机场助航灯光恒流调光器监控单元的设计与实现

论文摘要

机场助航灯是在机场上空天气复杂、能见度较低的情况下，为飞行员提供目视导航的重要设备。助航灯光监控系统的作用就是对助航灯光进行监控。在助航灯光系统中助航灯光调光器是保障助航灯稳定运行的核心控制设备。本课题从这个角度出发，针对已经开发的新型正弦波恒流调光器，设计了机场助航灯光调光器监控单元，它将在保障调光器的平稳运行中起到重要作用。本文详细介绍了助航灯光调光器监控单元的总体设计及软、硬件的实现过程。硬件核心控制器采用的是DSP中央控制板，它与开关板、电源板、绝缘电阻检测板构成一个整体；软件采用DSP工业控制软件平台——MMB2000微型消息总线组态软件。调光器监控单元采集调光器及外场回路的电压、电流、调光器温度等信号，通过现场总线通讯网络，将调光器的工作状态传送给上位机，记录历史曲线，方便及时发现各种问题，具有可追溯性。同时监控单元将上位机的指令以开关量的方式通过开关板对调光器进行遥控。调光器监控单元的设计实现了对调光器的工作状态、电流、电压、温度的监视以及遥控功能。同时附加了回路绝缘电阻检测功能和回路坏灯数监视报警功能。监控单元的合理设计必将为助航灯光监控系统提供必要的支持，对于保障助航灯光系统运行的可靠性和飞机起降的安全性有重要意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源、目的与意义
• 1.2 机场助航灯光监控系统的必要性
• 1.3 机场助航灯光监控系统简介
• 1.4 机场助航灯光回路以及调光器介绍
• 1.4.1 助航灯回路介绍
• 1.4.2 调光器介绍
• 1.5 论文研究内容
• 第二章 助航灯光调光器监控单元的总体设计
• 2.1 监控单元系统总体结构设计
• 2.2 监控单元核心处理器的选择
• 2.2.1 DSP 芯片的选择
• 2.2.2 TMS320F2812 DSP 芯片介绍
• 2.3 监控单元的软件选择
• 2.4 监控单元主要设计内容
• 2.5 本章小结
• 第三章 助航灯光调光器监控单元硬件电路设计
• 3.1 助航灯光调光器监控单元电源板
• 3.2 助航灯光调光器监控单元开关板
• 3.2.1 光电耦合器原理
• 3.2.2 设计原理及参数计算
• 3.2.2.1 开关量输入电路
• 3.2.2.2 开关量输出电路
• 3.3 助航灯光调光器监控单元绝缘电阻检测板
• 3.3.1 绝缘电阻检测原理
• 3.3.2 总体设计思路
• 3.3.3 直流高电压测量电路设计
• 3.3.4 采集量调理电路设计
• 3.3.4.1 电压调理电路
• 3.3.4.2 隔离转换电路
• 3.3.5 辅助电源电路
• 3.4 本章小结
• 第四章 助航灯光调光器监控单元主板设计
• 4.1 调光器监控单元主板总体设计
• 4.2 调光器监控单元 DSP 中央控制板
• 4.2.1 主板电源电路
• 4.2.1.1 24VDC 转 5VDC 电源电路
• 4.2.1.2 模拟电源以及 ADC 参考电压源电路
• 4.2.1.3 数字电源电路
• 4.2.2 时钟电路
• 4.2.3 JTAG 测试接口电路
• 4.2.4 串行通讯接口电路
• 4.2.4.1 RS232 通讯接口电路
• 4.2.4.2 RS485 通讯接口电路
• 4.2.5 CAN 总线通信接口电路
• 4.2.6 电源监视及复位电路
• 4.2.7 E2PROM 电路
• 4.3 模拟量输入板
• 4.3.1 模数转换模块简介
• 4.3.2 变送器介绍
• 4.3.3 模拟量输入电路设计
• 4.3.3.1 电流调理电路
• 4.3.3.2 电流/电压转换电路
• 4.4 本章小结
• 第五章 助航灯调光器监控单元软件设计
• 5.1 系统软件介绍
• 5.1.1 MMB 集成开发平台介绍
• 5.1.2 MMB 的编程步骤
• 5.1.3 MMB 装配序列结构
• 5.1.4 MMBIDE 开发界面介绍
• 5.2 OPC 技术简介
• 5.3 控制任务的实现
• 5.3.1 开关量输入、输出控制任务
• 5.3.1.1 坏灯数检测功能
• 5.3.1.2 绝缘电阻检测功能
• 5.3.1.3 任务流程
• 5.3.2 AI 控制任务
• 5.3.3 数据传送任务
• 5.3.4 数据修改唤醒任务
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