浅谈全权数字式电子控制器

ly20093772003 · 发表于 2010-1-21 23:16:17

Getting to Know FADEC
　　全权数字式电子控制器（FADEC）是APS 2000型APU的核心。本文介绍了FADEC对APS 2000型APU起动、运转、关车的控制，监控与指示，数据提取，以及FADEC的维护。
　　全权数字式电子控制器(Full Authority Digital Electronic Controller,FADEC)是美国汉密尔顿·胜特兰公司生产的APS 2000型APU的核心。
　　APS 2000型APU主要用于波音737飞机，它具有可靠性高、维护方便的特点。FADEC安装在飞机后货舱舱门的旁边，它是一个ARINC3/8的短盒，盒子后面的电接头J3，连接APU和飞机电气系统，用于APU的参数采集，以及控制、指示；前面板上有一个数字显示器、一个显示按钮和一个电插头（J1），当按下显示按钮，数字显示器会显示FADEC记录的12条滚动故障信息，前面板上的电插头J1用来和便携式计算机相联结，以提取FADEC内存贮的更多的信息（图1）。
　　 FADEC的核心是一台微处理器,其内部有四块印刷电路板：微处理器板，数模转换板,输入/输出滤波板和电源板。FADEC 负责APU的启动、停车、运转加载，以及APU的监控指示，还记录存贮APU每次启动的参数和故障信息（图2）。
　　控　制
　　1. 启动控制
　　 FADEC接到启动指令，即向点火激励器发出指令点火，同时发出指令使启动燃油活门打开，APU点火加速，当FADEC 监测到APU转速达到50%N，同时EGT 有50°F温升时，便控制主燃油电磁活门打开，并给主燃油伺服活门一个100mA的电信号，使活门全开，使APU加速增快；55%N时，FADEC关断点火激励器电源，停止点火；70%N时，关断启动电磁活门，APU由主活门供油加速到98%，这时FADEC由加速控制转为速度控制，通过加给主燃油伺服活门上的0～100mA的电信号，控制供油量，使APU平稳加速到100%N，并保持恒定。
　　 2.运转与加载控制
　　 APU正常运转、加载时，FADEC监控APU的排气温度（ EGT）和转速（SPD）的变化，根据外界大气温度（OAT）、外界大气压力（OAP），经内部计算，控制加到主燃油伺服活门上的电信号的大小（0-100mA），控制供油量，使APU恒速。使用APU引气时，FADEC根据EGT变化，输出一个0～100mA的电信号加给引气伺服活门，控制引气活门的开度，从而最大限度地使用引气。
　　3. 关车控制
　　FADEC关车控制有自动关车控制和人工关车控制两种。当FADEC探测到超转（>105%N）、低转（<97%N）、滑油温度高、滑油压力低、两个转速传感器全部失效、两个热电偶全部失效、EGT超温等故障信息时，经计算确认，启动自动关车程序，控制APU关车；当FADEC接到正常关车指令或是APU火警手柄拉出时，控制关断主燃油活门，并按人工关车程序关车。
　　监控与指示
　　FADEC通过各种传感器监控APU的EGT、SPD，以及维护、失效故障等信息，经计算比较后，输出到P5板的仪表和指示灯。
　　信息记录及存贮
　　FADEC记录12套APU启动关车运转参数（SPD、EGT、OAT、OAP、FF等），12条滚动信息和100条故障信息，存贮在其内部的NVM（静态存贮器）内，掉电信息不会丢失。
　　(1) 在FADEC 面板上通过按压故障显示按钮，面板上的数字显示器会显示FADEC记录的12条滚动故障信息代码。12次历史(HIST)循环将以每4～6秒一个循环的速率自动转动,在完成当前的历史信息后显示"END"。一个循环若没有故障/维护信息,将显示"OK"字头。在一些少于12次启动循环的情况下,将显示"N/A"。
　　 (2) 用手提电脑通过专用电缆和
FADEC面板上的电插头J1相连接（如图1所示），利用汉密尔顿·胜特兰公司的专用软件(该公司提供的特种工具Sundstrand P/N AGE70013 or TM90354就是一台装有专用软件的笔记本计算机），可以下载NVM中存贮的所有信息，还可以在线观察APU启动、运转、关车的各种动态参数。
　　图3是专用计算机下载的一个故障信息页。这些APU数据包括：APU启动次数、APU工作时间、APU序号、FADEC型号/序号、EGT、SPD、APU燃油流量、APU进气压力、APU进气温度、存在故障的FADEC代码、维护信息等。
　　 FADEC的维护
　　FADEC有上电自检功能，若其本身有故障，前面板上的数字显示器窗口将会显示故障代码"ECU"或黑屏。
　　当更换FADEC或发动机后，FADEC将记录并储存新的发动机序号（发动机上装有识别组件，向FADEC提供发动机序号），并抹去所有滚动信息。储存在NVM中的其他信息将被储存并能通过专用电脑下载。当FADEC通电后,发动机序号被存入FADEC的记忆体（NVM）中。

小丛 · 发表于 2010-1-21 23:40:10

APU也用FADEC啊，貌似比发动机的FADEC简单点。

wanglei.cauc · 发表于 2010-1-31 23:22:37

受教育了，惭愧

可乐加冰的 · 发表于 2010-2-7 17:32:51

APU的FADEC也不简单的吧

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