混合總線測控系統(tǒng)在R0110燃?xì)廨啓C(jī)低排放試驗(yàn)中的應(yīng)用

陳海清，孫永飛，熊進(jìn)星

（中航工業(yè)沈陽發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)研究所，沈陽110015）

混合總線測控系統(tǒng)在R0110燃?xì)廨啓C(jī)低排放試驗(yàn)中的應(yīng)用

陳海清，孫永飛，熊進(jìn)星

（中航工業(yè)沈陽發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)研究所，沈陽110015）

針對R0110燃?xì)廨啓C(jī)低排放試驗(yàn)內(nèi)容的要求，提出了對試驗(yàn)平臺的測試與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并詳細(xì)介紹了該試驗(yàn)平臺測試系統(tǒng)與控制系統(tǒng)的硬件與軟件結(jié)構(gòu)和功能的實(shí)現(xiàn)，其中通過利用混合總線方式將原測試系統(tǒng)與新測試系統(tǒng)相結(jié)合，擴(kuò)展了試驗(yàn)器的測試能力。根據(jù)試驗(yàn)中多路燃料供給規(guī)律的要求，提出燃料供給手動、自動2種控制方式，進(jìn)一步提高了試驗(yàn)控制上的智能性。在自動控制程序設(shè)計(jì)中，充分考慮了燃料供應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，并制定了相應(yīng)的處理方案，保障了試驗(yàn)的順利完成，而且提高了該試驗(yàn)器的智能化水平和整體測控能力。

混合總線；測控系統(tǒng)；LabV eiw；網(wǎng)絡(luò)通訊；自動控制；低排放試驗(yàn)；燃?xì)廨啓C(jī)

0　引言

傳統(tǒng)燃燒室試驗(yàn)器的測控系統(tǒng)主要以RS232總線、GPIB總線為主?？紤]到安全性，試驗(yàn)采用機(jī)械按鈕或上位機(jī)組態(tài)軟件遠(yuǎn)程控制的方式。隨著總線技術(shù)的進(jìn)步，近些年一些新建試驗(yàn)器采用了VXI總線、PXI總線形式搭建測試系統(tǒng)［1-2］，提高了測試的采集速度和精度。

在已建成的大型試驗(yàn)器上，單一總線形式的測控系統(tǒng)往往不能滿足新型測試任務(wù)的需要，而重新對整個(gè)測控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、驗(yàn)證，又會耗費(fèi)大量的時(shí)間和資金。在分析比較了不同總線優(yōu)勢后，根據(jù)不同的測試任務(wù)選擇不同的總線形式，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建1個(gè)混合總線的測控系統(tǒng)［3］，擴(kuò)大原系統(tǒng)的測試能力。

為研究R0110燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室的燃料供給方式對排放影響規(guī)律的影響，在測試系統(tǒng)中選用混合總線的方式進(jìn)行搭建，在多路燃料供給的控制方式上采用手動和自動2種控制方式，軟件采用LabView和組態(tài)王進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)，利用OPC通訊方式將虛擬儀器技術(shù)和PLC控制技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜的邏輯控制過程［4-5］。根據(jù)試驗(yàn)中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)［6-7］，制定了多種方案進(jìn)行預(yù)防，保障了試驗(yàn)順利進(jìn)行。

本文介紹了混合總線測控系統(tǒng)在R0110燃?xì)廨啓C(jī)低排放試驗(yàn)中的應(yīng)用情況。

1　R0110燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)測控要求

1.1試驗(yàn)對測控系統(tǒng)的需求

根據(jù)給定的燃燒室進(jìn)、出口狀態(tài)參數(shù)，錄取指定試驗(yàn)條件下的狀態(tài)數(shù)據(jù)，測點(diǎn)參數(shù)見表1。其中1～21項(xiàng)為新增測試內(nèi)容，22項(xiàng)為原系統(tǒng)已有測試內(nèi)容。

