楊鵬 杜穎琪 李靜

摘 要： 本文介紹了集采集、控制和管理為一體的發(fā)電機(jī)控制器自動測試系統(tǒng)所需硬件平臺，采用面向?qū)ο蠛蜏y試化程序軟件平臺開發(fā)了自動測試系統(tǒng)軟件。使測試系統(tǒng)性能可靠，操作智能化，可擴(kuò)展性以及維護(hù)性強(qiáng)，保證飛機(jī)發(fā)電機(jī)控制器維修質(zhì)量、提高維修效率有重要意義。

關(guān)鍵詞： 發(fā)電機(jī)控制器；自動測試系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集

中圖分類號：TM464 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

Development of Test System Used for the Generator Control Nuit Test on the Earth Based on Data Acquisition Board

Yang Peng， DU Ying-qi， LI Jing

（GuangZhou Civil Aviation College， Guangzhou 510403， China）

ABSTRACT：This article introduces the hardware system of automated test system which combines the data acquisition、control and management function. a software system is developed base the Microsoft Visual C++. And this automated test system is proved reliably、intelligently and easily-operated.

Keywords： Generator control unit， Automated test system，Data acquisition

0前言

飛機(jī)發(fā)電機(jī)控制器（GCU）測試系統(tǒng)是用來對發(fā)電機(jī)控制器進(jìn)行地面測試的自動測試系統(tǒng)。與一般自動測試設(shè)備一樣，通過相應(yīng)硬件電路和軟件把大量故障進(jìn)行模擬，輸入到發(fā)電機(jī)控制器（GCU）后，再將這些故障產(chǎn)生的激勵以及相應(yīng)故障代碼通過數(shù)據(jù)采集卡引入計算機(jī)進(jìn)行分析處理，得出發(fā)電機(jī)控制器故障位置、故障檢測率和故障隔離率，使故障得以及時隔離和處理，提高系統(tǒng)工作可靠性.

1 GCU測試系統(tǒng)方案設(shè)計

GCU檢測信號主要是飛機(jī)交流發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)點電壓、頻率值和電流互感器輸出電流值，以及一些高低電平形式開關(guān)量。在對GCU進(jìn)行測試時，需要功率信號源模擬飛機(jī)交流供電系統(tǒng)可能出現(xiàn)正常和非正常供電情況，包括過壓、欠壓、過頻、欠頻、過流、電流不對稱、相序等模擬量和斷路SRD、驅(qū)動顯示、RTL、點火開關(guān)狀態(tài)等開關(guān)數(shù)字量。測試系統(tǒng)具體原理框圖如下圖1-1示。

測控計算機(jī)是系統(tǒng)控制核心，控制兩組信號源輸出模擬正常和非正常信號，同時配置數(shù)據(jù)采集卡及硬件電路對輸入GCU幾路模擬電壓、電流、頻率信號以及開關(guān)量和GCU輸出開關(guān)量脈沖延遲時間等值進(jìn)行采集分析。

2 GCU測試系統(tǒng)硬件設(shè)計

GCU測試系統(tǒng)硬件主要由可控信號源、數(shù)據(jù)采集和通信線路三部分組成?？煽匦盘栐从糜谀M產(chǎn)生檢測GCU是否正常工作的故障和非故障信號，包括過壓、欠壓、穩(wěn)壓器失效、過頻、欠頻、差動保護(hù)、不平衡相電流、過流等信號產(chǎn)生以及短路旋轉(zhuǎn)二極管SRD、驅(qū)動顯示、欠速、點火開關(guān)等數(shù)字開關(guān)量產(chǎn)生；數(shù)據(jù)采集部分一方面將可控信號源部分產(chǎn)生模擬和數(shù)字信號采集進(jìn)入PC機(jī)，通過后臺軟件使信號源輸出值保持在要求范圍內(nèi)，便于PC機(jī)對信號源監(jiān)控；另一方面將GCU輸出開關(guān)量值經(jīng)由數(shù)據(jù)采集卡采集進(jìn)入PC機(jī)；通信線路部分主要實現(xiàn)PC機(jī)對可控電源控制和與GCUNVM之間通信。

2.1信號源主控電路設(shè)計[1]

信號源主電路結(jié)構(gòu)采用交-直-交變換方式。電路原理圖如圖2-1示.

電壓和頻率設(shè)定是由PC機(jī)向P89V51單片機(jī)發(fā)送命令來完成的，經(jīng)單片機(jī)進(jìn)行電壓或頻率信號判斷，再將數(shù)據(jù)送入SA4828相應(yīng)控制寄存器。電路中SA4828與ADC0809共用單片機(jī)P0口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞，主控電路通過單片機(jī)P1.0口控制ADC0809和SA4828的分時使能。

2.2整流濾波電路設(shè)計

信號源要求輸出容量為500VA，單相輸入整流后母線電壓不高，這樣可以采用單相輸入整流。同時后級逆變電路采用SPWM控制，可方便地進(jìn)行幅值和頻率調(diào)節(jié)，采用全波不控整流可以使輸入端功率因數(shù)得到一定改善、高次諧波對電網(wǎng)影響會得到減小[2]。其整流濾波電路結(jié)構(gòu)如圖2-2示。

2.3 RS-232與P89V51通信電路設(shè)計

為能夠?qū)崿F(xiàn)同單片機(jī)連接，必須在EIA-RS-232C與TTL電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系變換[3]。本系統(tǒng)選用MAX232芯片完成TTL←→EIA雙向電平轉(zhuǎn)換，如圖2-3示。

3 GCU測試系統(tǒng)軟件設(shè)計

在GCU測試系統(tǒng)中，測控計算機(jī)主要在軟件系統(tǒng)支持下實現(xiàn)對可控信號源控制、測試參數(shù)采集等。本測試系統(tǒng)所選擇Windows 2000為操作系統(tǒng)，以Microsoft Visual C++ 作為軟件開發(fā)環(huán)境[4][5]。

3.1下位機(jī)軟件設(shè)計

由于下位機(jī)有兩臺，通信內(nèi)容各不相同，所以需要多機(jī)通信技術(shù)。本系統(tǒng)采用通信方式2，以中斷方式接收。單臺下位機(jī)P89V51通信流程圖如下圖3-1示.

4結(jié)論

GCU測試系統(tǒng)是以程控PC機(jī)為核心的自動測試系統(tǒng)，通過硬件和軟件結(jié)合，實現(xiàn)了參數(shù)模擬、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果保存、報告生成與打印等功能，具有精度高、控制簡單、擴(kuò)展方便等優(yōu)點.以過壓檢測為例得到如圖4-1示數(shù)據(jù)采集界面.

參考文獻(xiàn)

[1] 李靜，機(jī)載電氣設(shè)備地面測試用功率信號源的研制，西安：西北工業(yè)大學(xué)碩士論文，2006.

[2] 李愛文，張承慧，現(xiàn)代逆變技術(shù)及應(yīng)用，北京：科學(xué)出版社，2000.

[3] （美）斯皮策（Spitzer，Cary R.），數(shù)字式航空電子系統(tǒng)，北京：航空工業(yè)出版社，1992.2.

[4] 何立力，基于PCI接口的ARINC629數(shù)據(jù)通信卡的開發(fā)，西安：西北工業(yè)大學(xué)碩士論文，2006.

[5]梁普選，Visual C++程序設(shè)計與實踐，北京：清華大學(xué)出版社，2005.8.