离心泵系统毕业论文

1、引言离心泵的使用范围很广，在农田排灌、城市和工业排水、原子能发电、舰艇的喷 水推进、火箭的燃料供给等方面都有很重要的应用。尤其在石油和化工工业中应用更 为广泛，比如在输汕管路、泵站、海上平台的应用，故离心泵被称为输汕管线的心脏。据现场调查，海上平台小型泵（离心泵）数量大、类型多、维修频繁。泵在长期工 作屮，受到不同程度的损坏，部分性能已经达不到原设计的要求，如果不断更换新泵, 必将大大增加使用成本，所以必须进行维修。各种离心泵经过维修或更换配件后，能 否达到原设计能力.其性能参数是否满足使用要求，除按标准维修外，还应作性能试 验，以检测维修效果从而判定泵的维修质量。同吋，为了泵工作和运行的需耍

2、，在新 出厂或维修后出厂的泵，都必须随泵配有性能标准。对于缺乏原始设计资料的泵，则 需要通过试验来测定其性能。对新设计的泵需要进行型式试验确定其性能是否满足设 计要求。因此，需要设计泵试验系统。该试验系统就是针对维修离心泵进行性能检测 而设计的，同时兼顾到新泵的型式试验和出厂检验的要求。其通过对泵性能参数的采 集、计算来判定离心泵的性能是否恢复到工作要求，从而确定维修泵的工作参数。由于维修泵的型号较多，因此，需要建立应用范困较大的泵试验系统，满足不同 型号维修泵的性能试验，作为泵维修质量评定和验收的依据。该试验系统通过口动采 集流量、岀口压力、消耗电流等参数，经过计算机处理，按照有关国家标准，

3、给出有 关的离心泵的性能标准和检测报告。试验人员可以根据这些性能标准和测试结果來判 定该试验离心泵的性能情况。达到使用耍求的离心泵则可以继续使用，达不到的则不 能继续使用，进行再维修或考虑更换新泵。第一章离心泵系统的工艺与传感选型1.1小流量离心泵测试装置小流量离心泵测试装置主要完成直八增压泵rlb-5、直九增压泵rlb-12、卡型机 输油泵三种离心泵的测试，测试内容及条件如表1所示。表1小流量离心泵测试装置测试内容及条件离心泵型号供电电压测试流量出口压力电流直八增压泵rlb-519v700l/h>35kpaw4. 2a27v700l/h60kpaw5. 0a27v225l/h282.

4、5kpaw5 0a27vol/h287. 5kpaw5 0a30vol/hw125kpaw5. 0a宜九增压泵rlb-1227v780 l/h60kpaw3. 0a卡黑机输油泵27v750 l/h278. 4kpaw3 9a根据三种离心泵的流量测试条件，流量传感器选用涡轮流量传感器，通径为10mm,流量范围2001200l/h,型号为lwgy-i0a,可以涵盖所冇测试点的流量测试。通过调整调节阀的阀门开度使流量条件满足，调节阀选w zdyp-16p-dn20,阀座 直径20mm,通过调整调节阀的开度改变燃油泵的流量。对丁流量为0的测试点，通过调整调节阀开度很难达到条件，也就是调节阀关不 严有泄

5、露，所以采用电动球阀使管路截止，达到流量为0的测试条件。电动球阀选型: kld20sb3s, dn15,材质316不锈钢，电源电压ac220v,耐压l.ompa。根据三种离心泵的出口压力标准，选择压力变送器，压力变送器采用电容式变送 器，测试精度高，性能稳定。压力变送器选用e+h公司的pmc系列压力变送器，量程 为 0-250kpa,精度 0. 2%；消耗电流的测试采用分流器，分流器选型为10a/75niv,选用带变送输出的数显 表进行屯流的采集与变送，数显表型号为wp-leda-c602nt (i0a/75mv), 4-20ma变送 输击，送至可编程控制器系统。小流量离心泵测试装置中，离心泵

6、的供电电源有dc19v、dc27v、dc30v三种电压,系统采用三个开关电源，分别是dc19v开关电源、dc27v开关电源、dc30v开关电源,作为燃油泵的供电电源，控制系统根据测试条件自动切换至相应的电源电压。12中流量离心泵测试装置屮流量离心泵测试装置主要完成运八燃油泵lb-22、运八燃油泵lb-21.歼十燃 油泵lb-4教九燃油泵rlb-54四种离心泵的测试，测试内容及条件如表2所示。表2中流量离心泵测试装置测试内容及条件离心泵型号工作状态供电电压测试流量出口压力电流运八lb-22值班1dc 27v4000l/hm39kpaw11a值班2dc 27vol/h>67kpa无要求额定1