表1　測試內(nèi)容

天然氣燃料分3路供應(yīng)，分別對應(yīng)不同的燃料噴嘴。燃料供應(yīng)方式分為定量供應(yīng)和按設(shè)定規(guī)律供應(yīng)。其中定量供應(yīng)可以通過手動對調(diào)節(jié)閥的控制，逐漸調(diào)節(jié)燃料流量大小，不嚴(yán)格限定調(diào)節(jié)過程的時(shí)間長度。而按規(guī)律供應(yīng)燃料方式需要考慮供應(yīng)模式、時(shí)間、燃料量、溫度、點(diǎn)火動作、火焰狀態(tài)、壓力脈動等因素的影響，如圖1所示。

圖1　燃料按規(guī)律供應(yīng)

現(xiàn)場新增15個(gè)閥門、1支點(diǎn)火器，采用遠(yuǎn)程上位機(jī)控制，閥門反饋值、點(diǎn)火狀態(tài)需要計(jì)算機(jī)顯示和記錄。

1.2燃料氣控制系統(tǒng)難點(diǎn)

由于天然氣管路［8］采用單一天然氣氣源供氣，分為3路后分別供氣，如圖2所示。在燃料動態(tài)切換過程中，手動操作很難實(shí)現(xiàn)多路同步切換過程，所以燃料供應(yīng)需采用手動和自動2種控制方式，在軟件中需要設(shè)置控制的權(quán)限，防止誤操作。

圖2　室內(nèi)天然氣管路流程

根據(jù)試驗(yàn)條件下燃料流速計(jì)算出流量計(jì)安裝位置與燃料入口位置之間的距離產(chǎn)生的滯后時(shí)間約為100～1000 ms。調(diào)節(jié)閥動態(tài)響應(yīng)時(shí)間（閥門從全關(guān)位置到打開63%位置所需要的時(shí)間）為4000 ms，閥門的死區(qū)和回差指標(biāo)均為1.0%?？紤]到動態(tài)切換過程時(shí)間短，閉環(huán)控制方式難以滿足實(shí)際燃料按規(guī)律供應(yīng)。

R0110燃?xì)廨啓C(jī)低排放試驗(yàn)需要探索天然氣供氣的切換規(guī)律，在探索過程中要經(jīng)常對燃料供應(yīng)規(guī)律進(jìn)行調(diào)整。軟件設(shè)計(jì)時(shí)需對多參數(shù)（如時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間長度、流量目標(biāo)值等）界面化設(shè)定，通過參數(shù)修改，實(shí)現(xiàn)對規(guī)律的調(diào)整。

在R0110燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)中需要考察多路燃料在短時(shí)間（10～60 s）內(nèi)從1個(gè)狀態(tài)穩(wěn)定切換到另1個(gè)狀態(tài)的過程，自動切換過程中需要加入壁溫、出口溫度、火焰狀態(tài)和壓力脈動等因素，對自動執(zhí)行進(jìn)行制約。

1.3試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估

R0110燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室試驗(yàn)所用燃料為天然氣，天然氣為易燃易爆氣體，泄漏可能造成火災(zāi)、爆炸，對設(shè)備和人員造成損害。

在對試驗(yàn)設(shè)備操作過程中，存在手動操作不當(dāng)引起設(shè)備超溫、試驗(yàn)件損壞等風(fēng)險(xiǎn)；在多路燃料自動供應(yīng)時(shí)，燃燒室內(nèi)壁面溫度若超過限定值，會造成試驗(yàn)件損壞；在多路燃料自動供應(yīng)時(shí)，燃燒室內(nèi)若出現(xiàn)異?；鼗瓞F(xiàn)象，會造成燃燒室內(nèi)部燒蝕現(xiàn)象；在多路燃料自動供應(yīng)時(shí)，若在閥門聯(lián)動過程出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤，會造成燃料供應(yīng)異常，存在試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。在試驗(yàn)過程中若出現(xiàn)振蕩燃燒，會干擾燃燒室的燃燒過程，損壞燃燒室的構(gòu)件，并使燃燒效率降低［9］。

