1.1 故障現象說明
水配重系統優先級試驗內容為驗證3種調節方式優先級是否正確,即應急調節>緊急調節>正常調節。應急調節由直控開關控制,當打開直控開關后,不論系統在任何調節方式都應轉為應急調節,隨后系統自動完成對兩個輔泵的控制調節過程。應急調節的外部控制電路圖如圖1所示。圖1中,J1為J210-J1N型繼電器,J2為J320-D1A型繼電器,J3、J4為T020-120s型繼電器。
電路圖分析:按圖1連接線路,當水配重系統進行正常調節時,打開直控開關,飛機直流28V電通過直控開關,將繼電器J2吸合,其觸點A1與A2閉合,此時28V電通過二極管將繼電器J1吸合,則PLC電源的24V+掉電,系統不通過PLC的內部程序進行控制,此時其他泵停止工作。但輔泵1(Y1)、輔泵2(Y3)通過J3、J4延時繼電器的外線路,來控制這兩個輔泵的工作狀態。以上控制原理是系統完成正常調節轉為應急調節的工作過程。
地面試驗實際操作直控開關后,出現的故障現象是: PLC控制模塊的工作指示燈未熄滅,兩臺輔泵未按繼電器控制方式工作,系統正常模式轉應急模式未啟動成功。
圖1 應急調節外線路與PLC線路圖
1.2 故障分析:
根據接線圖分析,出現故障的原因可能有:
(1)繼電器J1或J2未能正常工作;
(2)PLC控制模塊的24V+端與輸出COM端在轉換時有電壓串入。
依據上述分析的故障原因,進行線路排查,zui終確定原因2的可能性很大。針對PLC控制模塊的輸出單元內部線路進行分析,本系統采用三菱系列的PLC控制模塊,其輸出單元為雙向晶閘管方式,內部原理圖如圖2。
在雙向晶閘管輸出電路中,輸出電路采用的開關器件是光控雙向晶閘管,虛線框內是PLC 內部的輸出電路,線框外右側為外部用戶連接線,各個輸出點對應的輸出電路均相同。
圖2中,T 為光控雙向晶閘管(兩個晶閘管反向并聯);LED 指示輸出點的狀態;R2, C 構成阻容吸收保護電路;FU 為熔斷器。
圖2 PLC輸出端內部原理圖
輸出端工作原理為:當對應于T 的內部繼電器的狀態為1 時,發光二極管導通發光,同時輸出指示燈LED 點亮,表示該輸出點接通;當對應T 的內部繼電器的狀態為0 時,T 不導通,此時LED 不亮。雙向晶閘管為無觸點開關,無論外接電源極性如何,都能使雙向晶閘管T 導通,使負載得電,輸出的負載電源可以根據負載的需要選用直流或交流電源。雙向晶閘管響應時間介于晶體管型與繼電器型之間。
由圖1電路圖可以看出,當直控開關閉合時,28V電分為兩條通路通過,支路1為:J1、J2吸合后,將PLC控制模塊的輸入電源端(24V電)斷開,此通路完成PLC對所有泵控制的切斷;支路2為:J3繼電器的B2、B3觸點,J4繼電器的B2、B3觸點,由于J3、J4繼電器為延時吸合120S的時間繼電器,故Y1、Y3的輸出接線端在4min內,一直存在28V。
根據圖2所示,Y端出現28V時,雙向晶閘管T 導通,由于雙向晶閘管響應時間介于晶體管型與繼電器型之間,可通過比較支路1與支路2的響應時間:支路1完成通路必須在J1、J2吸合后,即響應時間為2個繼電器動作時間之和,不大于21ms;支路2完成通路在雙向晶閘管T導通后,即響應時間不大于6ms。因此,在PLC電源輸入端未完成斷電情況下,Y1、Y3端電壓已經串至PLC控制器的COM1端,而COM1端與PLC控制器的24V+端,外線路有并線連接,導致PLC的24V電壓端一直存在28V電壓,使得PLC控制器工作程序出現混亂,以致系統出現上述故障現象。
1.3 故障排除
將PLC的輸出端COM1與PLC電源輸入的24V+端并線取消,并將COM1端另外接至電源點24V+。重新進行試驗內容,系統完成正常模式轉應急模式,上述故障現象排除。