7、dc 27v4000l/h83kpaw18a额定2dc 27vol/h>127kpa无要求加强1dc 27v2000l/hn123kpaw22a加强2dc 27vol/h>177kpa无要求运八lb-21dc 27v4000 l/hm59kpawil. 5a歼十lb-4dc 27v2100l/h68kpaw7a教九rlb-54三相交流115v,400hz1500土70kg/h60kpa根据四种离心泵的流量测试条件，流量传感器选用涡轮流量传感器，通径为 25mm,流量范围100010000l/h,型号为lwgy-25b,可以涵盖所有测试点的流量测 试。通过调整调节阀的阀门开度使流量条

8、件满足，调节阀选w zdyp-16p-dn25,阀座 直径25mm,通过调整调节阀的开度改变燃油泵的流量。对丁流量为0的测试点，通过调整调节阀开度很难达到条件，也就是调节阀关不 严有泄露，所以采用电动球阀使管路截止，达到流量为0的测试条件。电动球阀选型: kld100sb3s, qj1-10b-dn25,材质 316 不锈钢,电源电压 ac220v,耐压 1. ompa根据四种离心泵的出口压力标准，选择压力变送器，压力变送器采用电容式压力 变送器，测试精度高，性能稳定。压力变送器选用e+h公司的pmc系列压力变送器， 量程为0-250kpa,精度0.2%直流泵消耗电流的测试采用分流器，分流器选

9、型为50a/75mv,选用带变送输出 的数显表进行电流的采集与变送，数显表型号为wp-leda-c602nt(50a/75mv), 4-20ma 变送输出，送至可编程控制器系统。屮频交流泵消耗电流的测试采用屮频电流表，小频电流表选型为zw1620a,输入 量程为0-20a, 4-20ma变送输出，送至可编程控制器系统。中流量离心泵测试装置中，离心泵的供电电源有dc27v和中频交流电源两种，系 统中采用dc27输出的开关电源提供直流dc27v,釆用中频电源提供离心泵电源，中 频电源为三相四线制,ac115v, 400hzo屮流量测试装置屮离心泵lb22具有额定、值班和加强三种工作方式，通过程序

10、自动控制接触器切换工作方式，完成测试内容。13大流量离心泵测试装置大流量离心泵测试装置主要完成轰六燃油泵lb-25、教九燃油泵lb-7a.教九燃油泵rlb-29a.教九燃油泵rlb-38.歼十燃油泵rlb-16a.歼十燃油泵rlb-18、j11b 燃油泵rlb-31、j11b燃油泵rlb-32.歼轰七燃油泵rlb-11、歼轰七燃油泵frb-111 十种离心泵的测试，测试内容及条件如表3所示。表3大流量离心泵测试装置测试内容及条件离心泵型号t作状态供电电压测试流屋出口压力电流负压轰六lb-25值班1dc 27v14000l/h24.544. lkpaw20a无值班2ol/h>78. 5kp

11、aw20a额定114000l/h78.593. 2kpaw36a额定2ol/h>142. 2kpa无要求加强17000l/h<142. 2kpaw40a教九lb-7a测试点1dc 27v19000l/h60kpaw38a无测试点2ol/h60kpaw38a教九rlb-29ah二 0dc 27v23000l/hap60kpaho11=2000m50005250l/hap70kpap进 2-21.33kpa教九rlb-38h二 0dc 27vml0000 l/h p 258. 8kpaw38ah二 0h二2072m24000 l/hpm68. 8paw38ap逊 2-20. 58kpa

12、歼十rlb-16ah=0三相交流115v,400hz17000l/h2120kpaw13ahoh二11000m12000l/hpm130kpaw13ap 进二-66kpa歼十rlb-18h二 0三相交流115v, 400iiz17000l/hm127kpaw11ah=011=1100om12000l/hap138kpaw13ap 进二-66kpaj11brlb-31测试点1dc 27v12000l/h70kpaw33a无测试点2ol/h>130kpaw33aj11brlb-32测试点1三相交流115v, 400hz12000l/h6& 6130kpaw4a无测试点2ol/h88.

13、2 130kpaw4a歼轰七rlb-11测试点1三ii1交流115v, 400hz16000l/h98kpaw10a无测试点ol/h>196kpaw10a2歼轰七frb-111测试点1三相交流115v,400hz32000l/hlookpaw17a无测试点224000l/hmiookpaw17a测试点38000l/h实测w17a测试点4ol/h实测w17a根据十种离心泵的流量测试条件，流量传感器选用涡轮流量传感器，通径为 50mm,流量范围400040000l/h,型号为lwgy-50a,可以涵盖所有测试点的流量测 试。通过调整调节阀的阀门开度使流量条件满足，调节阀选用zdyp-16p-

