作者；张毅

  在实验过程中扬弹机需要频繁地从弹库中提取弹药实现扬弹与退弹，在扬弹过程中需要通过扬弹机的推弹臂将弹药推至弹鼓中，在模拟扬弹机退弹过程中需要人力将弹药装在扬弹机顶部来实现退弹，对于大中口径舰炮来说，此过程费时又费力，大大增加了其可靠性验证所需要的时间，所以很有必要对大中口径舰炮供弹系统可靠性验证过程实现完全自动化，从而保证供弹系统连续不间断地模拟真实的供退弹过程。

1  模拟弹鼓结构形式

模拟弹鼓并不是用来给舰炮供弹，而是为了方便舰炮供弹系统进行可靠性验证而设计的弹鼓，其主要具备以下功能：①容弹，即可以容纳扬弹机从弹库中提出来的弹丸；②退弹，即可以将舰炮供弹系统推入模拟弹鼓内的弹丸再推回到供弹机构中，通过扬弹机退回弹库，用来实现供弹机构退弹的功能。图1为模拟弹鼓的俯视图（以最大容量为20发为例）。

  图1中，1为定位传感器，用来实现容弹具与对接口的位置校准；2为驱动电机，驱动电机输出轴通过减速器连接传动齿轮带动容弹具大齿圈实现模拟弹鼓的转动；3为底座，起支撑作用；4为模拟弹鼓和扬弹机的对接口，在对接口处扬弹机可以将弹丸推入模拟弹鼓中，模拟弹鼓的推弹臂也可以将弹丸推入扬弹机上端口，最后通过扬弹机退弹将弹丸送回弹库中；5为弹位检测传感器，可以用来测量对接口处模拟弹鼓这一侧的容弹具内是否有弹；6为退弹机构，前端有推弹臂，后端安装有推弹电缸，通过电缸的转动实现推弹臂的前后移动，从而将模拟弹鼓中的弹丸通过对接口推人扬弹机上端口；7为容弹具，用来接收扬弹机从弹库提取出来的弹丸；8为电缸推弹臂收回检测传感器。

2控制系统的实现

2.1  控制系统设计

控制系统包括工控机、PLC、伺服电机、传感器等，如图2所示。通过上位机、PLC、伺服驱动器、伺服电机、传感器和供弹系统控制台指令信号相互反馈的方式实现模拟弹鼓的状态监控和运转控制。上位机软件使用可视化图形编程软件LabVIEW开发，通过上位机软件的编写来实现PLC控制指令的发送、伺服电机转动状态的监视、各传感器反馈信号的处理以及模拟弹鼓和供弹系统总控制台的信号交换，控制系统软件结构框图如图3所示。

上位机LabVIEW软件和PLC的通信采用基于MODBUS ASCII的串口通信协议，利用LabVIEW内部集成的VISA通信模块来实现，其流程为：VISA配置端口-*VISA写入-*VISA串口字节数一VISA读取一VISA关闭。图4为VISA串口配置图，图5为LabVIEW与PLC通信举例。

2.2模拟弹鼓控制过程分析

对于模拟弹鼓的控制分为装弹和卸弹两大部分，装弹过程对应扬弹机的扬弹过程，卸弹过程对应于扬弹机的退弹过程。装弹过程即为供弹系统通过扬弹机扬弹然后用扬弹机上部的推弹臂将弹丸推人模拟弹鼓的过程；退弹过程为模拟弹鼓通过其内部的推弹臂在对接口处将容弹具内的弹丸推回供弹系统扬弹机上端口部，然后由扬弹机再将弹药送回弹库的过程。在实验过程中需要供弹系统总控制台和模拟弹鼓控制台进行信号的交换，这样可以有效地保证实验过程的安全性。图6为装弹过程中供弹系统总控制台和模拟弹鼓控制台的信号交换图。图7为退弹过程中供弹系统总控制台和模拟弹鼓控制台的信号交换图。其中信号1、2、4、5由传感器分别测得，信号3、6由程序输出。

装弹和退弹流程如图8所示。

3  结束语

文中针对大中口径舰炮供弹系统在可靠性验证环节需要扬弹机频繁提退弹的问题，提出了模拟弹鼓的概念，并对模拟弹鼓的结构和控制方法的实现做了详细介绍，通过信号交换的方法实现供弹系统扬弹机提退弹过程的完全自动化，大大节省了人力资源，在很大程度上缩短了其可靠性验证的时间，具有比较重要的实际意义。

4摘要：针对目前我国大中口径舰炮供弹系统在可靠性验证环节需要频繁提退弹的问题，设计了一种模拟弹鼓，用来和供弹系统的扬弹机口进行对接。介绍了具体的控制方案，通过上位机、PLC、伺服驱动器、伺服电机、传感器和供弹系统控制台指令信号相互反馈的方式实现控制功能，并对其可行性进行了分析验证。结果表明通过对这种模拟弹鼓的设计和控制可以实现大中口径舰炮供弹系统在可靠性验证阶段的完全自动化，具有比较重要的实际意义。