主頁 > 企 業(yè) 博 客 > 雙PLC協(xié)同的機電設備維修實訓臺設計
某型裝備作為一種典型的新型機電設備，由底盤車、控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、機械系統(tǒng)和發(fā)射裝填系統(tǒng)等機電部件組成，全車具有高度的自動化、信息化和集成化。該設備工作原理、組成結構復雜，在訓練、演示和維修過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障，如發(fā)射操作裝置失靈、機械裝置不動作、檢測信息無顯示或示值異常、定位定向系統(tǒng)工作異常、液壓系統(tǒng)工作異常等，導致這些故障的原因很多且故障現(xiàn)象與故障原理之間的邏輯關系具有模糊性和非線性。因此，如何判斷該裝備各種總成或系統(tǒng)的工作狀態(tài)，以及在出現(xiàn)故障后進行診斷和維修，是使用單位所面臨的一個難題。本文在分析該裝備工作原理、結構組成和故障機理的基礎上，提出維修實訓臺的研制思路，設計了硬件與軟件技術方案并完成了實訓臺的
研制。
1 某型裝備工作裝置的工作原理分析
某型機電設備上裝部分主要由發(fā)射裝置、裝填裝置和控制系統(tǒng)等組成。其中發(fā)射裝置包括定向器、搖架、回轉機、電動高低機、電動方向機、手搖傳動裝置和千斤頂?shù)?，裝填裝置包括壓彈裝置、彈架、彈架固定器和升起裝置等，控制系統(tǒng)包括液壓系統(tǒng)、發(fā)火系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)等。某型機電設備進行布雷作業(yè)時，首先應進行發(fā)射前準備工作，使裝備進入發(fā)射陣地、操作支撐千斤頂使裝備處于發(fā)射準備狀態(tài)，然后與指揮車的指控系統(tǒng)建立通信聯(lián)系、完成定位定向設置、進行數(shù)據(jù)上報和接收目標信息；在完成發(fā)射裝備工作后，通過控制系統(tǒng)，使得發(fā)射架解脫，啟動高低、方向電機擴大機，通過調炮
機構完成自動或半自動調炮到位；最后裝定發(fā)火操作，主要內容是電子引信的裝定與檢測、地雷自毀時間裝定與檢測、發(fā)火設定、發(fā)射操作以及裝配藥盤引信的布雷彈發(fā)射操作[1]。
該裝備完成上述任務，需由各個系統(tǒng)協(xié)同工作方能順利完成。其中起主要作用的控制系統(tǒng)、裝填系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)部件包括主控計算機、發(fā)火儀、定位定向裝置、PLC 控制箱、高低擴大機和高低電機、方向擴大機和方向電機、高低與方位角測量傳感器等。這些機構在控制系統(tǒng)的管理下，依照既定的邏輯順序，通過電動執(zhí)行機構和液壓執(zhí)行機構完成布雷作業(yè)。
工作裝置的故障設置與模擬功能用于上裝電控系統(tǒng)、操作機構、發(fā)射裝置和其他部分的故障現(xiàn)象與特點，并提供靈活的故障設置、故障現(xiàn)象與原因追蹤、故障的仿真與排除等功能。由于某型機電設備的操縱機構既有手動機構，同時操作機構又設置了電控元器件和鍵盤式交互元件，而其工作裝置又包含機械、液壓、電氣、氣動等多種系統(tǒng)的控制元件和執(zhí)行機構，故障種類和分布范圍廣，邏輯復雜難以模擬。因此，采用雙 PLC 協(xié)同、計算機虛擬場景演示、操控面板輔助等手段，以實現(xiàn)故障模擬、靈活設置、指導排除和智能教學等功能。
仿實裝操作與虛擬場景同步功能主要用于該裝備仿真實裝操作機構與布雷過程的虛擬演示場景之間的同步，通過主控計算機、顯控臺、操作裝置、三維虛擬場景模擬軟件等共同完成某型機電設備全部作業(yè)的仿實裝操作和全過程的虛擬演示，為受訓人員提供了全套的虛擬仿真操作、維修與故障排除環(huán)境。
維修訓練平臺采用雙 PLC 協(xié)同系統(tǒng)構成控制核心，外圍電路包括模擬手動部件、顯控臺、操作面板測點、電機控制模塊、模擬液壓閥組箱、主控計算機、視景計算機、箱體及信息電纜等組成。維修訓練平臺的三維虛擬維修軟件運行于視景計算機中，通過串行總線與雙 PLC 實現(xiàn)信息交互，以及虛擬場景與實際操作的動作聯(lián)動與同步。