锁俊睿，刘壮，高长水

(南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)

防除冰桨叶加热及温度控制系统设计

锁俊睿，刘壮，高长水

(南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京 210016)

摘要：设计一套用于直升机桨叶防除冰地面试验的电加热及温度控制系统，以欧姆龙PLC为核心控制器，根据上位机或者触摸屏发送的现场指令控制系统的运行。主要介绍了PLC控制程序和触摸屏人机界面的设计、上/下位机之间基于FINS协议的以太网通信的实现、以及基于VC++的上位机程序设计。经过软硬件调试，这套系统可以满足试验的需求。

关键词：直升机；桨叶；电加热；防除冰；试验；控制系统

Design of Heating and Temperature Control System for Anti/de-icer Paddles

SUO Junrui, LIU Zhuang, GAO Changshui

(College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics

and Astronautics, Nanjing 210016, China)

Abstract:The electric heating and temperature system is designed for ground test of helicopter blades anti/de-icer. Omron PLC is used as the core controller to control the operation of the system according to the commands sent by IPC or touch screen. This paper introduces the design of controlling program of PLC and the man-machine interface of touch screen. Ethernet communication based on FINS protocol between the IPC and PLC, as well as the design of IPC program based on VC++. After testing the hardware and software, the system can meet the needs of experiment.

Keywords:helicopter; blade; electric heating; anti/de-icer; test; control system

0引言

飞机结冰是指飞机飞行时外表面上水分积聚冻结成冰的现象[1]。主旋翼是直升机的升力部件，也是实现操纵功能的主要部件，当桨叶结冰严重且非均等时，桨毂和桨叶会出现质量和气动不平衡[2]，这将增大飞行员的操纵难度，极易诱发飞行事故。为了解决直升机桨叶结冰问题，在桨叶上安装电加热防除冰系统是一种主流的技术。目前，国内在桨叶防除冰技术研究的试验领域较为薄弱，现设计了一套应用于地面试验的加热及温度控制系统，以探索桨叶材料的传热特性，采集基础试验数据为主要任务。

1技术要求

1) 采用周期性循环的加热策略，加热组件沿桨叶展向分为A区、B区和C区，如图1所示。

图1　加热组件分布图

2) 为监控加热组件内部加热元件和导线的损伤情况，需要对A区和B区的共14根导线的电流进行测量和显示。……