基于上下位機的便攜式流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種負載模擬控制系統(tǒng)，特別是涉及一種基于上下位機的便攜式流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]設計飛機液壓能源系統(tǒng)初期方案時，為保證方案的可行性和正確性，需要對液壓能源系統(tǒng)做原理驗證試驗，可靠性試驗及系統(tǒng)的穩(wěn)定性、匹配性、相容性等試驗。以往這些試驗多數是通過設計地面液壓子系統(tǒng)來驗證，但實現這樣的子系統(tǒng)將會花費大量時間、人力和財力，所以設計飛機流量壓力負載模擬系統(tǒng)是非常必要的。
[0003]普遍使用的飛機流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)，由控制柜和負載模擬閥塊組成。控制柜是由工控機、相應的電路板、電源模塊組成的機柜。負載模擬閥塊直接嵌入到試驗系統(tǒng)臺架上。這種設計有很多不足之處:(I)負載模擬控制系統(tǒng)在工作過程中需要完成信號的采集、控制算法的計算、實時曲線的顯示及數據的保存等功能。由于系統(tǒng)具有復雜性、非線性的特點，其控制過程和數據處理過程均需很大的計算量?，F有的工控機處理方案靠延長控制周期來解決此問題，但此方法降低了系統(tǒng)的控制精度和控制效率；(2)此類負載模擬控制系統(tǒng)控制柜的體積大，不易移動攜帶，可移植性差。基于上述問題，比較合理的解決方案是將在工控機中完成的數據處理過程和控制過程分離開來，分別在上下位機完成，并將相應的電路板、電源模塊和下位機封裝在一個便攜式控制箱中。而現有的流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)不具有相關功能。
[0004]參照圖3。文獻“某型飛機液壓能源系統(tǒng)原理驗證試驗系統(tǒng)設計[J].袁朝輝，馬科，江輝軍，等.測控技術，2010，29(6):48-53.”公開了一種負載模擬控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)由總控計算機操作臺和負載模擬閥塊組成?？偪赜嬎銠C操作臺包含模擬輸入板、PLC7112采集卡、PLC836計數卡、YGK-DA板卡、L292驅動板。流量傳感器信號和壓力傳感器信號通過航空插頭板進入到總控機柜里，壓力傳感器信號通過模擬輸入板把電流信號轉換為電壓信號，通過PLC7112采集卡進行采集。流量信號直接通過PLC836計數卡進行采集，通過計算機的控制程序得到控制量，通過YGK-DA板卡輸出到L292板卡，最后以電流的方式驅動比例節(jié)流閥。
[0005]該流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)，將控制過程和數據處理過程集中到一臺工控機上完成，由于計算量比較大，導致控制周期變長，從而降低了控制精度和控制效率。此外，由于控制柜體積較大，不易移動攜帶，可移植性差。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服現有負載模擬控制系統(tǒng)控制周期長的不足，本發(fā)明提供一種基于上下位機的便攜式流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括上位機、便攜式控制箱和負載模擬閥塊。所述上位機包括曲線顯示模塊、通信模塊、數據保存模塊及人機交互界面，完成對下位機的指令控制和數據讀取，并對讀取的數據進行處理和保存。所述便攜式控制箱包括下位機、電源模塊、板卡、信號調理電路和驅動電路。下位機通過以太網實現上位機的通訊，下位機接收上位機的控制信息，并將此控制信息送驅動電路，驅動電路輸出驅動比例節(jié)流閥的信號，便攜式控制箱的信號調理電路采集負載模擬閥塊提供的壓力傳感器和流量傳感器信號，并將采集結果經上位機通過以太網傳輸給上位機。所述負載模擬閥塊是整個系統(tǒng)的控制對象，包括壓力傳感器、流量傳感器和比例節(jié)流閥模擬液壓能源系統(tǒng)的負載。相對于現有技術，本發(fā)明將控制過程和數據處理過程分離，在便攜式控制箱中完成控制過程，使控制和數據處理過程并行進行，從而解決了現有負載模擬系統(tǒng)控制周期長的技術問題，提高了系統(tǒng)控制精度和控制效率。