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1  引言
传统的校验仪器普遍存在性能单一、难以实现多种检测功能集成的问题,这就造成在不具备综合检测平台的修理厂,每个设备都要配备一台专用检测仪器的现状[1]。本试验器以系统功能集成化为基本设计理念,以可编程控制器为核心,通过有效整合各种资源,实现了校验功能的高度集成,利用试验器可完成对5个主要起动设备的校验,其体积小、重量轻,非常适合一线的转场使用和机动使用要求。
发动机的起动系统涉及的起动控制设备较多,通过分析这些电气设备的功用,总结出起动系统电气设备的显著特点是:
(1)  起动系统涉及的电气设备种类多,工作过程复杂,需要检测时间、电压、电流、功率等众多参数[2][3]。
(2)  起动系统各电气设备的功能关联紧密,要检测某设备的性能往往需要连接多个电气设备协同工作,在没有大的检测平台的条件下,起动系统电气设备的全功能校验工作很难开展。
起动箱、起动电压调节盒、自动停车器和功率限制器是主要的控制设备,对这些起动系统控制设备进行定期检测、保证其性能良好和工作可靠就成为某型飞机机务一项重要的和经常性的工作。

2  系统的主要技术要求
(1)  以测试系统的综合性、通用性和小型化为目标的综合测试技术
本课题研究的目标是将某型飞机起动系统主要电气设备进行综合检测,要实现集中检测多种电气设备,各电气设备功能复杂、参数多,测试系统的结构设计与维修单位的保障条件相适应,并且力求做到体积小、重量轻、便于携行装运,设计难度大。 
(2)  超低电压、大电流的大功率信号的生成
功率限制器的操纵信号是从起动发电机QF-24正电路和QFL-3分流器(25mv/1000A)来,功率限制器要检测的功率信号可达80kW,这就必须模拟提供超低电压、大电流的大功率信号。传统的办法是采用分压电路的办法提供低压信号,但是对于毫伏级的低压信号,分压电路的缺点是动态性能差、精度低,很难满足测试的要求,要解决这个难题,必须设计高精度大功率信号模拟技术[4]。

3  高精度大功率信号的实现
功率限制器的作用是测量及控制涡轮发电装置的电功率。当起动发电机输出电功率超过一定值时,功率限制器发出过载指示、控制信号。

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S7-1200是西门子公司的新一代小型PLC，代表了下一代PLC的发展方向。它集成了以太网接口和很强的工艺功能，编程软件STEP 7 Basic集成了用于人机界面组态的WinCC Basic，硬件和网络的组态、编程和监控均采用图形化的方式。 1．极为方便的以太网通信。使用普通的以太网电缆，可以下载和监控，提供了笔记本电脑与PLC通信的方法。2．指令系统的设计简单合理，有的指令（例如数据转换指令）可以设置一个或两个操作数的数据类型，一条指令相当于S7-200/300/400的多条指令。3．只有梯形图和功能块图语言，没有语句表语言。4．程序结构基本上与S7-300/400相同。指令系统、程序结构和编程软件应该与替代S7-300/400的S7-1500兼容。5．STEP 7 Basic采用与西门子人机界面的组态软件WinCC flexible类似的多窗口界面，同时显示项目树窗口、程序区、组态和显示信息窗口，以及指令表或人机界面的对象列表等。软件的使用极为方便，例如可以将变量表和块的接口区中的局部变量直接拖放到梯形图中。软件很容易上手。6．各种硬件、网络和参数采用形象直观的图形和表格组态的方法来设置。比S7-200的“向导"功能和系统块更为直观和方便。7．集成的WinCC Basic的功能和界面与WinCC flexible基本上相同。PLC与精简系列面板在同一个项目中组态和编程，人机界面可以直接使用PLC的变量。指示灯比WinCC flexible的更好用。有人机界面仿真功能。8．具有比S7-300的参考数据更强的功能，有多种显示交叉数据的方法。可以快速查看单独的变量在PLC和HMI中使用的情况。9．有很强的故障诊断和显示功能，有诊断缓冲区、口的诊断选项卡和读取错误信息的指令。可以用LED显示有故障的模拟量模块的通道。10．CPU集成了两点模拟量，集成的高速计数器和高速输出的功能和使用方法与S7-200基本上相同。11．CPU上可安装一块1AO或2DI/2DO信号板。后者可用于高速输入、高速输出，可弥补继电器型CPU不能输出高速脉冲的缺陷。12．PID的参数设置和调试方便直观，有参数自整定功能，可控制16个回路。配一块AO信号板，就可以实现PID闭环控制。PID参数自整定功能很好用。13．通信功能*，以太网接口可以实现S7-1200与计算机或精简系列面板的通信，S7-1200之间的通信，S7-1200与S7-200、S7-300/400的通信，S7-1200与WinCC的OPC通信。14．配上串行通信接口后，可以实现与变频器的USS通信，与计算机和S7-200的Modbus通信。

