論飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

李國(guó)瑞

摘 要：本文主要闡述的飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制系統(tǒng)是通過(guò)運(yùn)用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工控機(jī)）與自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)兩種技術(shù)結(jié)合運(yùn)用實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)可以對(duì)飛機(jī)地面空調(diào)車的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行記錄、整理、歸納、分析以及存儲(chǔ)，在此基礎(chǔ)上對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行評(píng)定，通過(guò)這些步驟來(lái)保證飛機(jī)的正常工作。在實(shí)際的使用操作過(guò)程中，該系統(tǒng)的運(yùn)行操作穩(wěn)定，設(shè)計(jì)較為合理，實(shí)用可靠，能夠極大程度上提升飛機(jī)地面空調(diào)車的地面穩(wěn)定性和可靠性。

關(guān)鍵詞：檢測(cè)控制系統(tǒng)；工控機(jī)；數(shù)據(jù)采集；飛機(jī)地面空調(diào)車

飛機(jī)地面空調(diào)車是當(dāng)飛機(jī)上的發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作，當(dāng)飛機(jī)落地后在地面進(jìn)行檢查以及修理飛機(jī)上的電子設(shè)備時(shí)，可以給飛機(jī)艙內(nèi)提供整潔干燥的環(huán)境，合適的溫度，濕度的空氣，還可以保證飛機(jī)艙內(nèi)正常的通風(fēng)，它是用來(lái)保證飛機(jī)上的設(shè)備部件正常的工作環(huán)境的一種工具。目前為止，飛機(jī)地面空調(diào)車大多數(shù)被使用在部隊(duì)、飛機(jī)制造廠等地方，保障飛機(jī)在地面的使用，飛機(jī)在地面上時(shí)方便對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢查，維護(hù)等工作，也可以為飛機(jī)上電子部件的正常工作提供安全有力的保障。本文就是針對(duì)以上問(wèn)題對(duì)飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制技術(shù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的初步分析。

一、飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制技術(shù)控制系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

（一）設(shè)計(jì)的技術(shù)要求

（1）設(shè)計(jì)收集傳感器信號(hào)的電路，可以收集4～20mA、0～5V以內(nèi)的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，采集時(shí)盡量保證信號(hào)的準(zhǔn)確采集；

（2）設(shè)計(jì)控制鼓風(fēng)機(jī)變頻器的電路，保障設(shè)備需要的通風(fēng)量足夠；

（3）設(shè)計(jì)控制溫度的電路，保障設(shè)備正常工作的溫度；

（4）設(shè)計(jì)顯示參數(shù)的顯示器，是工作人員可以直觀的觀察到相關(guān)數(shù)據(jù)；

（5）設(shè)計(jì)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的儀器，保證測(cè)得的相關(guān)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。

（二）設(shè)計(jì)的方案設(shè)計(jì)

飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制系統(tǒng)主要包括工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（工控機(jī)）、顯示器、存儲(chǔ)器、控制旋鈕等部分，工控機(jī)可以提升測(cè)試到的有關(guān)參數(shù)的正確率和穩(wěn)定性能，通過(guò)RS485通訊的形式，實(shí)時(shí)對(duì)變頻器以及加熱器進(jìn)行控制操作，以此來(lái)達(dá)到使用目的，還可通過(guò)另外一種RS232通訊的形式對(duì)系統(tǒng)各個(gè)組件進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，以便在遇到突發(fā)情況時(shí)，快速解決。

系統(tǒng)的有關(guān)信號(hào)傳輸電路設(shè)計(jì)的主要要求是溫度高低、進(jìn)出風(fēng)管口、壓力大小以及流量傳感器四個(gè)方面組成。要求每個(gè)流量傳感器都要安裝在每個(gè)組件的進(jìn)出風(fēng)口處，而且每個(gè)傳感器都需要有精密，可靠的內(nèi)部組件，以便獲得精確的數(shù)據(jù)。[1]選用抗干擾力好的輸出模擬電流信號(hào)，降低外界對(duì)系統(tǒng)的干擾。

二、飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制技術(shù)控制系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)正常工作是有很多個(gè)小系統(tǒng)共同作用完成的，這些小系統(tǒng)組成了一個(gè)完整精密的檢驗(yàn)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)這些小的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能等方面設(shè)計(jì)電路。