2　試驗(yàn)平臺的原有測控系統(tǒng)介紹

試驗(yàn)平臺由氣路、水路、加溫、燃料氣、監(jiān)控、測控6大系統(tǒng)組成。其中測試系統(tǒng)需要對試驗(yàn)平臺上的參數(shù)（最大測試能力240路測試通道）進(jìn)行監(jiān)控和記錄，參數(shù)類型包括溫度、壓力、流量和角度等，采用VXI總線儀器進(jìn)行采集，硬件采集速度設(shè)置為20次/s，儀器模數(shù)轉(zhuǎn)換精度達(dá)到0.05%，測試軟件采用LabWindows CVI8.1編程實(shí)現(xiàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用文本文檔形式單次記錄。

控制系統(tǒng)中的被控對象主要為現(xiàn)場的閥門和電機(jī)，控制器采用智能控制儀表和變頻器。上位機(jī)與控制器的通訊采用串口總線的形式，控制軟件采用組態(tài)王編寫實(shí)現(xiàn)，操作人員通過對軟件界面上控件的操作，實(shí)現(xiàn)對控制對象的遠(yuǎn)程控制。根據(jù)R0110燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)對測試系統(tǒng)的需求，原系統(tǒng)從功能上已無法滿足，所以提出了改進(jìn)方案。

3　新試驗(yàn)平臺測控系統(tǒng)方案介紹

3.1試驗(yàn)平臺測控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

測試系統(tǒng)的硬件由傳感器、信號調(diào)理儀器、數(shù)據(jù)采集儀器和計(jì)算機(jī)等幾部分組成，控制系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。改造后最大測試能力為512路模擬信號通道，控制上增加了3組PLC控制器，80路I/O接口。測控系統(tǒng)整體架構(gòu)如圖3所示。

圖3　測控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

燃燒室試驗(yàn)平臺在總體結(jié)構(gòu)上分為試驗(yàn)器設(shè)備測點(diǎn)和試驗(yàn)件測點(diǎn)，在試驗(yàn)器設(shè)備上的測點(diǎn)一般為固定測點(diǎn)，這類測點(diǎn)采用VXI總線儀器進(jìn)行采集。VXI總線儀器具有模塊化結(jié)構(gòu)、體積小、穩(wěn)定性高和集成度高等特點(diǎn)［10］，在采集速度和精度上，具有其他總線系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢，但由于VXI基于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)不支持的VME總線，不能隨PC技術(shù)同步發(fā)展，也不具有主流軟件開發(fā)的優(yōu)勢，構(gòu)建VXI總線測試系統(tǒng)造價(jià)比較高，并且測試靈活性上不如LXI總線，一般適用于新建高端試驗(yàn)器測試系統(tǒng)［11］。

試驗(yàn)件測點(diǎn)一般為靈活、集中式的測點(diǎn)，根據(jù)試驗(yàn)內(nèi)容的不同，此類測點(diǎn)類型、數(shù)量經(jīng)常變化。這類測點(diǎn)采用LXI總線儀器進(jìn)行采集，LXI總線儀器綜合了VXI總線和LAN總線的特點(diǎn)，并且LXI總線儀器搭建靈活，依靠以太網(wǎng)連接可以構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)測試系統(tǒng)，儀器可靠近測點(diǎn)進(jìn)行信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換并采集，減少了信號傳輸上的誤差和干擾；但LXI總線在通風(fēng)散熱、電磁兼容等方面的設(shè)計(jì)比較簡單，其通訊依靠以太網(wǎng)，存在保障數(shù)據(jù)安全性的潛在問題［12］。

