飞机加油微机控制系统

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COMPUTER　STUDY
1999年　第４期　No.４　1999
飞机加油微机控制系统
秦忠基
摘　要　介绍飞机加油微机控制系统的结构组成和软件设计。

关键词　微机　飞机加油　控制系统
The Computer Gasoline-adding Control System in Planes
Qin Zhongji
Abstract:　This paper gives the construction and its software design of the computer gasoline-adding control system in planes.
Key words:　computer　adding gasoline to planes　control system
军用飞机飞行训练时，飞机架次多，飞行的科目多，所加油量大，以前一直采用机械手动操作加油，不能适应部队现代化训练的需要，我们研制的“飞机加油微机控制系统”，实现了飞机加油自动化，满足了飞行训练的需要。

1　系统结构与要求
1.1　硬件结构组成
本系统由一台386微机，接口卡和现场控制电路组成。

主机是一台COMPAQ机(带打印机)，主要用于流量处理，实时显示，控制油口及打印报表，不加油时，是一台完整的微机可作它用；接口卡由一片8255和三片8253及其附属电路，流量脉冲整形，光电隔离器件及电磁阀控制电路组成；现场电路由流量传感器，温度传感器，键盘及其控制电路组成。

后二者主要完成流量、温度的采集，油口信息采集以及电磁阀通断的控制等任务。

系统共有三种工作状态：一是各油口键盘输入信息，通过主机控制对应油口的加油；二是各油口键盘设定预置油量，经过闭环工作，自动控制加油过程；三是用主机键盘控制各油口的加油。

三种方式都能控制8个油口，实现8个油口同时加油，采集流量脉冲，温度值，并及时在屏幕上显示各油口的工作情况。

根据需要完成对各油口的加油量、各飞机的加油量进行查询和打印报表。

1.2　油量，温度采集电路
本系统采用涡轮流量传感器检测流量信号。

它主要由旋涡发生体、压电传感器和信号放大器组成，输出为流量频率脉冲信号。

其流量计算公式为Q=k*ρ*f。

其中f为传感器输出的脉冲信号频率；ρ为流体密度，它是温度和压力的函数；k为流量系数，是频率f的函数，可通过实验确定。

本系统中ρ,k通过查表得到。

框图1为流量采集电路流程图。

涡轮传感器输出的频率脉冲信号，经LM339电压比
较整形后，用TIL113光电耦合隔离，再经电平转换和7404驱动后，送到8253的一输入端，8253内部计数后送到PC机的数据总线上，完成流量采集。

由于每块8253只能用3个计数器，故8个油口共需3片8253。

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图1
油料温度是由铂电阻Pt100温度传感器检测，经高精度运放ICL7650放大，送入—10位A/D模数转换器进行模数转换，将温度模拟量转为数字量，送到PC机的数据总线上(见图2)。

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图2
1.3　键盘、油口控制电路
本系统采用8255芯片扩展I/O接口，可扩展3个8位并行口PA，PB，PC；系统扩展了2*6键盘(8个油口，共需8个同样小键盘)。

利用PA口的高6位PA2～PA7为键盘列输出口，用PB0、PB1为行输入口。

键盘采用软件扫描，分高8位、低8位两次扫描(即PA2～PA7两次扫描内涵不一样)，查询得到的PB0、PB1的值也不一样，以区分所对应的前4个油口和后4个油口。

键盘由0～9数字键，油量预置键和加油停止键组成。

图3为油口控制电路。

它由8255的PC口输出的8个开关信号，经7407驱动，再经功率三极管3DG13OB放大后，去控制直流固体继电器的开关，从而控制对应油口的电磁阀的通断，实现加油目的。

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图3
2　系统软件设计
本系统软件由PASCAL语言和汇编语言构成，其中汇编语言用于实时控制。

整个程序由初始化程序，加油服务主程序和子程序及显示打印报表程序等组成。

其中：
2.1　初始化程序
开机后，选飞机自动加油控制程序进入。

先进行系统初始化，包括8255、8253及微机内存的初始化，接着屏幕出现系统程序菜单，有三项热键服务选择：1. 加油，2. 查询，3. 报表打印。

每项选择都有两种不同方式，其中油口查询，油口报表是指处理各油口的加油量；机号查询，机号报表是指各架飞机的加油量。

程序框图见图4。

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图4
2.2　加油服务程序
程序框图见图5。

其中预置加油和立即加油两方式中程序基本相同，只不过是判断加油结束的条件不一样：前者是达到预置油量后，停止加油；后者是用结束键中断加油。

键盘扫描程序发现有加油请求或预置请求后，进入加油状态，等待飞机号的输入。

接收正确飞机号后，打开对应油口的电磁阀，CPU从对应的8253中提取流量脉冲频率，调出温度采样信号值和压力值，调计算，查表子程序，得出流量Q。

同时在屏幕上动态显示各油口，各飞机的加油情况，8个油口可同时在屏幕上显示。

加油结束后，再进入键盘扫描程序，等待再次加油。

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图5
3　结束语
本系统于1994年底开发研制成功，1995年先后在南京军区空军的芜湖机场和济南军区空军的郑州机场等8个机场投入使用，至今运行一切正常。

系统具有操作简便，计数准确，油量显示及时，报表处理灵活，统计方便快速等优点，受到部队官兵的好评。

作者简介：秦忠基　安徽省芜湖师范专科学校物理系讲师(241008)
参考文献
1　周明德. 微型计算机硬件软件及其应用. 北京：清华大学出版社，1982.
2　黄一夫. 微型计算机控制技术. 北京：机械工业出版社，1991.
3　王沛民，熊立扉. 微型计算机原理及接口技术. 西安：西北电讯工程学院出版社，1987.
修改稿收到日期：1998-12-11。