本文通过结合某型大推力涡轮风扇发动机地面试车测控系统的研制工作,对该类大型测控系统的研制进行了全局性、系统性的阐述。包括在正式设计工作开展之前对设计任务的解读,对涉及的基础学科知识进行掌握,在正式设计工作时分步设计各子系统,并在最后对各各子系统进行融合,确保整个系统的完整性、兼容性、稳定性。发动机地面试车测控系统用于发动机制造、大修后性能验证试车,整个系统需完成对发动机整机的控制、配套地面工艺设备的控制,以及对整个系统的工作状态情况进行实时的监测。因此,系统设计时,主要分为两个部分独立设计,第一是控制系统设计,第二是数据检测分析系统设计。其中控制系统又分为硬件搭建和程序设计,数据采集系统同样分为硬件搭建和软件设计。控制系统主要用于对发动机试车过程进行控制,包括对发动机起动过程的控制,试车状态的控制,液压加载控制,电加载控制,工艺设备控制等。本次设计采用PLC可编程控制器与虚拟仪器技术相结合的方式,对控制系统进行整体设计。首先将现场控制信号及反馈信号接入PLC硬件,通过编写控制程序,对其进行逻辑控制。再通过虚拟仪器技术开发虚拟控制界面,将PLC硬件采集的控制信号与反馈信号反应到虚拟控制界面上。该设计思路可以大大减少控制硬件的数量及系统的设计难度,并且具有良好的后续改进能力。数据检测分析系统主要用于对发动机试车过程的参数进行采集、计算、分析。包括电量信号,压力信号,温度信号,转速信号,角度信号,振动信号等。本次设计采用VXI现场总线采集系统测量为主,分布式扫描阀测量为辅的方式进行。将大量分散的现场信号通过测试电缆引入到测试柜内,通过信号隔离变换模块进行一级处理,再将处理后的信号送入VXI总线系统。另外一部分现场分布较为集中,且信号类型相同的现场信号(例如K型热电偶、气体压力),采用集成式、小型化的前端采集装置(扫描阀)进行集中采集。通过网络组态,将两部分数据打包送入数据采集软件系统进行统一分析处理。在本次某型大推力涡轮风扇发动机地面试车测控系统研制过程中,参照上述设计思路开展设计工作。