14、dn50,阀座 直径50mm,通过调整调节阀的开度改变燃油泵的流量。对于流量为0的测试点，通过调整调节阀开度很难达到条件，也就是调节阀关不 严有泄露，所以采用电动球阀使管路截止，达到流量为0的测试条件。电动球阀选型: kld400b3s, qj1-16b-dn50,材质 316 不锈钢，电源电压 ac220v,耐压 1. 6mpao根据十种离心泵的出口压力标准，选择压力变送器，压力变送器采用电容式变送 器，测试精度高，性能稳定。压力变送器选用e+h公司的pmc系列压力变送器，量程 为 0-250kpa,精度 0.2%。消耗电流的测试采用分流器，分流器选型为50a/75mv,选用带变送输岀的数显

15、 表进行电流的采集与变送，数显表型号为wp-leda-c602nt (50a/75mv), 4-20ma变送 输出，送至可编程控制器系统。中频交流泵消耗电流的测试采用中频电流表，中频电流表选型为zw1620a,输入 量程为0-20a, 4-20ma变送输出，送至可编程控制器系统。大流量离心泵测试装置屮，离心泵的供电电源有dc27v和小频交流电源两种，系 统中采用dc27输出的开关电源提供直流dc27v,采用中频电源提供离心泵电源，中 频电源为三相四线制,ac115v, 400hzo大流量测试装置中离心泵lb25具有额定、值班和加强三种工作方式，通过程序自动控制接触器切换工作方式，完成测试内容。

16、大流量离心泵测试装置中，有的离心泵需要测试一定飞行高度下的性能数据，为 此通过向汕箱提供连续可调的负压来模拟飞机飞行高度，真空压力通过真空泵和真空 电气比例阀实现，真空比例阀选用ckd公司的ev2100v,真空调整范围为-10. lkpa -91.2kpa,完全可以满足离心泵高空环境的模拟。1.4教八rlb-26测试装置ftl t rlb-26需耍测试正飞和倒飞两种情况，并且rlb-26又有双叶轮，需耍测试 双叶轮和单独测试上下叶轮的情况，每个测试点测试液面不同，结构复杂，所以单独 设置一个测试装置。测试内容及条件如表4所示表4教八rlb-26测试装置测试内容及条件离心泵型号工作状态供电电压测

17、试流量出口压力电流教八rlb-26正飞下叶轮dc 27v1550l/hm60kpaw20a1e飞双叶轮dc 27v2000l/hm140kpaw20a正飞双叶轮dc 27v0 l/hm150kpaw20a倒飞上叶轮dc 27v1550l/hnllokpaw20a根据教八燃油泵的流量测试条件，流量传感器选用涡轮流量传感器，通径为20mm,流量范围8008000l/h,型号为lwgy-20b,可以涵盖所有测试点的流量测试。通过调整调节阀的阀门开度使流量条件满足，调节阀选用zdyp-16p-dn25,阀座 直径25mm,通过调整调节阀的开度改变燃油泵的流量。对于流量为0的测试点，通过调整调节阀开度很

18、难达到条件，也就是调节阀关不 严有泄露，所以采用电动球阀使管路截止，达到流量为0的测试条件。电动球阀选型: kld100sb3s, qj1-10b-dn25,材质 316 不锈钢,电源电压 ac220v,耐压 l.ompa;根据教八燃油泵的出口压力标准，选择压力变送器，压力变送器采用电容式变送 器，测试精度高，性能稳定。压力变送器选用e+h公司的pmc系列压力变送器，量程 为 0-250kpa,精度 0.2%。消耗屯流的测试采用分流器，分流器选型为50a/75mv,选用带变送输出的数显 表进行电流的采集与变送，数显表型号为wp-leda-c602nt (50a/75mv), 4-20ma变送

19、输出，送至可编程控制器系统。关于燃油泵正飞下叶轮、正飞双叶轮、倒飞上叶轮测试点需耍油面没过相应的叶 轮，所以需要进行液面控制，通过在相应的液面安装液位开关，并通过进油阀和放油 阀进行控制，进汕阀和放汕阀通径比较小，而汕箱液面很人，因此到达相应液面时候 关闭进油阀或放油阀，阀门关闭延时造成的液面变化可以忽略不计。在此，止飞下叶 轮液位开关、正飞双叶轮液位开关、倒e上叶轮液位开关选用ls-7, 6型外部安装型。15转输泵测试装置rtr丁转输泵测试对转输泵吸汕口有要求，并冃又有正转和反转两种情况，涉及到 管路的换向问题，结构和对复杂所以单独设置一个测试装置，主要完成直八转输泵 rcb-2和直九转输泵