（一）設(shè)計(jì)變頻器、報(bào)警、溫度控制電路

通過(guò)將工控機(jī)與變頻器，發(fā)電機(jī)以及電加熱器的連接，用程序控制變頻器以及加熱器的參數(shù)，將通風(fēng)量準(zhǔn)確的計(jì)算并輸出，并精確的輸出通風(fēng)溫度。應(yīng)盡量選用可降低外界干擾的組件，以減小誤差。報(bào)警電路是根據(jù)風(fēng)壓傳感器實(shí)時(shí)輸出的參數(shù)來(lái)進(jìn)行工作的，一旦風(fēng)要超過(guò)限度，報(bào)警器就會(huì)立即發(fā)出警鳴聲，及時(shí)提示工作人員，并及時(shí)控制電路使其停車。

（二）設(shè)計(jì)傳感器信號(hào)收集電路

所有的溫度、壓力、流量傳感器的輸出電流信號(hào)都是4～20mA，工控機(jī)進(jìn)行獲取信號(hào)的讀取，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為0～5V的電壓信號(hào)輸出。與此同時(shí)需要通過(guò)工控機(jī)轉(zhuǎn)化模塊中的溫度補(bǔ)償參數(shù)為電流信號(hào)提供補(bǔ)償，保證獲得數(shù)據(jù)的精確性。

（三）設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)顯示參數(shù)的電路

工控機(jī)有視頻接口，連接視頻接口與顯示器，將已經(jīng)編譯好的程序輸入進(jìn)去，使實(shí)時(shí)測(cè)得的結(jié)果被轉(zhuǎn)換顯示出來(lái)，是工作人員更加直觀地觀察到測(cè)得的參數(shù)。另外輸入編譯好的存儲(chǔ)程序進(jìn)入工控機(jī)中，將實(shí)時(shí)觀測(cè)到的參數(shù)記錄下來(lái)，其中記錄的參數(shù)有：流量值、壓力值和溫度值等，并能記錄對(duì)應(yīng)的時(shí)間。

三、飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制技術(shù)控制系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)

飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制技術(shù)控制系統(tǒng)中的工作電源有兩種分別是，5V和12V的直流電源，當(dāng)兩種電壓同時(shí)工作時(shí)，使用隔離穩(wěn)壓電源的方法，防止工作過(guò)程中兩種電壓交叉干擾的情況發(fā)生。[2]另外還可以在電源的電路中增加保險(xiǎn)絲等器材，防止電流過(guò)大時(shí)引起的震蕩作用對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的影響，進(jìn)而使飛機(jī)地面空調(diào)車不能正常的使用。

四、飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制技術(shù)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)軟件時(shí)使用Visual C++6.0，通過(guò)編寫C語(yǔ)言程序，將系統(tǒng)獲得的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，得出準(zhǔn)確的結(jié)果。通過(guò)RS232接口向每個(gè)設(shè)備輸送命令，將其中所需要的信號(hào)摘取出來(lái)，整理成所需要的數(shù)據(jù)，與此同時(shí)輸送控制指令修改參數(shù)，控制各個(gè)設(shè)備。

五、飛機(jī)地面空調(diào)車多功能檢測(cè)控制技術(shù)控制系統(tǒng)的面板設(shè)計(jì)

為了使工作人員能夠更加直觀的的操作，維修飛機(jī)地面空調(diào)機(jī)，整個(gè)系統(tǒng)的操作面板是用的是液晶顯示屏，有著比較人性化的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)布局簡(jiǎn)單美觀，大方得體。

六、結(jié)語(yǔ)

該系統(tǒng)通過(guò)六十多天的操作驗(yàn)證后表明，根據(jù)對(duì)參數(shù)的要求，參數(shù)的顯示值能夠達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后兩位，經(jīng)過(guò)計(jì)算，實(shí)驗(yàn)誤差為0.001；運(yùn)行過(guò)程中穩(wěn)定可靠，在使用的過(guò)程中程序沒(méi)有任何問(wèn)題，系統(tǒng)正常運(yùn)行，沒(méi)有任何異常；系統(tǒng)的性能達(dá)到了使用的需求度，達(dá)到原本的設(shè)計(jì)目的。經(jīng)驗(yàn)證系統(tǒng)明顯的降低了維修判斷的時(shí)間，提高了飛機(jī)地面空調(diào)車的穩(wěn)定性以及可使用性，有著實(shí)用度和比較大的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋兆華.通用型飛機(jī)地面空調(diào)車的研究與實(shí)現(xiàn)[J].沈陽(yáng)航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，30，（3）：20.22.

[2]張彬彬.飛機(jī)地面空調(diào)車智能溫度控制算法的應(yīng)用研究[D].沈陽(yáng)航空航天大學(xué)，2013.