1746-OB32厦门光沃自动化设备有限公司
小吴
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1引言
某火炮发射车为了进步命中率，在发射火炮前，必须先进行承载渠道的调平。承载渠道由四条支腿和四个轮胎支撑，为了确保调平后水平度的安稳，调平时首先让轮胎离地，只让四条支腿支撑渠道，以战胜轮胎变形引起的平面改变。要完结主动调平，就必须使电气操控体系和液压体系在计算机的操控下，成为一个有机的整体，协调、高效、地运转。渠道操控的关键技能是调平算法的选择和主动调平技能的完结。咱们使用了2个水平传感器，分别检测前后和左右的倾斜度，而每个支腿的升高都或许引起它们的改变，因此从操控体系来看，这是一个多输入多输出的强耦合的动态进程[1]。
火炮发射渠道应该满足以下要求：
(1)调平后，渠道由四条支腿支撑并与车体脱离;
(2)调平进程应在短时刻内完结，并满足精度指标的要求;
(3)渠道调平后，应进行锁定以确保渠道的状态至少24小时不变。
为了进步火炮的机动性，咱们研究开发了plc操控的主动调平体系，这种体系调平时刻短，调平精度高，操作简略牢靠，对进步火炮的机动性能具有重大意义。
2四点式渠道的调平办法
图1是四点式承载渠道示意图。依照对称矩形办法，选用4个笔直油缸来支撑渠道。这种支撑形式具有安稳性好、抗倾覆能力强等长处，因此被广泛用于机动火炮的发射进程[2]。
调平体系中水平传感器装置如图2所示，水平传感器与渠道的一条对角支点连线平行装置。渠道有4个支点，渠道重心不在两水平传感器交叉点上。如图2所示，2个方向倾角为α和β，传感器夹角为γ，则渠道的倾斜度θ能够由α和β合成为：
假如2个方向的操控精度为?δ，则调平后渠道的水平差错为：
从(2)式能够得到，操控度δ必定，当γ=90?时，渠道的水平差错θ取小值，因此在大多数的调平体系中，两个传感器都互相笔直装置。此刻也就是说，两边的水平操控度应为整个渠道水平操控度的，比方要求整个渠道的倾斜度为2′，则操控时2个方向的操控度应该为。
依据水平传感器测出的水平倾角能够判断出4个支承点的凹凸，找出高点，依照“只升不降”的原则，选用升调平技能，把其他3个支点升高至与高点处于同一水平面后，调平进程完毕。其技能关键是如何依据2个水平倾角决议各支点应该升高的高度，以及选用哪种办法去操控各支点升高的高度。
3调平的plc完结及体系构成
由于plc的高牢靠性和接口的简易性，使用plc完结主动调平是一种很好的办法。假定高支点高度为a，某一支点高度为b，依照升调平办法，则b点需求升高的笔直高度为ab，咱们能够用下面的公式计算出该支腿升高ab时所需求的脉冲数n，然后操控该支腿升高的高度，到达调平意图。
式中δp是产生1mm位移的固定脉冲，能够用试验办法测出支点升高1mm所需的时刻，编程操控加于液压开关的脉冲个数就可完结要求的位移。
本体系选用德国siemens公司的simatics7-300系列的plc作为主控元件，其结构框图如图3所示。该plc体系包含电源模块、cpu模块、模拟量输入(ai)模块、数字量输入(di)模块和数字量输出(do)模块[3]。通过2个水平传感器检测渠道的左右倾角和前后倾角是否满足精度。检测出的倾角信号经相敏整流电路后送给模拟量输入模块。模拟量输入模块用来输入水平检测信号，主动完结a/d转化，然后送给cpu模块，与给定水平度进行比较。cpu模块作为操控器，能够发送各种操控命令，接纳并处理各种数据，对整个体系进行协调操控。cpu模块输出的操控量通过数字量输出模块，操控各支腿继电器动作，然后能够操控各支腿的升降，到达调平意图。液电压力开关能够检测各个支腿是否着地，避免虚腿调平。支腿着地时，对应的液电压力开关就会闭合，数字量输入模块对应的输入信号就为高电平;反之，支腿悬空时，对应的输入信号就为低电平。cpu模块依据读入的数字量做出相应的处理。
4体系的作业进程
本体系的作业进程与体系的软件流程相对应，分为四大模块，分别是：差动着地模块、手动调平模块、主动调平模块、主动撤收模块。依据渠道的倾斜度，整个调平进程分为粗谐和精调，倾斜度大于5?时，体系粗调，各支腿的动作速度较快;倾斜度小于5?时，体系精调，各支腿的动作速度较慢。其作业进程为：
(1)发动电机，送发动信号给plc;
(2)plc接纳到发动信号，履行程序;
(3)差动放腿40s，确保一切调平支腿着地;
(4)依据操作指令，履行调平进程：
?按下“手动调平”键，则依据发出的各支腿升降指令进行调平;
?按下“主动展开”键，体系主动读入水平传感器的倾角，判断倾斜度，主动进行调平。选用升调平技能，依据读入倾角值，判断高点，计算各支点需求升高的高度，用(4)式计算出所需脉冲数，然后把它对应加到各支腿，操控它们的高度，到达调平意图;
(5)调平进程完毕，发射车能够发射火炮。需求撤收时，按下主动撤收键，体系主动撤收一切调平支腿。
5技能要求与试验成果
本调平体系的技能参数要求是：
(1)调平精度≤2′
(2)调平时刻≤3min
(3)保持安稳状态24h不变
试验证明，该体系到达了指标要求，调平时刻小于1min，调平精度在2′以内，安稳性满足要求。本调平体系已调试完结，经过多次打靶试验，命中率比较高，取得了令人满意的效果。