20、rxb-4的性能测试，测试内容及条件如表5所示表5转输泵测试装置测试内容及条件离心泵型号旋转方向供电电压测试流量出口压力电流直八转输泵rcb-2正转dc16v300l/h20kpaw4 5a正转dc 24v500l/h20kpaw5.0a正转dc 27vn500l/h30kpa无要求反转dc 16v300l/hn20kpaw4. 5a反转dc 24v500l/h20kpaw5.0a反转dc 27v$500l/h30kpa无要求直九转输泵rxb-4正转dc 27v350 l/hn8kpaw3.2a反转dc 27v350 l/h8kpaw3.2a根据两种燃油泵的流量测试条件，流量传感器选用涡轮流量

21、传感器，通径为10mm,流量范围2001200l/h,型号为lwgy-10a,可以涵盖所有测试点的流量测试。通过调整调节阀的阀门开度使流量条件满足，调节阀选用zdyp-16p-dn20,阀座直径20mm,通过调整调节阀的开度改变燃油泵的流量。根据两种离心泵的出口压力标准，选择压力变送器压力变送器采用电容式变送 器，测试精度高，性能稳定。压力变送器选用e+h公司的pmc系列压力变送器，量程 为 0-100kpa,精度 0. 2%o消耗电流的测试采用分流器，分流器选型为10a/75niv,选用带变送输出的数显 表进行电流的采集与变送，数显表型号为wp-leda-c602nt (10a/75mv),

22、 4-20ma变送 输出，送至可编程控制器系统。转输泵测试装置中，离心泵的供电电源有dc16v、dc24v、dc27v三种电压，系统 采用三个开关电源，分别是dc19v开关电源、dc27v开关电源、dc30v开关电源，作 为燃油泵的供电电源，控制系统根据测试条件自动切换至相应的电源电压。转输泵安装完毕z后，可以h动实现转输泵的正转反转测试,转输泵旋转换向时, 管路也相应换向，转输泵换向由通道方式不同确定，管路换向由两个电动三通球阀实 现，电动球阀型号为:kld20sb3s, dn15,卧式三通，材质316不锈钢，电源电压ac220v, 耐压 1. 0mpao第二章控制系统的模块和功能2. 1

23、三菱 fx3ga-60mrfx3ga-60mr-cm是继电器，将简便应用概念凝聚一身的一体机，优越的性价比最 适合小规模控制，拥有可保存大量注释的大容量存储器，超过30000点的数据寄存器, 60khz的高速信号处理，以及更简单的3轴定位方式。与此同时，fx3ga具备了灵活 且丰富的扩展功能，适用于不同行业的应用控制。它可安装功能扩展板进行使用，最 多可连接4台适配器，温度控制和模拟量输入输出也非常简单，无需编程只需适配器 即可，还可4ch同时通信。与之前的一些型号相比,fx3ga的特长在于，其充实的网络通信、保密性、以及 三菱电机高品质的保证，得到了用户的一致青睐。fx3ga只需链接相应设备

24、， ethernet?. modbus?> cc-link等网络通信都可实现，还适用于与温度调节器和驱动 器、图像检测设备等的应用。其保密性的强化，对程序的保护采用了 oem密码、客户 密码和gx works2认证保护。fx3ga-60mr-cm fx3ga-60mt-cm 输入 36 点/输出 24 点2.1.1 fx3ga硬件结构按钮用户程序储器ram 系统稈序存储器rom编程器接触器线圈继电益触点'行稈开关输入单元i中央处理单71cpl输出单元o1电憑可编程控制器电借阀线圈fx系列plc的结构框2. 1.2输入输出口编址1）输入口编址丄.c0mx0x2x4x6x10x12x

25、l4x115x21)x22x2jx2® ln24+】(1 :<5 :<7xiix13j<171<21x23】国x27输入继电器x编址：xox267（按八进制编址）x0-x7, x10-x17, . x260x267。顺序编址，不能跳跃。2）输出口编址输出继电器y编址：yoy267（按八进制编址）y0-y7, y10-y17, . y260y267。顺序编址，不能跳跃。2. 2模拟量模块 2.2. 1 fx2n-4ad三菱fx2n-4ad是三菱电机公司推出的一款fx2n系列plc模拟量输入模块，有chpch4四个通道，每个通道都可进行ad转换，分辩率为12位，采

26、集信号电压为 -10v>10v,分辩率5mvo电流输入时，为420ma或-2020nia,分辩率20ua。fx2n4ad内部有32个16位的缓冲寄存器（bmf）,用于与主机交换数据。fx2n-4ad占用fx2n 扩展总线的8个点，耗电为5v, 30mao fx2n常用的模拟量输入模块有fx2n-2ad、fx2n-4ad. fx2n-8ad模拟量输入模块和温度传感器输入模块1）接线图（1）模拟输入通过双绞屏蔽电缆來 接收。电缆应远离电缆线或其他可能 产生电器干扰的电线。（2）如果有电压波动，或在外部接 线中有电器干扰，接一个平波电容 器。（0. luf 到 047uf,25v）（3）若果是

