柴谦益1 黄勇达2 张广洁3
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摘要：随着航空事业的快速发展，航空蓄电池作为其中最为重要的组成成分之一发挥了越来越重要且积极的作用。而为了保证蓄电池拥有良好的性能，必须有规律地对蓄电池进行放电。现如今，较为先进的航空蓄电池是基于PLC和WINCC创建而成的，本文拟打算着重探讨这一航空蓄电池放电系统，以期望能够有所裨益。
关键词：PLC；WINCC；航空蓄电池；放电系统；探讨
引言
航空蓄电池是飞机电源系统的一大重要组成要素，它性能的优劣以及质量水平将会在很大程度上影响最终的飞机训练以及作战任务的落实情况。为了保障航空蓄电池的性能不受损坏，必须有规律地对蓄电池进行放电。应用频率较高的航空蓄电池放电系统往往是把电阻用作负载，需要利用人工调节的方式来调整电阻值的大小，自动化程度不够高，可操作性较低，蓄电池组绝大部分的能量都在电阻中消耗完全，且工作环境的条件非常差。为了提高航空蓄电池的使用寿命、保障各项飞行的安全性，应当利用PLC和WINCC，来创建出可靠性以及可操作性比较强、自动化程度比较高的航空蓄电池放电系统。
一、系统功能
系统可以满足航空蓄电池恒流放电的目标，有许多放电模块组建而成，能够同时对多组航空蓄电池来开展放电工作。每一个放电模块都能够放出不相一致的电流，并且会凭借所设置的放电时间、结束电压、放出容量等及时地自我结束放电工作，并且会将实际情况汇报给用户以避免航空蓄电池过度放电以损坏其性能。而当系统出现故障问题的时候，报警系统能够及时进行运转，将报警的数据与信息及时地传递给相关部门。与此同时，凭借航空蓄电池的各项放电参数信息来绘制放电曲线，以确保能够充分监控整一个航空蓄电池的放电过程所产生的各项数据与信息。
系统所拥有的输入以及输出量的数量较大，涵盖了许多放电模块的选择与应用，而一个独立的放电模块又装备了许多放电电流控制档位，可以用来设定放电结束电压以及实际的放电容量，其涉及了模拟量以及数字量两种量。根据放电系统所具备的特性，系统使用PLC来充当下位机以直接处理模拟量、开关量等信号，使用PC机来充当上位机，利用WINCC组态软件来创建较为优良的能够实时操纵监控界面，从而可以高效地控制航空蓄电池的放电系统。
二、控制系统硬件组成
PLC控制系统主要由CPU模块、数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块、通信模块及放电模块构建而成。
CPU模块使用了数个继电器等装置，由于航空蓄电池放电系统包含的数字量以及模拟量事实上已经超过了相关的标准，所以必须要借助数字量输入模块、数字量输出模块、模拟量输入模块、模拟量输出模块的功能来扩展数字量以及模拟量的相应标准，并且选用正确的型号来负责多个放电模块的数字量状态输入和输出控制，及时而高效地综合、控制航空蓄电池放电电压值以及电流值的大小。
除此之外，还能够把一些电压信号、电流信号进行相关的转换工作，及时地将转换后的数据传送给中央处理器进行后续的处理工作。
上位机使用了西门子企业所发明、生产出来的WINCC软件，能够实现参数设置、远程操控、数据储备、实时数据动态化呈现以及自动报警等功能，可以极大地满足航空蓄电池放电系统的运转要求。除此之外，系统设计的过程之中涉及了远程控制，为了能够高效、稳定地开展传输工作和通信工作，遵从相关的通信传输协议。所以，在选用通信模块的过程之中，会挑选那些满足相关传输协议、符合实际情况的通信模块来开展工作。
放电模块的开关元件主要是用功率半导体器件来创建的，借助控制开关部件占据空间的比例来调整输出电压，以协助其他模块来一起实现航空蓄电池恒流放电的目标。
三、控制系统软件设计
系统之中，PLC控制程序主要是用来接受外部的指令信息，继而执行相关程序，由输出信号控制所对应的模块来进行放电。其主要涵盖了系统的初始化，根据
所设定的参数，例如电压值、电流值、容量等来控制系统的运行，还有收集整一个航空蓄电池组的放电电流以及电池电压，根据相关的计算标准与公式来算出最后航空蓄电池的实际放出容量，并且将所计算出来的结果及时显示到相关显示屏之上，便于相关人员以及系统开展后续的控制工作。与此同时，还应当创建警告程序，在航空蓄电池放电的整一个阶段之中，当放电结束电压、实际放出容量和放电时间中的一者达到了既定的设置标准的时候，即时开启警告程序，发送出警告信号，以促使相关工作人员及时采取有效的措施来开展相关工作。除此之外，还涵盖了数据信息库，其中存储了极大数量的航空蓄电池放电信息、故障信息等等。
四、组态软件WINCC的设计
（一）PLC和WINCC通讯实现
根据实际的各项需求，系统选用 Profibus 作为 WinCC 和PLC 之间的通讯方式，通讯处理器选用合适的CP5611。在安装完通讯处理器以及他的驱动程序之后，在控制面板之中打开相应的对话框，以完成通讯处理器的相应测试工作。除此之外，在WINCC的变量管理器之中添加入相应合理的驱动程序，并设定好合理的参数信息。
（二）WINCC 监控界面的设计
在开发监控系统的整一个过程之中，WINCC的组态占据了极其重要且不可替代的地位。
当启动WINCC之后，创建一项新型的WINCC项目，并且加入对应的通讯驱动程序以保证组态逻辑。与此同时，还应当添加一些变量因素并根据实际情况来进行科学地设置其各项数据与信息。
五、结语
综上所述，这一放电系统实现了航空蓄电池恒流直流放电的远程性自动化控制，人与智能化机器的交流便利、整体功能与结构比较完善、可靠性以及可操作性比较强，并且参数设置比较方便，后续的维修等工作开展也较为便利，能够满足现阶段航空飞行的诸多要求，这对于飞机航行的安全性、航空行业的长远健康发展具有非常积极的现实意义和发展价值。因此，由此观之，基于PLC和WINCC的航空蓄电池放电系统在现如今和今后将得以极大的发展与应用，将会极大地推动我国航空事业的发展与进步，成为增强我国综合实力和提高社会发展水平的重要推动力。
参考文献：
[1]南文娟,辛锋.一种通用型航空蓄电池充放电设备研制实践[J].中国设备工程,2019(22):115-116.
[2]杨超. 基于DSP的航空蓄电池充放电系统设计与实现[D].哈尔滨工程大学,2014.
[3]林祚成. 航空蓄电池智能充放电系统检控单元设计[D].电子科技大学,2010.
[4]李建海,姜忠山,王雁涛.基于PLC和WINCC的航空蓄电池放电系统[J].兵工自动化,2008(06):89-91.
[5]孟武胜,王益军.航空蓄电池恒流充放电系统设计[J].测控技术,2008(02):98-100.
作者简介：柴谦益（1970-01-25），男，汉族，籍贯：温州，当前职务：国网温州供电公司信息通信分公司经理，当前职称：高级工程师，学历：本科，研究方向：信息通信技术