0引言
飞机加油车主要功能是为航空器提供燃油加注服务，其智能化程度对设备的使用性能以及安全性有较大影响，早期能满足移动车辆的控制器产品较少，因此飞机加油车电气控制系统智能化发展缓慢，但是随着科学技术的发展，自动化技术水平也越来越高，能够满足移动车辆的控制器越来越多，且性能也越来越稳定，因此完全可以在飞机加油车上采用程序控制器实现智能控制。为克服现有飞机加油车智能化程度不高，气动及液压控制系统复杂，设计一套基于S7-200SMART 的新型智能控制系统，不仅能解决飞机加油车控制系统智能化程度不高，而且还可以提高设备的安全性能。
1飞机加油车工作原理及控制要点
飞机加油车其核心功能是将地井管道或者油罐中的煤油输送至航空器的油箱内，主要由管路系统，气动系统、液压系统以及电气系统组成，其中气动系统控制煤油管路中气动阀工作，而电气系统控制着气动系统中的气动电磁阀和液压系统中的液压电磁工作，各个系统之间既独立，也互相关联。
飞机加油车的作业流程如图1所示。飞机加油车在加油作业时，需要将加油车行驶至航空器附近，再将地井胶管支撑油缸将至最低点，取下地井接头，与机坪下面的地井栓对接，然后将平台油缸升至合适高度，将压力加油接头与飞机油箱盖对接，握住呆德曼开关，气动系统里面的气动电磁阀则打开PCV 阀，就可以将管网内的煤油加注至飞机油箱内，在加油作业时，需要实时观察仪表板上面的压力
表度数，如：管内压力，管端压力，过滤器压差，加油流量以及油箱油箱液面，若是任意一个信号发生异常需要
停止加油。作业完成后再将压力加油接头取下、平台油缸
降至最低点，地井接头卸下，地井胶管支撑油缸升至最高点，驶离航空器。
智能控制系统的控制要点：联锁控制系统，呆德曼定时控制系统，回收油箱液面控制自动抽油系统，平台油缸升降控制系统，地井支撑油缸升降控制系统，卷盘马达收卷控制系统，紧急熄火控制系统，远程油门控制系统以及加油车限速控制系统。
同时为了后续能够实现飞机加油车远程数据管理，在加油车管路系统还加装了管内压力变送器，管端压力变送器，过滤器压差变送器，电子流量计，回收油箱液位变送器，以实现管内压力，管端压力，过滤器压差，加油流量以及油箱油箱液面的实时监测。
2智能控制系统设计2.1控制系统的总体方案
根据上述加油车的工作流程，为了保证设备性能稳定，控制系统设计非常关键，为此我们采用如下总体控制方案：以主模块为数据处理单元，扩展模块为信号采集单
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—作者简介：管大胜（1987-），男，江苏盐城人，本科，机械设计制造
中级工程师，研究方向为机场航空特种设备。
基于S7-200SMART 的飞机加油车控制系统
的设计及应用
管大胜
（上海承飞航空特种设备有限公司，上海201613）
摘要：飞机加油车是一种专门为航空器提供燃油加注的机场航空特种设备，集成了泵油、气动、液压以及电气等控制系统，为克服
飞机加油车智能化程度不高，气动及液压控制系统复杂，开发了一套基于S7-200SMART 的飞机加油车控制系统的设计方案，不仅能解决上装控制系统智能化程序不高，而且还可以提高飞机加油车的安全性能。同时也能够为其他机场设备提供一种参考设计方案。
关键词：飞机加油车；智能控制；联锁
系统
图1飞机加油车流程图
元、安全隔离栅为防护单元、数字量传感器以及模拟量变送器组成智能控制系统。
为了保证开发进度，采用市场比较成熟的西门子S7-200SMART PLC 产品，S7-200SMART PLC 可提