27、用电流接入，请短接v+ 和1+端子。ch4电川输入 -1ov 到+1ov丛t 那蔽电流愉入-20ma 到 +20madc24v 55mav +1f gr+ 15vf agdc/dc 料换器24+21ookw、100kwch4± tx3级抠地（】00欧姆 或贝小pcfx2w4ad 模拟縊入模块15v2）输入特性曲线1qh2 2 gjoma k *20fna)3）缓冲存储器（bfm）分配bfm内容*#0通道初始化缺省设定值为h0000*#1通道1平均值取样次数缺省值为8*#2通道2*#3通道3*#4通道4#5通道1平均值#6通道2#7通道3#8通道4#9通道1当前值#10通道2#11通道

28、3#12通道4#13-19保留*#20复位到缺省设定值缺省值为0*#21禁止调整偏移、增益值，缺省值为0 （1为允许调整）*#22偏移、增益调整b7b6b5b4b3b2blbog404g303g202g101*#23偏移量缺省值为0*#24增益值缺省值为5000#25-28保留#29错误状态#30识别码k2010#31禁用2. 2. 2 fx2n-4da三菱fx2n-4da 4个输出通道。提供了 12位高精度分辨率的数字输入。转换速 度为2. lms/4通道，使用的通道数变化不会改变转换速度。输出的形式可为电压，也 可为电流。其选择取决于接线不同。电压输出时，两个模拟输出通道输出信号为0 10

29、v dc, 05v dc；电流输出时为420ma dc。分辨率为2. 5mv （010v dc）和4ua （420ma） o数字到模拟的转换特性可进行调整。木模块需占用8个i/o点。适用 于fx1n、fx2n、fx2n t系列。其他的性能与fx2n-2da相似。可编程控制器基本单元与fx2n-4da z间的数据通讯也是由fr0m/t0指令来执行 的。读写操作是对fx2n-4da的缓冲寄存器bfm进行操作的，缓冲器区由32个16位 的寄存器组成，编号为bfm # 0#31。1)接线图(1) 对丁模拟量输出使用双绞屏蔽电缆，电缆 线应该远离电源线。(2) 输出电缆在负载端使用单点接地。输出存在电器

30、噪声或者电压波动，可以使dc24(l±io%)v200niafxjn-4dachiv+ti用一个平波电容(0. luf到0. 47uf, 25v)(4) fx2n-4da的接地端和plc的接地端连在-i5v一起。(5)将输出电压端子短路可能会损坏fx2n-4da_tfttttdc7dcmm k zi屮©丄v-/-2)输出特性曲线模式0：电圧输岀楔式1：电i*翔岀(4 20nv), /?l=25oq3)缓冲存储器(bfm)分配bfm内容*#0输出模式选择，出厂设置h0000#1输出数据通道chi、ch2、ch3、ch4#2#3#4#5数据保持模式，出厂设置h0000#6#7保

31、留chi、ch2偏移/增设定命令,出厂设置h0000*#9ch3、ch4偏移/增设定命令，出厂设置h0000#10偏移数据ch1#11增益数据ch1#12偏移数据ch2#13增益数据cii2#14偏移数据cii3#15增益数据ch3#16偏移数据ch4#17增益数据ch4#18-#19保留#20初始化，初始值二0#21禁止调整t/0特性（初始值二1）#22#28保留#29错误状态#30k3020识别码#31保留2. 2. 3 fx2n-2dafx2n系列中有关模拟量的特殊功能模块有：fx2n-2ad（2路模拟量输入）、fx2n-4ad （4路模拟量输入）、fx2n-2da（2路模拟量输出）、f

32、x2n-4da（4路模拟量输出）、fx2n-4ad-pt （4路热电阻直接输入）、fx2n-4ad-tc （4路热电偶直接输入）、fx2"-2da（2 路模拟量输；ii）、fx2n-4da（4路模拟量输；1|）、fx2n-2lc（2路温度pid控制模块）等。1）接线图（1）当电压输岀存在波动或者有大量噪声时，在 输出端连接0. luf到0. 47uf 25v dc电容。（2）对于电压输出,将i0ut和com短接。2）输出特性曲线模拟值：4剑20ma数字値:0到400020.380ma数字值模拟值：o到10v 数字值：0到40003）缓冲存储器（bfm）分配bfm编号bl5 到 b8b