為了探測燃燒室不同狀態(tài)下的燃燒穩(wěn)定性，測試系統(tǒng)加入了4個(gè)壓力脈動信號的測點(diǎn)，此類信號采用PXI總線儀器進(jìn)行采集，PXI總線儀器的特點(diǎn)與VXI總線和LXI總線的特點(diǎn)比較相似，除此之外PXI總線PXI具有更快的總線傳輸速率、更小的體積，PXI總線與CPCI保持兼容，基于PCI總線的軟硬件均可應(yīng)用到PXI系統(tǒng)，PXI總線的軟硬件價(jià)格相對便宜，在高頻測量上，可以替代VXI，為用戶提供低成本的模塊儀器解決方案［13］。

燃?xì)夥治鱿到y(tǒng)為相對獨(dú)立的子系統(tǒng)，燃?xì)夥治鰞x器輸出4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)信號，采用PLC的A/D模塊進(jìn)行采集，經(jīng)上位機(jī)計(jì)算后輸出結(jié)果。由于燃?xì)馊泳嚯x長、燃?xì)鈨x器測量過程時(shí)間長，會造成數(shù)據(jù)輸出結(jié)果相對滯后，在加入測試系統(tǒng)中時(shí)，僅與其他系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)交換，不考慮同步性問題。在后期數(shù)據(jù)分析時(shí)，將燃?xì)夥治鰯?shù)據(jù)與其他實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)之間的滯后時(shí)間記為約15 s［14］。

控制系統(tǒng)中被控對象為調(diào)節(jié)閥、電磁閥和點(diǎn)火器?？刂破鬟x用歐姆龍PLC和智能控制儀表（SR94）。其中單組PLC包括電源、CPU、通訊模塊、OC模塊、ID模塊、A/D模塊和D/A模塊，可以實(shí)現(xiàn)開關(guān)量控制和采集，模擬量和數(shù)字量之間的轉(zhuǎn)換，PLC與計(jì)算機(jī)之間采用網(wǎng)線連接。PLC作為控制器的優(yōu)勢在于可以在上位機(jī)編輯邏輯控制程序，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制過程。智能儀表安裝在執(zhí)行機(jī)構(gòu)附近，與計(jì)算機(jī)之間采用RS485總線連接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場和遠(yuǎn)程2種控制方式，方便操作人員的操作和檢查。

3.2試驗(yàn)平臺測控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)

3.2.1測試系統(tǒng)軟件

軟件采用LabView8.5開發(fā)，測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)［15-16］如圖4所示，軟件效果如圖5所示。

圖4　軟件結(jié)構(gòu)及功能

圖5　試驗(yàn)中的界面

進(jìn)行儀器初始化設(shè)置要通過LABVIEW中的“調(diào)用庫函數(shù)節(jié)點(diǎn)VI”，調(diào)用儀器接口的動態(tài)鏈接庫，通過各儀器的設(shè)置參數(shù)，實(shí)現(xiàn)儀器的初始化設(shè)置，包括：通道類型、采集頻率、觸發(fā)方式、濾波方式、通道順序、數(shù)據(jù)單位等。

數(shù)據(jù)處理是軟件的核心內(nèi)容，利用LabView中的簇?cái)?shù)組結(jié)構(gòu)建立軟件上的虛擬測試通道，每個(gè)通道的信息均體現(xiàn)在簇結(jié)構(gòu)中，處理過程采用隊(duì)列的方式逐步對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括：參數(shù)計(jì)算、異常判斷、異常處理、數(shù)據(jù)發(fā)布和數(shù)據(jù)庫存儲等。為了實(shí)現(xiàn)程序的多功能性，在程序進(jìn)程上采用多線程的方式［17］，并且充分利用事件的方式對不同功能做出響應(yīng)，減小對內(nèi)存的占用。

為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)布功能，首先在局域網(wǎng)內(nèi)部署簇結(jié)構(gòu)的數(shù)組網(wǎng)絡(luò)共享變量，其中簇結(jié)構(gòu)內(nèi)包括：序號（整型）、名稱（字符串）、數(shù)值（雙精度）、有效性（布爾）、報(bào)警提示（布爾）；其次將處理后的通道數(shù)據(jù)寫入網(wǎng)絡(luò)共享變量；最后，不同的計(jì)算機(jī)操作提取所需數(shù)據(jù)，做進(jìn)一步計(jì)算、顯示和記錄等處理。