供不同类型、I/O 点数丰富的CPU 模块，另外新颖的信号板设计可扩展通讯端口、数字量通道、模拟量通道、在不额外占用电控柜空间的前提下，信号板扩展能更加贴合飞机加油车使用工况需求，提升产品的利用率，同时降低扩展成本。同时CPU 模块上设有以太网接口，具有强大的以太网通信功能。一根普通的网线即可将程序下载到PLC 中，方便快捷，省去了专用编程电缆。通过以太网接口还可与其他CPU 模块、触摸屏、计算机进行通讯，轻松组网。
本方案的程序控制器的CPU 模块型号是ST40，数字量扩展模块型号是EM DR32为单元，可实现16个数字量输入，16个数字量输出，模拟量输入扩展模块型号是EM AE08，能实现8组模拟量信号采集和转换（A/D ），模拟量输出扩展模块型号是EM AQ04，能实现4组信号模拟量输出（D/A ）。同时在加油车操作面板上还设置了一款触摸屏以及电子流量计表头，触摸屏采用西门子SMART line 700为人机界面，通过以太网实时与ST40模块通讯传输信号，主要完成联锁状态，变送器采集的物理量以及历史数据记录等参数显示。电子流量计采用RS485总线与ST40模块连接，采用Modbus 协议与ST40控制器进行数据通信，智能控制系统硬件结构示意图，如图2所示。
2.2控制系统的I/O 点分配输入/输出接口是可编程控制器与外部设备相互联系
的窗口。输入单元接收现场设备向PLC 提供的信号，如联锁开关、操作按钮、行程开关其他变送器输出的开关量或模拟量信号等。通过输入接口电路将这些信号转换成中央处理器能够接收和处理的信号。在输出接口电路中将中央处理器送出的弱电控制信号转换成现场需要的强电信号，来驱动各种执行元件，如指示灯、电磁阀、调速装置等设备。如表1、表2所示分别为飞机管线加油车控制系统的PLC 输入输出接口功能表。
2.3控制系统的外部接线图
根据飞机加油车上装功能需求、硬件选型以及输入输出信号的类型，设计控制系统的接线原理图，如图3和图4所示，图3主要是数字量输入和输出信号接线图，图4是模拟量输入和输出的接线图。
2.4控制系统的程序设计
依据智能飞机加油车智能控制系统的原理，编制出相应的控制程序，本系统选用STEP 7-MicroWIN SMART 编
程软件，可在个人计算机上进行可视化编程及程序调试。
2.4.1联锁控制功能
PLC 的数字量输入端I0.1至I1.6分别采集各联锁机构离位信号，
当任意一个联锁机构离位时，则对应联锁机构上的电感式接近开关输出高电平给PLC ，
对应联锁机构的离位指示灯亮起，
同时Q0.0导通，驱动总联锁指示灯报警，
Q1.4导通，驱动联锁复位确认指示灯亮起，Q8.0导通，驱动联锁气动电磁阀通电，其中Q8.0设有延时3s 导通，
避免因联锁机构瞬间离位，
导致刹车误动作。当所有联
锁图2智能控制系统硬件示意图
输入
输出
对应的外部输入设备输入端地址对应的外部受控设备输出端地址超越联锁取力器地井接头收放机构升降平台平台接头卷盘接头平台油箱盖盒卷盘油箱盖盒
轮档1轮档2左导静电线右导静电线加油悬臂鹤管
联锁复位确认手动抽油开关呆德曼开关解除限速开关防撞开关紧急熄火开关平台内侧加油接头多级油缸变速传感器流量计自检信号发电机工作信号底盘车速传感器底盘发动机传感器
I0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5I0.6I0.7I1.0I1.1I1.2I1.3I1.4I1.5I1.6I1.7I2.0I2.1I2.2I2.3I2.4I8.0I8.1I8.4I8.5I8.6I8.7