33、7 到 b3b2blbo#0 到#15保留#16保留输出数据的当前值（8位数据）#17保留d/a 低 8 位数据保持通道1的d/a转换 开始通道2的d/a转换 开始#18或更大保留bfm#16：存放由bfm#17 （数字值）指定通道的d/a转换数据。d/a数据以进制形式出 现，并以低8位和高4位两部分顺序进行存放和转换。bfm#17： bo：通过将1变成0,通道2的d/a转换开始。bl:通过将1变成0,通道1的d/a转换开始。b2：通过将1变成0, d/a转换的低8位数据保持。2. 3选择功能plc程序完成数据采集、数据处理、控制输出等功能，采用gx-developer 发软 件编写。釆用模块

34、化程序设计，不同的功能模块采用子程序实现，层次清晰，程序可 读性和可维护性高燃油离心泵种类繁多，供电电源、流量及安装形式都不同，为了实现燃油离心泵 测试，试验台可测试小流量离心泵测试装置、中流量离心泵测试装置、大流量离心泵 测试装置，鉴于教八离心泵和直升机转输泵的特殊测试方式，设置了教八离心泵测试 装置和转输泵测试装置燃油泵，测试系统分为手动和自动二种方式。手动方式时,pl c 不再控制测试系统，主要用于试验台调试和维修。自动测试是一种高效的工作方式， 一般用于正常的工作测试，由plc控制自动完成。自动测试时，按下电源按钮,压力、 流量、电压等显示仪开始指示并口检，选定油泵后，测试应能口动进行

35、，直到结束。在 试验中，如要中止测试，可按中止按钮，使控制系统回到初始状态，并返回测试选择状 态。2. 4显示、判断和打印功能 数据采集处理模块主要完成模拟量数据的读取、转换，根据模拟量信号的上限、卜限、 量程以及a/d输入模块参数，计算出实际的压力、电流等。模拟量输入信号有12个， 每个模拟量信号的转换算法相同，为此编写了一段转换程序，所有模拟量输入信号转 换共用，通过plc内部变址寄存器进行参数的传递，缩短了程序长度，提高了系统的 实时性。控制输出模块主要完成模拟量数据的输出，根据模拟量输出模块的参数，对输出 之前的数字量进行处理，调整至模拟量输出模块量程之内，经过d/a模块之后将数字 量

36、变换成4-20ma的模拟量去控制调节阀开度及真空比例阀的真空度。手动操作功能模块主要完成手动方式下的离心泵电压选择、离心泵启停、电动球 阀开关、电磁阀开关等功能，并可以手动调整调节阀的开度及真空比例阀的真空度。在自动工作方式下，有小流量装置测试模块、屮流量装置测试模块、大流量装置 测试模块、教八离心泵装置测试模块、转输泵装置测试模块等五个功能模块，分别实 现相应离心泵的自动测试过程，每个功能测试模块都有一个程序模块，每个程序模块 可以完成多个离心泵的口动测试过程。系统压力、流量由相应的传感器采集，由plc、数显表和触摸屏对测试过程进行实 时监测，并将采集到测试结果在触摸屏上显示。同时，电压、电

37、流等辅助测试参数也一 同显示。plc对采集到的参数与标准预设值进行比较，应做出是否合格的判断,按压打 印按钮后，测试结果由打印机打出，留作技术档案。2. 5保护功能包括系统压力过载保护和电流过载保护。该功能应体现在控制系统硕件和软件上, 当试验发生过载吋,l立即使汕泵停屯,保护测试系统第三章控制系统硬件设计3. 1 plc系统设计根据离心泵测试装置屮的信号形式及数量进行plc系统的选型，经统计系统控制系统选用fx3ga-60mr作为fx系列plc规模由fx系列plc即可实现,fx系列plc如图1所示, 控制器，该控制器集成了 36点开关量输入和24点开 关量输出。下面分别对开关量输入通道、开关

38、量输出通道、 模拟量输入通道和模拟量输出通道进行设计。plc应用开发流程图3. 1.2开关量输入通道设计离心泵测试装置中开关量输入信号有30个，主要包扌舌按钮、旋钮、液位开关等, 脉冲量输入信号有5个，是流量传感器的信号。由于fx3ga-60mr本身集成36点的开 关量输入，其屮x0x7可以作为高速输入点接受流量传感器的脉冲信号，地址分配 表如表6所示。表6开关量输入地址分配表输入点功能位号输入点功能位号x0小流量增压泵流量信号ft01x22大流量离心泵出口截an12止阀xi中流量离心泵流量信号ft02x23rlb-26启动/停止an13x2大流量离心泵流量信号ft03x24rlb-26离心泵

39、出口截止阀an14x3教八rlb-26离心泵流量信号ft04x25正飞进汕阀an15x4直升机转输泵流量信号ft05x26倒飞出油阀an16x5小流量离心泵电压选择1s03-1x27手动/自动s02x6小流量离心泵电压选择2s03-2x30转输泵电压选择1as01-1x7小流量离心泵启动an01x31转输泵电压选择2as01-2x10小流量离心泵出口截止阀ax02x32转输泵管路换向阀aan01xii中流量离心泵值班an03x33转输泵正转aan02x12中流量离心泵额定an04x34转输泵反转aan03x13中流量离心泵加强an05x35真空泵启动/停止aan04x14中流量交流泵启动/停止

