstitute，Shenyang110015，China)Abstract：I'heme(L~uringandcontrolsystemoffuelflowstandarddeviceWaS朴成杰(1959)，男，高级工程师，developedbyusingPLC,PCandSingleChThesystemcdevelopthemaximumability从事工业测控技术的研究与项目开发。以及航空发动机测试技术与理论verifcationandcMib

3、rationforthefuel_／20sensorwiththestandarddeviceandensure研究工作。thec~'curateandreliabletestdataofaeroen~iyte．Thesystemiseffectiveinthepractice．Keywords：fuelflowstandarddevice；measuringandcontrolsystem；intelligent收稿日期：2008—10—14distributionsystem；PIDregulation；double-timemethod；p

4、hasediferencemethod1引言如图1所示。伺服电机匀速带动活2标准装置研制要求塞，挤出体积为的流体介质，以此在航空发动机试验研究中，(1)在连续的测试点内，流体作为标准来检定被检流量计。燃油流量测量非常重要，飞机的的流场必须满足流量计检定规范流体介质体积V=活塞截面飞行距离计算、发动机燃油控制的要求。积SX光栅尺移动距离都与之相关联。而流量计检定校(2)流量计和光栅尺信号的测机械系统由活塞、油缸、丝准的标准装置更是必不可少的。量误差小于0．1％，且要同步测量。杠、管路和储油罐等组成。机械系发动机研制技术的发展对流量(3)时间基准(8

5、h)的稳定度统的关键技术指标是油缸沿轴向计的检定校准提出了更高的要低于lO墙S。直径偏差值和活塞与油缸之间的求。密封程度以及流量计前直管段的(4)校准检定过程自动化。本文介绍了自行研制的燃油几何尺寸。3燃油流量标准装置系统流量标准装置系统，比较并选定组成4测控系统了测量流量计K系数的双时问方法和相位差方法。燃油流量标准装置系统组成测控系统由计算机、PLC、信号调理频率发生器(AVR单片机WindowsXP计算机的人机系统)、伺服电机、电动阀、被检流交互和数据处理能力很强；而鎏霉计量计、光栅尺、温度和压力传感器PLC的强项就是工业自动化过程光栅尺信

6、号等组成，如图2所示。控制；AVR单片机的实时性很强，晶振时基捕捉脉冲沿的精信号度可达微秒级，能生成高达20图3理想状态信号时序MHz的频率信号，而且，可根据{互!伺服控制器通讯协议，灵活设计捌十脉_L』_L通讯代码，以弥：1．2⋯一：m补PLC的不足。光栅尺脉冲』_L_厂．J_厂图1系统组成示意图这种分布式系0r鼍统的各单元具图4实际状态下的信号时序有很强的独立性，各自软硬件的功能和可靠(1)相位差法一t性就可按其特从图3、4中可看出，要保证性优化设计，充测量精度，关键在于准确测量相分挖掘各自的位差t。和￡。这种侧重与测量￡和～．，，1一Ⅲ；；

7、新kJ一一=．儿；．1；_j．L㈣∞㈣㈣Ⅲ㈣Ⅲ叫m．H一速#十图2测控系统示意图潜力，从而提高t的方法称为相位差法。t和t绝对时间短，要求测量系统具有。整个系统的口J‘1lf～n很高的实时性，实现起米没有双4．1分布式系统?《靠性、安全性和l一l咖．．m翟～灵活性。时问法简便。测控系统拓，扑结，构是由满1Ⅷ个4一1mmm(2)双时间法4．2伺服电机转速PID调节上位机(操作系统为~"indowsXP要保证流经被检流量计的流在图3、4中，为流量计n的计算机)和3个下位机(PLC、单体介质具有稳定的流场，电机转个脉冲信号对位的时问；为光片机和伺服控制

8、器)组成的主从速的恒定非常重要。单片机发送栅尺m个脉冲信号对应的时问，式分布式系统(如2所示)。上给伺服控制器的脉冲信号频率与时间内所产