联锁总指示灯取力器离位指示灯地井接头离位指示灯收放机构离位指示灯升降平台离位指示灯平台接头离位指示灯卷盘接头离位指示灯油箱盖离位指示灯轮档离位指示灯导静电线夹离位指示灯加油悬臂离位指示灯鹤管离位指示灯联锁复位确认指示灯
呆德曼指示灯联锁气缸电磁阀鹤管保护电磁阀托盘气缸电磁阀呆德曼电磁阀切断PCV 电磁阀平台双管文氏管电磁阀平台单管文氏管电磁阀卷盘文氏管电磁阀防溢油电磁阀
悬臂油缸保压液压电磁阀平台油缸变速液压电磁阀抽油马达启动液压电磁阀远程油门启动继电器紧急熄火继电器
Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5Q0.6Q0.7Q1.0Q1.1Q1.2Q1.3Q1.4Q1.7Q8.0Q8.1Q8.2Q8.3Q8.4Q8.5Q8.6Q8.7Q9.0Q9.1Q9.2Q9.3Q9.6Q9.7
表1ST40尧EM DR32数字量输入输出地址分配表
输入
输出对应的外部输入设备输入端地址信号类型对应的外部受控设备输出端地址信号类型踏板油门传感器1
踏板油门传感器2回收油箱电子液位计
管内压力管端压力过滤器压差
AIW32AIW34AIW36AIW38AIW40AIW42
0-5V 0-5V 4-20mA 4-20mA 4-20mA 4-20mA
ECU-踏板油门传感器1ECU-踏板油门传感器2ECU-远程油门端口
AQW32AQW34AQW36
0-10V 0-10V 0-10V
表2EM AQ04和EM AE08的模拟量输入输出地址分配表
点复位之后，点按一下联锁复位确认开关，ST40输入端I1.4采集到上升沿信号，则Q0.0、Q1.4以及Q8.0全部断开，总的联锁指示灯、联锁复位确认指示灯以及联锁气动电磁阀立刻断电。2.4.2呆德曼定时控制功能PLC 的数字量输入端I2.1采集呆德曼开关状态、I8.4采集流量计自检信号，当I2.1和I8.4同时为高电平，则Q8.3和Q1.7导通，呆德曼气动电磁阀得电导通，呆德曼指示灯亮起，工作2.5分钟时，ST40控制输出端Q1.7接通时钟脉冲，频率是0.5s 接通，0.5s 断开，呆德曼指示灯开始闪亮，若在闪亮后的30s 内，I2.1由1置0，再由0置1时，则Q8.3和Q1.7重新导通，呆德曼定时功能重新开始计时，否则闪亮30s 后，Q8.3和Q1.7同时断开，呆德曼气动电磁阀和呆德曼指示灯同时停止工作。I2.1和I8.4任意一个输入端信号转成低电平，Q8.3延迟0.4s 断开，可避免重新激活呆德曼时，对PCV 产生
冲击。2.4.3回收油箱抽油控制功能PLC 的模拟量输入端AIW36，实时采集回收油箱液面信号4-20mA ，当液面高于70%时，ST40的CPU 控制数字量输出端Q9.3导通，抽油马达启动液压电磁阀线圈通电，抽油马达开始工作，若是液面仍然持续增加，直至80%，Q8.4和Q9.0同时导通，切断PCV 阀的气源，同时关闭防溢油电磁阀，避免发生溢油事件。同时还设置了手动抽油开关，输入信号接入PLC 的数字量输入端I2.0，只要液面高于低液位值20%，I2.0输入为高电平时，Q9.3是导通的，此时系统执行回收油箱自动抽油作业。
2.4.4紧急切断PCV 功能
在PCV 气动控制管路上串联有一个常开的气动电磁阀，该气动电磁阀线圈受PLC 输出端Q8.4驱动，当PLC 的模拟量输入端AIW42采集的过滤器压差值或者输入端AIW36采集副油箱液面值超过设定值，或者I0.5和I0.6为低电平信号时，ST40控制Q8.4导通，切断气动电磁阀，断开PCV 气源，地井接头就自动关闭掉，停止加油。