40、an06x36真空排空阀门aan05x15中流量离心泵出口截止阀an07x37真空压力开关ys01x16大流量离心泵值班an08x40正飞下叶轮液位开关ls01x17大流量离心泵额定an09x41正飞双叶轮液位开关ls02x20大流量离心泵加强an10x42倒飞上叶轮液位开关ls03x21大流量交流泵启/停止an11x43备用3. 1.3开关量输出通道设计离心泵测试装置中开关量输出信号有32个，主耍包括接触器、继屯器、屯动球阀开关、电磁阀等，由于fx3fa-60mr木身集成24点的开关量输出，所以增加了fx2n-16eyr,具有16点输出扩展单元，地址分配表如表7所示。表7开关量输出地址分配表

41、输出点功能位号输出点功能位号y0真空泵接触器akm02y24大流量泵值班接触器km13y1rlb-26启动接触器km12y25大流量泵额定接触器km14y2y26大流量泵加强接触器km15y3y27大流量交流泵启动接触器km16y4真空比例阀开cv06fx2n-16eyry5真空排空阀sv01y30小流量泵出口阀开qv01y6止飞进油阀开sv02y31小流量泵出丨丨阀关qv01y7倒飞出油阀开sv03y32中流量泵出口阀开qv02y1016v电源接触器km02y33中流量泵出口阀关qv02y1119v电源接触器km03y34大流量泵出口阀开qv03y1224v电源接触器km04y35大流量泵出

42、口阀关qv03y1330v电源接触器km05y36rlb-26出口阀开qv04y1427v电源接触器km06y37rlb-26出口阀关qv04y15小流量增压泵接触器km07y40转输泵管路换向阀1 正向qv05y16转输泵正转接触器akm03y41转输泵管路换向阀2正向qv06y17转输泵反转接触器akm04y42转输泵管路换向阀1反向qv05y20中流量泵值班接触器km08y43转输泵管路换向阀2反向qv06y21中流量泵额定接触器km09y44y22中流量泵加强接触器km10y45y23屮流量交流泵启动接km11y46触器y473.1.4模拟量输入通道设计离心泵测试装置屮模拟量输入信号冇

43、12个，主要包括压力变送器信号、直流电 流、直流电压等，模拟量输出信号有6个，主要包括调节阀控制信号、真空比例阀控 制信号。fx2n-4ad是plc系统的模拟量输入模块，1块能够完成4路模拟量的输入； fx2n-4da是plc系统的模拟量输出模块，1块能完成4路模拟量输出；fx2n-2da是 plc系统的模拟量输出模块，1块能完成2路模拟量输出。根据系统中模拟量的数量, 考虑到系统规模和经济性，选用3块fx2n-4ad、1块fx2n-4da和1块fx2n-2da完成 模拟量信号的输入和输出。地址分配表如表8所示。表8模拟量输入/输出分配表输入点功能位号输出点功能位号4ad1-1小流量离心泵出口

44、压力pt014da1-1小流量离心泵调节阀cv014ad1-2中流量离心泵出口压力pt024da1-2中流量离心泵调节阀cv024ad1-3大流量禺心泵出口圧力pt034da1-3大流量离心泵调节阀cv034ad1-4教八rlb-26离心泵出口 压力pt044da1-4教八rlb-26离心泵调节阀cv044ad2-1转输泵出口压力pt052da2-1转输泵出口调节阀cv054ad2-2真空压力cv06-fv2da2-2负压控制阀cv064ad2-3小流量离心泵直流电流dt014ad2-4中流量离心泵直流电流di024ad3-1大流量离心泵直流电流di034ad3-2rlb-26直流电流di04

45、4ad3-3转输泵直流电流di054ad3-4中频电流ai013. 2离心泵供电电源设计离心泵测试装置中离心泵电源有多种类型，直流 有 dc16v、dc19v、dc24v、dc27v、dc30v,交流中频 电源为 ac115v, 400hzo直流电源中 dc16v、dc19v、dc24v、dc30v 为小 功率的开关屯源，功率为200350w,选用明纬公司 的nes系列开关电源,nes系列开关电源外形如图12所示。dc27v开关电源为大功率的，功率为2400w,选用明纬公司的rsp-2400-27v，其外形如图13所示。(1)直流屯源dc16v： nes-200-15,dc19v： nes-3

