引言
固体火箭发动机是利用固体火箭推进剂燃烧产 生推力的化学火箭发动机，火箭发动机内的推进剂 是一种高含能材料，具有易燃易爆的特性，在一定 的压力和温度下会发生燃爆。
目前，国内在固体火箭发动机脱模工序中多采 用简易脱模装置，由于药柱对芯模移动速度和速度 的变化非常敏感，稍有不慎，极易发生燃爆事故。为 了保障安全，防止人员伤害和国家财产免于损失， 为某企业研制了一套远程监控系统，已用于小型固 体火箭发动机的脱模工序。其控制系统以PLC作为 控制核心，应用监控组态技术实现了远程实时控制， 从而确保了操作人员的安全。
1脱模监控系统的组成和功能
脱模监控系统由脱模装置、液压控制系统和计 算机控制系统组成。
1．1脱模装置 自动脱模装置主机采用四柱式液压机的结构，
如图1所示。根据该型号固体火箭发动机的特点，脱
模采用下顶式结构，当发动机精确定位并固定后，
脱模缸工作，活塞杆上移，以可调的速度，将芯模 顶起。脱模行程后到位，由提升缸快速将芯模提起， 完成了一个脱模循环。
图1脱模主机布局图
救稿日期：2008．11．17
作者简介：庞博(1982一)，男，山西太原人，硕士研究生，从事机电一体化装备研究。
【72】 第31卷第9期2009-09
万方数据
1．2液压控制系统
针对本装置脱模对象的易燃易爆性，要求脱模 油缸工作平稳、反应快，能快速的启动制动，故此设 计液压系统部分如图2所示，在液压控制系统中分别 采用比例溢流阀和比例调速阀，通过改变输入比例 电磁铁的励磁电流来改变负载缸的压力和运动速度。
I．滤油器2．油标3．空气滤清器4．齿轮泵5．异步电机6．三位四 通换向阀7．二位四通换向阀8．比例单向调速阀9，比例溢流阀
10．称重传感器1 1．磁致伸缩线性位移传感器12．顶升缸
图2液压控制原理图
1．3计算机控制系统 根据脱模装置的功能要求，同时为满足生产和
管理的需要，本文所开发的远程监控系统依据分散
检测控制、集中监控管理的原则，设计了一个由下 位机PLC实现具体控制任务，远程上位计算机进行 集中管理的高可靠性实用系统。计算机控制系统的 工作原理如图3所示。
下位机 上位机
采集 状态数据 输入 状态数据 图形 传感器
监控 模块 显示
对象 输出 【网络J
＼、—————，／
执行器 模块 指令 控制 控制数据 控制数据
图3计算机控制系统工作原理图
综上所述，脱模监控系统采用上、下位机结合 的主从控制结构，系统的结构框图如图4所示。上 位PC机选用高性能工业控制计算机，在上位PC机 上安装世纪星组态软件。
下位机选用三菱FX系歹IJPLC，它具有扫描速度
高，结构紧凑，价格低廉，具备模块化和标准化便 于编程开发的优点。根据系统控制点数的要求，选 择了FX2N一32MR PLC；为了实现数字量和模拟量 的相互转化，CPU主体扩展配备了三菱的FX2N．
4AD和FX2N．2DA模块，同时还增加了用于格式和 电平转换的485ADP模块，以便达到与上位计算机 的远距离串行通信。
图4脱模监控系统结构框图
2上位机的组态开发及功能实现
2．1监控系统界面设计 监控系统根据实时脱模工艺流程以及数据处理
要求，组态有主操作界面、脱模力预设界面、脱模
速度及位移预设界面、历史曲线窗口及脱模力对照 表等5个界面。主操作界面如图5所示。
图5脱模监控系统主操作四面及实时曲线图
在脱模过程中，需要时刻监测脱模力和脱模速 度的变化，并与历史数据进行对比。用趋势曲线图 显示直观方便，因此在设计过程中绘制了系统压力、 脱模速度实时曲线及脱模力实时曲线，如图5左上 方所示，方便用户的使用。在对监控画面的设计时， 尽量做到整体结构紧凑，使操作者能在最短时间内 做出最有效的决策。
2．2构造实时数据库 实时数据库是“世纪星”的核心和引擎，也是
联系上位机和下位机的桥梁。监控系统运行时，工
业现场的工作状况要以动画的形式反映在屏幕上，
操作者在计算机前发布的指令也要迅速送达工作现
场，这一切都是以实时数据库为中介环节的。在世 纪星开发系统中“变量数据库”对话框里定义变量， 定义时要指定变量名和变量类型，有些还需要一些 附加信息。
2．3建立动画连接 动画连接就是在画面的图形对象与数据库的数
据变量之间建立一种关系，当变量实时值改变时，
在画面上以图像对象的动画效果表示出来；或者由 用户通过图形对象改变数据变量的值。
控制指令，完成一定逻辑关系的开关量输出外，还
要完成模拟量的采集和数字量与模拟量之间的转化。 图7是模拟量处理的流程图。
生产现声 模拟量输人模块 用户程序(责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）