S7-200系列PLC功能指令及应用 功能指令用于多位数据的处理、过程控制等领域 。 S7-200 PLC的功能指令主要包括： 数据处理指令、 算术逻辑指令、 表功能指令、 转换指令、 中断指令、 高速计数器、 高速脉冲输出、 PID运算指令等。 5.1 数据传送指令 数据传送指令主要用于各个编程元件之间进行数据传送。 1. 单个数据传送指令 传送数据的类型分为：字节（B）传送、字（W）传送、双字（D）传送和实数（R）传送，对于不同的数据类型采用不同的传送指令。立即读字节传送指令BIR，立即写字节传送指令BIW。 例1：字节传送指令MOVB格式如下： 例1：上图（在I0.1为ON时）将VW100中的字数据传送到VW200中； 下图（在I0.1为ON时）将常数（实数）3.14传送到双字单元VD200中； 例2：立即写字节传送指令BIW 单个数据传送指令操作数的数据寻址范围广，但其数据类型必须与相应的指令要求匹配。 2. 块传送指令 块传送指令可用来一次传送多个同一类型的数据。 例:将VB10开始的10个字节单元数据传送到VB100开始的数据块中。 2. 填充指令FILL 填充指令FILL用于处理字型数据。 例，在I0.0控制开关导通时，将VW100开始的256个字节全部清0。程序如图所示。 5.2 算术和逻辑运算指令 1. 算术运算指令 算术运算指令包括加法、减法、乘法、除法及一些常用的数学函数指令。 （1） 加法指令 加法操作是对两个有符号数进行相加操作，包括整数加法指令+I、双整数加法指令+D和实数加法指令+R。 下面为整数加法指令+I格式: （2） 减法指令 减法指令是对两个有符号数进行减操作，与加法指令一样，可分为：整数减法指令（-I）、双字长整数减法指令（-D）和实数减法指令（-R）。其指令格式类同加法指令。 （3）乘法指令 乘法指令是对两个有符号数进行乘法操作。乘法指令可分为整数乘法指令（*I）、*整数乘法指令（MUL）、双整数乘法指令（*D）和实数乘法指令（*R）。其指令格式类同加减法指令。 （4） 增减指令 增减指令可分为：字节增/减指令（INCB/DECB）、字增/减指令（INCW/DECW）和双字增减指令（INCD/DECD）。 增减指令又称为自动加1和自动减1指令。 例:设计一个受时间控制的一位倒计时器。 利用输入继电器IB0低4位 程序如下 设定倒计时数据，开关控制 I1.0为ON后开始对数据按秒 减1倒计时，倒计时时间由 QB0驱动七段数码管显示， 在定时器延时时间（10秒） 到后停止计时，数码管同时 关闭。 ： （5） 数学函数指令 S7-200PLC中的数学函数指令包括指数运算、对数运算、求三角函数的正弦、余弦及正切值，其操作数均为双字长的32位实数。 例：SQRT：平方根函数运算指令。 指令格式： 2. 逻辑运算指令 逻辑运算指令是对要操作的数据按二进制位进行逻辑运算，主要包括逻辑与、逻辑或、逻辑非、逻辑异或等操作。逻辑运算指令可实现字节、字、双字运算。其指令格式类同。下面为一般字节逻辑运算指令： 5.3 移位指令 移位指令的作用是对操作数按二进制位进行移位操作，移位指令包括：左移位、右移位、循环左移位、循环右移位以及移位寄存器指令。 1. 左移和右移指令 左移和右移指令的功能是将输入数据IN左移或右移N位，其结果送到OUT中。移位指令分字节、字、双字移位指令，其指令格式类同。下面为一般字节移位指令： 2 . 循环左移和循环右移指令 循环左移和循环右移是指将输入数据IN进行循环左移或循环右移N位后，把结果送到OUT中。下面为字循环移位指令。 例：用循环指令实现彩灯的循环移动。 设8盏灯分别由PLC的输出端口Q0.0~Q.07（QB0）连接控制。根据所需显示的图案，确定QB0各位的初始状态（“1"为灯亮，“0"为灯灭）。假设8个灯状态为亮、亮、亮、灭、灭、亮、灭、亮的初始图案，则其对应的二进制 QB0的初始值为229。 程序如下： 3 移位寄存器指令 移位寄存器指令又称自定义位移位指令，