46、50-24,dc24v： nes-350-24,调整至16v, 200w；调整至19v, 350w；24v 输出，350w；dc27v： rsp-2400-27v, 27v 输出,88a；dc30v： nes-350-27,调整至 30v, 350w其中根据系统中离心泵的功率及电源形式，离心泵电源选型如下:图3 rsp系列直流开关电源（2）交流电源三相四线制，ac115v, 400hz, 30kw中频电源。3. 3传感器和执行器离心泵测试装置中的传感器主要有流量传感器、压力传感器、电流传感器、电压 传感器等。流量传感器用于测试离心泵流量，根据离心泵的流量范围来选择合适的流量传感 器，流量传感器

47、采用涡轮流量传感器，将流量变换成与流量成正比的脉冲频率信号， 脉冲频率信号接入plc的高速输入点，通过plc程序来实现流量的测量。压力传感器用丁测量离心泵出口压力，根据离心泵出口压力来选择合适的压力变 送器，压力变送器采用扩散硅型压力变送器，4-20ma输出，接至plc系统的模拟量 输入模块，通过plc程序实现压力数据的采集。电流传感器用于测量离心泵电流，直流采用分流器，分流器输岀信号0-75mv,接入数字电流表，数字电流表显示电流并变送输出4-20ma至plc系统的模拟量输入 模块，通过plc程序实现离心泵宜流电流数据的采集。中频电流采用中频电流表测量 显示，并变送输出4-20ma至plc系

48、统的模拟量输入模块，通过plc程序实现离心泵 交流电流数据的采集。离心泵测试装置屮的执行器主要是电动调节阀和负压比例控制阀，plc系统通过 模拟量输出模块输出4-20ma的电流，来控制电动调节开度和电气比例阀的输出压力, 实现离心泵测试的流量条件和飞行高度条件。3. 4组成框图下图是该系统的组成框图,plc控制系统由触摸屏、plc、d/a数模转换器、a/d模数 转换器、压力变送器、流量传感器、开关电源、接触器和断路器等组成。打印机触摸屏c l p模拟量开关量add a压力传感器开关、按钮等燃油泵系统控制系统框图试验台以plc和触摸屏为核心,对试验台工作状态进行自动控制和调节。能够完成燃 油泵的

49、自动测试，能够对自动测试部分的工作进行实时显示和打印。由于采用了触摸 屏作为输入、输出和显示设备,从而使得操作简单、方便和易于掌握3. 5防爆燃油是一种易燃和挥发性的液压介质。在室内，当燃油在空气中的比例达到一定值时, 在静电和电火花的作用下,就会引起失火，甚至燃爆。因此，为了保证测控系统的安全、 可靠、连续运行，我们将试验台的防爆、防静电贯穿于整个设计始终。系统元件均采 用有防爆功能的优质元件，电缆都使用屏蔽线，强电插头、插座和灯具均采用防爆型。第四章控制系统软件设计4. 1 caxa电子图软件4. 1. 1概述caxa电子图板又称eb,即electronic board （电子图板）,是北

50、京北航海尔软件有 限公司开发的一种适用于通用绘图和设计的计算机辅助设计软件。它易学易用、操作 简便、功能齐全、工程标注智能化，适合于所有二维机械工程图纸的绘制，如装配图 或零件图设计、装配图拆画零件图、零件图组织装配图、电气图纸设计等等。4.1.2具有特点中文全程在线帮助：图标和全中文菜单结合。系统状态、提示及帮助信息均为中文。 使用者在需要吋，只需按下热键，即可获得详细的帮助信息。全面采用国标设计：按照最新国标提供图框、标题栏、明细表、文字标注、尺寸标注 以及工程标注，已通过国家机械cad标准化审查。操作简单，易学易用：caxa电子图板具有全而的鼠标拖动绘图功能，釆用动态导航 定位，既符合画

51、法几何原理，又使操作直观灵活；图纸比例与图形设计无关，使设计 者节省了大量的比例换算吋间。另外，还具备undo/redo （取消/重复）功能，使绘 图更加灵活口如。通用的数据接口：通过dxf接口、hpgl接口和dwg接口可与其它cad软件进行图纸 数据交换，可以利用用户在其它cad系统上所做的工作智能化的工程标注：系统智能判断尺寸类型，自动完成所有标注。尺寸公差数值可以 按国标偏差代号和公差等级自动查询标出。提供坐标标注、倒角标注、引出说明、粗 糙度、基准代号、形位公并、焊接符号和剖切位置符号等工程标注。轻松的剖面线绘制：对任意复杂的封闭区域，用鼠标点域内任意一点，系统口动完成 剖面线填充。多种剖面图案可供选择。方便的明细表与零件序号联动：进行零件序号标注时，可自动生成明细表，并ii将标 准件的数据自动填写到明细表中，如在中间插入序号，则其后的零件序号和明细表会