本發(fā)明將下位機、電源模塊和相應的電路板集成在便攜式控制箱中，并將負載模擬閥塊做成可移動的，從而使系統(tǒng)易移動攜帶，提高了系統(tǒng)的可移植性。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種基于上下位機的便攜式流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)，其特點是包括上位機、便攜式控制箱和負載模擬閥塊。所述上位機包括曲線顯示模塊、通信模塊、數據保存模塊及人機交互界面。所述便攜式控制箱包括下位機、電源模塊、板卡、信號調理電路和驅動電路，其中電源模塊分別給下位機、板卡和信號調理電路供電。所述負載模擬閥塊是整個系統(tǒng)的控制對象，包括壓力傳感器、流量傳感器和比例節(jié)流閥，比例節(jié)流閥模擬液壓能源系統(tǒng)的負載。用戶通過人機交互界面將控制信息輸入到上位機中，上位機通過通信模塊將控制信息傳輸到便攜式控制箱的下位機中，下位機將控制信息經過板卡送入驅動電路，驅動電路將控制信息轉換為驅動比例節(jié)流閥的信號，并將轉換后的信號送入負載模擬閥塊中的比例節(jié)流閥，從而完成系統(tǒng)的控制過程。信號調理電路將壓力傳感器和流量傳感器的信號轉換為板卡能夠采集的標準信號，并將轉換后的標準信號送入到板卡中，板卡將采集的標準信號通過PC104總線送入到下位機中，上位機通過通信模塊讀取下位機的采集數據，將采集的數據實時顯示在曲線顯示模塊，并將數據保存在數據保存模塊。
[0008]所述下位機通過以太網實現與上位機的通信。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:該控制系統(tǒng)包括上位機、便攜式控制箱和負載模擬閥塊。所述上位機包括曲線顯示模塊、通信模塊、數據保存模塊及人機交互界面，完成對下位機的指令控制和數據讀取，并對讀取的數據進行處理和保存。所述便攜式控制箱包括下位機、電源模塊、板卡、信號調理電路和驅動電路。下位機通過以太網實現上位機的通訊，下位機接收上位機的控制信息，并將此控制信息送驅動電路，驅動電路輸出驅動比例節(jié)流閥的信號，便攜式控制箱的信號調理電路采集負載模擬閥塊提供的壓力傳感器和流量傳感器信號，并將采集結果經上位機通過以太網傳輸給上位機。所述負載模擬閥塊是整個系統(tǒng)的控制對象，包括壓力傳感器、流量傳感器和比例節(jié)流閥模擬液壓能源系統(tǒng)的負載。相對于現有技術，本發(fā)明將控制過程和數據處理過程分離，在便攜式控制箱中完成控制過程，使控制和數據處理過程并行進行，從而解決了現有負載模擬系統(tǒng)控制周期長的技術問題，提高了系統(tǒng)控制精度和控制效率。本發(fā)明將下位機、電源模塊和相應的電路板集成在便攜式控制箱中，并將負載模擬閥塊做成可移動的，從而使系統(tǒng)易移動攜帶，提高了系統(tǒng)的可移植性。
[0010]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細說明。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明基于上下位機的便攜式流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)的整體框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明基于上下位機的便攜式流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)控制流程圖。
[0013]圖3是【背景技術】負載模擬控制系統(tǒng)的結構框圖。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1-2。本發(fā)明基于上下位機的便攜式流量壓力負載模擬控制系統(tǒng)包括上位機、便攜式控制箱和負載模擬閥塊。所述上位機包括曲線顯示模塊、通信模塊、數據保存模塊及人機交互界面。所述便攜式控制箱包括下位機、電源模塊、板卡、信號調理電路和驅動電路，其中電源模塊分別給下位機、板卡和信號調理電路供電。所述負載模擬閥塊是整個系統(tǒng)的控制對象，包括壓力傳感器、流量傳感器和比例節(jié)流閥，比例節(jié)流閥模擬液壓能源系統(tǒng)的負載。用戶通過人機交互界面將控制信息輸入到上位機中，上位機通過通信模塊將控制信息傳輸到便攜式控制箱的下位機中，下位機將控制信息經過