2.4.5远程油门控制功能
盘锦qq
PLC 的数字量输入端I0.1采集的取力器挂合信号，I8.5采集到底盘发电机工作信号，当I0.1和I8.5同时为高电平信号，ST40的CPU 控制数字量输出端Q9.6导通，通过继电器KM1的开关触电控制远程油门转换开关闭合，底盘发动机转速自动切换成远程油门控制状态。同时PLC 的模拟量输出端口AQ36输出电压值α，至底盘ECU 控制器远程油门端口D3，该α值对应加油工况下发动机转速。
当ST40输入端I0.1采集的取力器挂合信号变成低电平时，立刻将计数器1的值恢复至初始值，此时模拟量输出信号电压值为β，发动转速立刻将至怠速。避免作业结束
后，发动机仍然在在高转速状态下工作，造成能源的浪费。2.4.6限速控制功能PLC 数字量的输入端I8.6采集的车速传感器脉冲信号，当车辆行驶的速度低于程序设定的值，即脉冲频率小雪佛兰trax
丰田越野车v6
于设定值，则PLC 模拟量输出端口AQI32的值等于输入端口AIW32的值，输出端口AQI34的值等于输入端口AIW34的值，当车辆行驶速度大于等于程序设定值，即PLC 输入端I8.6采集的车速脉冲频率大于等于设定值，则模拟量输出端口AQI32的模拟量值等于0.5v ，模拟量输出端口AQI34的值等于4.5v，此时车辆立刻转为怠速状态，ECU 控制器控制油门喷油量为最低值。直至I8.6采集的车速脉冲频率小于设定值，PLC 重新控制输出端口AQI32的值又等于输入端口AIW32的值，输出端口AQI34的值又输入端口AIW34的值，如此反复循环，实现车辆限速控制的功能。同时PLC 数字量的输入端I2.2采集解除限速开关信号，I2.2为高电平输入时，无论车辆行驶速度有多
快，都不会将ECU 控制的D1和D2的输入信号转变成0.45v 和4.5v 。3结语本文主要讲述了基于S7-200SMARTPLC 的飞机加油车智能系统的设计方案，采用S7-200SMART 作为飞机加油车控制系统的控制器，系
统性能稳定可靠，智能化程
图3
智能控制系统电气原理图1
图4智能控制系统电气原理图2
0引言
高职高专院校汽车检测与维修竞赛分为“汽车发动机系统检修”和“汽车电气系统检修”两项内容，两项内容主要涉及到电控发动机、舒适系统等多门汽车专业课程。而要想学好这几门汽车专业课程，就必须要熟读各个系统的电路图，那么就要牢牢掌握汽车基础电器系统检修这门基础课程。也就是说没有学好汽车基础电器系统检修里汽车电路相关的识读方法和技巧，就看不懂电路图，也就无法理解其控制原理，那么要想取得好的成绩也是不可能的。
而项目教学是以教师和学生为中心，围绕项目分配教师，学生参与体和教学资源，围绕项目设计教学内容和教学过程，努力提高质量的教学活动。项目化教学是在具有挑战性的实际问题的背景下，基于项目的教学促进了教师和学生与成员之间的积极合作，积极获取信息和知识，并将信息和知识应用于实践中，以寻求成功解决问题的方法。
1项目教学中存在的障碍
项目教学的设计和实践还存在一些障碍：一是项目教学环境薄弱，课程和评估方法没有改变，学生的表现主要依靠单向的最终评估方式；二是优质项目来源少，适合教学的项目稀缺；第三，系统不完善，项目组织、实施和评估不合规。学科竞赛可以培养和提高大学生创造性和合作性解决实际问题的能力和综合素质。它还可以促进大学教育体制改革，提高大学生的创新能力和团队合作精神。高校，
特别是省级和国家级学术竞赛日趋多元化，为项目教学创造了前所未有的机遇，使项目教学切实可行。2总结竞赛经验，优化课程教学内容