利用LabView的顯示控件的屬性“數(shù)據(jù)界限”可設(shè)定數(shù)據(jù)的預(yù)警值，當(dāng)實(shí)際數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時(shí)，利用控件“閃爍”、“背景色”等屬性值的變化來提示，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)報(bào)警顯示功能。

在云圖功能的實(shí)現(xiàn)上，利用LabView中的“3維參數(shù)曲面VI”控件來實(shí)現(xiàn)顯示2維平面的數(shù)據(jù)場圖像，其中x、y軸用來標(biāo)注電偶點(diǎn)的坐標(biāo)位置，z軸表示測點(diǎn)場數(shù)據(jù)數(shù)值的大小，采用雙線性插值法增加數(shù)據(jù)場測點(diǎn)間的過渡點(diǎn)，然后將形成的3維曲面投影到x－y平面上，形成2維平面效果。在“3維參數(shù)曲面VI”控件上，通過分段修改顏色屬性與數(shù)據(jù)場數(shù)值范圍的對應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)場的顯示效果。在試驗(yàn)過程中，通過云圖可以觀察到在燃料切換過程中溫度場的高溫區(qū)位置的變化，便于試驗(yàn)人員對試驗(yàn)過程的直觀判斷，數(shù)據(jù)場效果如圖6所示。

圖6　數(shù)據(jù)場效果

在數(shù)據(jù)計(jì)算功能上，把與試驗(yàn)相關(guān)的計(jì)算公式編寫成通用的DLL計(jì)算文件，利用LabView中“引用節(jié)點(diǎn)調(diào)用VI”控件引用計(jì)算文件。通過軟件前面板的下拉列表，實(shí)現(xiàn)對計(jì)算公式引用和調(diào)用數(shù)據(jù)的修改

這種計(jì)算調(diào)用的方式，可以減少LabView程序框圖設(shè)計(jì)上的復(fù)雜程度，使程序可讀性更強(qiáng)。當(dāng)計(jì)算的輸入發(fā)生改變時(shí)，可以避免進(jìn)入后臺修改程序。

通過調(diào)用Database Connectivity數(shù)據(jù)庫工具包中的組件，實(shí)現(xiàn)將軟件采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)記錄到數(shù)據(jù)庫中［18］，作為連續(xù)動態(tài)數(shù)據(jù)的記錄，通過數(shù)據(jù)庫的查詢功能，實(shí)現(xiàn)連續(xù)數(shù)據(jù)的回放功能，在LabView中通過調(diào)用Excel應(yīng)用程序的屬性和方法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸出報(bào)表功能。

3.2.2控制系統(tǒng)軟件

根據(jù)控制難點(diǎn)問題，提出以下解決方案，并在實(shí)際應(yīng)用中解決上述問題。

（1）程序中加入自動/手動狀態(tài)切換按鈕，并設(shè)定自動情況下手動輸入失效，在手動情況下不執(zhí)行自動程序。在切換時(shí)，須將前一狀態(tài)（手動或自動）的閥門參數(shù)賦值給下一狀態(tài)（自動或手動）的閥門參數(shù)，防止閥門誤操作。上位機(jī)與PLC之間的通訊采用OPC通訊方式，通過建立PLC與PC之間OPC變量，實(shí)現(xiàn)對閥門開度大小的控制［19-20］。

（2）控制系統(tǒng)采用開環(huán)控制方式，通過冷態(tài)調(diào)試標(biāo)定出閥門在單路、雙路、3路供氣情況下開度與流量間的函數(shù)關(guān)系，通過這個(gè)函數(shù)關(guān)系，在自動情況下自動算出流量對應(yīng)的閥門開度大小，從而實(shí)現(xiàn)對閥門的控制。控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖7所示。

