PLC在某型航空電源車O～70 V電路中的應(yīng)用

摘要：介紹了采用PLC可編程控制器，EM231輸入模塊等硬件組成的系統(tǒng)控制某型航空電源車0～70 V電路。通過(guò)使用PID等運(yùn)算指令，該系統(tǒng)能控制某型航空電源車工作，使某型航空電源車按要求輸出電流、電壓。通過(guò)試驗(yàn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：航空電源車；PLC；PID控制

O 引言
某型航空電源車是保障某型飛機(jī)起動(dòng)而設(shè)計(jì)的一種多功能綜合型電源車。采用了PLC-EM23l組合控制技術(shù)、FSLW雙流無(wú)刷電機(jī)，模擬某型飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程，增加了直流O～70 V起動(dòng)電源。經(jīng)過(guò)使用，其電源品質(zhì)和可靠性完全滿足某型飛起的啟動(dòng)要求。

1 某型航空電源車O～70 V控制原理
某型電源車0～70 V是從3～4 V左右逐漸增大到70 V左右的直流電源。其控制方式是在雙流發(fā)電機(jī)直流電壓勵(lì)磁調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上，采用PLC可編程控制技術(shù)，通過(guò)發(fā)電機(jī)進(jìn)行采樣，由軟件控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，其控制原理圖見圖1。0～70 V輸出是通過(guò)控制接觸器對(duì)飛機(jī)供電，并和28．5 V輸出互鎖。通過(guò)可編程器輸出的PWM信號(hào)控制IGBT調(diào)整管的導(dǎo)通時(shí)間，以此來(lái)控制勵(lì)磁電流的大小，改變發(fā)電機(jī)的輸出電壓。同時(shí)通過(guò)輸出采樣電壓的采樣分析判斷，對(duì)PWM的輸出進(jìn)行補(bǔ)償和時(shí)間調(diào)整，以保證O～70 V電壓的輸出能夠滿足某型飛機(jī)起動(dòng)特性要求。

工作過(guò)程為：由飛機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)向地面電源設(shè)備發(fā)出“升壓控制”信號(hào)，通過(guò)地面電源設(shè)備的O～70 V勵(lì)磁控制電路，按照設(shè)計(jì)要求自動(dòng)轉(zhuǎn)換發(fā)動(dòng)機(jī)勵(lì)磁方式，使發(fā)電機(jī)端電壓從其剩余電壓逐漸上升到70 V左右。起動(dòng)升壓狀態(tài)如下：第一階段，發(fā)電機(jī)以并勵(lì)為主，發(fā)電機(jī)輸出從剩磁電壓3 V左右迅速上升到14 V左右，電流從零猛增到1900 A左右；第二階段，發(fā)電機(jī)由并勵(lì)轉(zhuǎn)為串勵(lì)狀態(tài)，串勵(lì)后發(fā)電機(jī)電壓從14 V左右上升到38 V左右，起動(dòng)電流從1900 A左右下降到1200 A左右；第三階段，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程的最后階段，在這一階段發(fā)電機(jī)工作在復(fù)勵(lì)狀態(tài)，發(fā)電機(jī)端電壓從38 V上升到70 V左右。

2 PLC在直流O～70 V啟動(dòng)電源中的設(shè)計(jì)
2．1 硬件設(shè)計(jì)
采用繼電器的控制電路中，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式的兩次轉(zhuǎn)換是由兩個(gè)繼電器吸合來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的，對(duì)繼電器吸合電壓的準(zhǔn)確性要求較高，吸合電壓由分壓電阻采樣發(fā)電機(jī)輸出電壓，由電位器來(lái)控制，隨著分立元件的長(zhǎng)時(shí)間使用，性能參數(shù)等發(fā)生改變，都會(huì)使繼電器吸合電壓發(fā)生改變；另外采用繼電器作為轉(zhuǎn)換控制器件，可導(dǎo)致發(fā)電機(jī)在升壓階段中電壓的每一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)處，電壓、電流都不是平滑改變的，這將降低用電設(shè)備的使用壽命。