汽车基础电器系统检修课程以真实的竞赛项目为载体，基于汽车检测与维修岗位中所需要的专业技能和专业知识，将这门课程分为了七大块内容，具体的项目名称、项目内容及所需要的知识要求、技能要求如表1所示。
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—作者简介：王志杰（1987-），男，浙江宁波人，硕士，讲师。
汽车专业中学科竞赛的项目化教学模式研究
王志杰
（宁波城市职业技术学院信息与智能工程学院，宁波315100）
摘要：汽车检测与维修竞赛是一项高职汽车检测与维修技术专业学生参与的重要学科竞赛。在总结学生参加竞赛的经验基础上，
建立了以项目化教学为核心的汽车基础电器系统检修课程教学体系和教学内容。实践表明，新的教学模式显著提高了汽车基础电器系统检修课程的教学质量、教学效果和学生的动手实践能力，提高了学生参加汽车检测与维修竞赛的热情，取得了很好的成绩。
关键词：学科竞赛；项目化教学；教学模式
度高，同时控制器的功能强大，完全能够满足设计开发的使
用要求，本设计方案将飞机加油车控制系统进行优化，整合了联锁控制系统、呆德曼定时控制系统、回收油箱抽油控制系统、紧急切断PCV 功能、远程油门控制功能以及底盘限速控制等功能，简化了加油车气动控制和液压控制系统，提高设备智能化，降低设备故障率，减少维护成本，提高飞机加油安全性能。该设计方案后续改进方向是将控制器与底盘控制器进行数据通讯，实时读取底盘参数以及故障代码，并且能够通过人机界面显示，同时将控制器采集的重要数据通过远程网关传输给远端服务器，实现平台数据管理。
参考文献:
[1]程刚，焦尚彬，李生民，孙旭霞，刘涵，郑朝阳.基于S7-200
SMART PLC 的调速系统实验平台设计与调试[J].实验技术与管
理，2019（03）.
[2]杨森.西门子S7-200SMART 系列PLC 间的以太网通信[J].智慧工厂，2018（11）.
[3]韩鹰，陆卫杰，邵如峰.飞机加油车燃油智能加注控制系统[J].专用汽车，2003（04）.
[4]叶彦廷，杨小敏.飞机加油信息管理系统的建设与应用[J].
雷诺汽车山东工业技术，2018（09）.
[5]徐自兵.电液阀在航油灌油作业中的应用[J].河南科技，2011，12.
[6]党媚.基于以太网的Kingview 和两台S7-200SMART PLC 运动控制系统设计[J].自动化技术与应用，2017（04）：60-63.汽车基础电器系统检修课程竞赛项目教学一览表
项目名称
ford gt知识要求雅阁撞劳斯莱斯
技能要求
项目一：汽车电路识读掌握汽车电路基本组成及识读方法
能够熟练识读汽车电路
项目二：检测仪器使用掌握检测仪器使用方法及注意事项能够熟练使用万用表、诊断仪、常用工具等项目三：倒车灯故障检修掌握倒车灯基本电路知识及排故方法能够根据故障现象利用检测仪器出引起倒车灯故障的具体原因
项目四：制动灯故障检修掌握制动灯基本电路知识及排故方法能够根据故障现象利用检测仪器出引起制动灯故障的具体原因项目五：转向/报警灯故障检修掌握转向/报警灯基本
电路知识及排故方法
能够根据故障现象利用检测仪器出引起转向/报警灯故障的具体
原因项目六：雾灯故障检修掌握雾灯基本电路知识及排故方法能够根据故障现象利用检测仪器
出引起雾灯故障的具体原因
项目七：大小灯故障检修掌握大小灯基本电路知识及故方法能够根据故障现象利用检测仪器出引起大小灯故障的具体原因
表1汽车基础电器系统检修课程竞赛项目教学一览表