PLC在某型航空電源車O～70 V電路中的應用
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采用PLC可編程控制器控制電路(見圖2)，可以平穩控制，使發電機輸出電壓、電流無極變化，延長用電設備使用壽命。西門子S7-200系列可編程控制器，其中中央處理單元采用CPU224，模擬量輸入模塊采用EM231，硬件電路簡化示意見圖2。西門子S7-200系列可編程控制器使用CPU224，CPU224集成14輸入／10輸出共24個數字量I／O點，可連接7個擴展模塊，最大擴展至168路數字量I／O點或35路模擬量I／O點，13 k字節程序和數據存儲空間，6個獨立的30kHz高速計數器，2路獨立的20 kHz高速脈沖輸出，具有PID控制器，1個RS485通訊口，具有PPI通訊協議、MPI通訊協議和自由方式通訊能力。I／O端子排可很容易地整體拆卸。是具有較強控制能力的控制器。
CPU224的IO．O輸入端口檢測到飛機起動信號時，通過電阻分壓和電流傳感器對發電機的輸出端電壓和輸出電流進行采樣，采樣值進入PLC模擬量輸入模塊EM231，由中央處理單元CPU224內軟件控制，對地面起動電源發電機輸出電壓和回路電流進行分析判斷，比照飛機發動機各階段所需的電壓和電流起動波形，根據判斷結果實時在其QO．O端口輸出各起動階段需要的PWM信號來控制大功率MOS管，以此來控制地面起動電源發電機勵磁電流的大小，從而改變發電機的輸出電壓，以保證輸出的0～70 V電壓嚴格滿足飛機啟動特性的要求。
2．2 軟件設計
在軟件設計中，我們采用了增量式PID控制算法，其具體算法如下：
△P(k)=Kp[E(k)-E(k-1)]+KiE(k)+Kd[E(k)-2E(k-1)+E(k-2)]其中：P(k)：為第K次采樣時調節器輸出，E(k)：為第K次采樣時的偏差值，Kp、Ki、Kd：PID比例系數。通過采樣電壓的變化，采用實時控制，閉環調節勵磁電流，用PID調節規律，不斷修正PID比例系數，按照最佳匹配參數進行輸出脈沖寬度控制，使發電機輸出電壓既滿足0～70 V電壓逐步升高的起動規律，又保證了各階段時間節點之間電壓的穩定性，使飛機起動電壓和轉速穩定上升。本文引用地址：http://cqxgywz.com/article/180534.htm
2．3 軟件控制過程
電壓傳感器將O～70 V電壓轉換為0～5 V的直流信號傳輸給PLC的A+端；電流傳感器將0～2500 A電流轉換為0～5 V直流信號傳輸給PLC的B+端；PLC實時采樣，計算出△I／t、△V／t的變化值。
(1)采樣時間開環，電壓、電流雙閉環控制方式調整電壓輸出過程，參照某型飛機的起動過程中時間與電壓的對應關系而設置，即：0～3 s前，電壓上升至1．5～7 V；3～20 s前，電壓上升至7～19 V；20～30 s前，電壓上升至19～35 V。
(2)根據電壓、電流的變化，非線性分階段對輸出電壓進行調整，即根據電流的變化△I和△I／AT電流變化率的制定控制參數的選取，通過軟件模糊調節器來控制PWM大小及繼電器工作的次序。PLC實時采樣，計算出△I／△T、△U／△T的變化值。根據控制要求，確定時間對應變化關系。采用模糊智能控制方式方可得到有效控制的目的。
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