圖7　控制系統(tǒng)軟件方案

（3）為了解決燃料規(guī)律控制問題，在編制流量變化曲線模塊時(shí)，將燃料切換過程劃分6個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)間段采用定時(shí)For循環(huán)，時(shí)鐘間隔為50 ms，各時(shí)間段內(nèi)自動確定本階段循環(huán)次數(shù)，每次循環(huán)發(fā)送1次閥門開度的數(shù)字信號給PLC，由PLC輸出模擬信號控制閥門動作，實(shí)現(xiàn)閥門的連續(xù)動作，程序如圖8所示。

程序中流量隨時(shí)間變化的曲線為

圖8　自動控制線程程序

在軟件中將控制參數(shù)（每個(gè)時(shí)間段長度、目標(biāo)流量值、點(diǎn)火時(shí)間點(diǎn)、點(diǎn)火時(shí)間長度等）通過界面寫入全局變量中。在主程序的控制線程中通過調(diào)用修改后控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對燃料供應(yīng)的規(guī)律調(diào)整。

（4）控制程序進(jìn)程上采用多線程方式，對于閥門反饋超限、壁面溫度超溫、出口溫度超溫、火焰狀態(tài)、燃?xì)庑沽骱蛪毫γ}動超限等事件，采用獨(dú)立線程監(jiān)聽。當(dāng)有事件發(fā)生時(shí)，采取相應(yīng)的處理。

3.3數(shù)據(jù)采集儀器同步

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)同步采集［21］時(shí)有2個(gè)要點(diǎn)：多個(gè)通道數(shù)據(jù)采集的起始時(shí)間一致，即同步觸發(fā)；數(shù)據(jù)間的時(shí)間間隔一致，即采樣時(shí)鐘同步。

為了保證多個(gè)數(shù)據(jù)采集儀器多個(gè)通道間能同步采集，制定同步采集方案，如圖9所示。

圖9　系統(tǒng)同步方案

總圖解決方案如下：

（1）EX1000TC與EX2500A之間通過LXI Trigger Bus連接；

（2）EX2500A發(fā)出Trigger信號給EX1000TA進(jìn)行同步觸發(fā)；

（3）EX1000TC與EX1000TC之間通過LXI Trig-ger Bus連接；

（4）EX2500A同時(shí)發(fā)出TTL信號給壓力掃描閥，進(jìn)行觸發(fā)采集；（5）測試局域網(wǎng)內(nèi)接入GPS時(shí)鐘源，授予時(shí)間；（6）所有數(shù)據(jù)具有絕對時(shí)間戳，供各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)對齊。

3.4報(bào)警與處理

R0110燃?xì)廨啓C(jī)試驗(yàn)屬于探索性試驗(yàn)，試驗(yàn)過程中存在很多風(fēng)險(xiǎn)因素，例如回火、超溫、振蕩燃燒等，所以在試驗(yàn)準(zhǔn)備階段要充分預(yù)估可能存在的試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)，并制定好相應(yīng)的處理方案，將方案編輯到測控軟件中，自動處理風(fēng)險(xiǎn)，報(bào)警與處理流程如圖10所示。

圖10　報(bào)警與處理流程

主要包含以下6個(gè)處理風(fēng)險(xiǎn)的方式：

（1）自動控制下，燃料實(shí)時(shí)給定值與實(shí)際反饋值誤差不超過3%，超過限定值時(shí)報(bào)警，并切到手動狀態(tài)；

（2）試驗(yàn)過程中監(jiān)控壁面溫度測點(diǎn)，當(dāng)溫度超過限定溫度時(shí)，可能造成試驗(yàn)件損壞，程序判斷超溫后自動切斷燃料供給；

（3）自動狀態(tài)下啟動點(diǎn)火器，當(dāng)時(shí)間超過點(diǎn)火時(shí)間設(shè)定長度后，火焰探測器未探測到火焰信號，或者火焰異常熄滅，火焰探測器信號消失，控制調(diào)節(jié)法開度，自動降低燃料供應(yīng)，并將控制方式由自動方式切到手動方式；

（4）試驗(yàn)中，燃料的成分是天然氣，天然氣泄漏可能造成火災(zāi)、爆炸，給設(shè)備和人員造成損害。在燃料管路附近安裝燃?xì)庑孤┨筋^，一旦泄漏，探頭發(fā)出信號自動切斷供料供給；

（5）燃燒室進(jìn)、出口狀態(tài)參數(shù)（如空氣流量、冷卻水壓力等）數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，可能造成試驗(yàn)設(shè)備超溫，試驗(yàn)件損壞，程序判斷超限后緊急切斷燃料供給；

（6）為預(yù)防試驗(yàn)其他風(fēng)險(xiǎn)，在試驗(yàn)操作間內(nèi)安裝緊急切斷按鈕，操作人員通過按鈕可直接切斷燃料供給。

4　結(jié)束語

本文介紹了針對R0110燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室試驗(yàn)設(shè)計(jì)的1套測控系統(tǒng)，并對測試系統(tǒng)中混合總線的應(yīng)用、燃料規(guī)律控制方式、試驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)與處理方式做了詳細(xì)介紹，該測控系統(tǒng)可滿足試驗(yàn)需求，解決燃?xì)饪刂浦械碾y點(diǎn)問題，保障試驗(yàn)順利完成。

目前，許多燃燒試驗(yàn)不拘泥于固定式的穩(wěn)態(tài)測試，對測試方式提出了多樣性要求，如運(yùn)動測試、周期疲勞性測試、燃?xì)夥治鰷y試、紅外測試等，這要求未來的測試系統(tǒng)更具有可擴(kuò)展性、包容性；控制系統(tǒng)更加智能化，具有更高的系統(tǒng)可靠性?；旌峡偩€的應(yīng)用促進(jìn)了試驗(yàn)測控技術(shù)水平的提升，對提升試驗(yàn)?zāi)芰τ兄匾饬x［22］。

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（編輯：趙明菁）

Application about Mixed-Bus Measure-Control System in R0110 Low Emission Tests

CHEN Hai-qing，SUN Yong-fei，XIONG Jin-xing
（AVIC Shenyang Engine Design and Research Institute，Shengyang 110015，China）

To meet the request of R0110 low emission tests，a measure-control project was designed in the test-bed which contains the structure of hardware，structure of software，and interrelated function.The new measurement system was combined with the original one by using the technology of mixed-bus，and the ability of the measurement system was expanded for the text-bed.Two kinds of control method including manual-control method and auto-control method were proposed based on the requirement of multi-pipe fuel supply，which enhance the intelligence of the test-bed.Considering the risk of fuel supply，corresponding solution was designed in programming to guarantee the accomplishment of the test.The system was not only reaches the test requirements，but also improves the test-bed intelligence level and measure-control system integration.

mixed-bus；measure-control system；Labview；network communication；automatic control；low emission test；gas turbine

V 263.3

A

10.13477/j.cnki.aeroengine.2016.04.008

2015-12-19基金項(xiàng)目：燃?xì)廨啓C(jī)工程研究項(xiàng)目資助

陳海清（1985），男，工程師，從事航空發(fā)動機(jī)燃燒室電氣測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作；E-mail：chenhaiqing_406@163.com。

引用格式：陳海清，孫永飛，熊進(jìn)星.混合總線測控系統(tǒng)在R0110燃?xì)廨啓C(jī)低排放試驗(yàn)中的應(yīng)用［J］.航空發(fā)動機(jī)，2016，42（4）：36-42.CHENHaiqing，SUN Yongfei，XIONGJinxing.Applicationaboutmixed-busmeasure-controlsysteminR0110lowemissiontests［J］.Aeroengine，2016，42（4）：36-42.