一种通用卫星供配电系统等效器技术方案

一种通用卫星供配电系统等效器，包括控制计算机、ＰＬＣ模块、信号调理模块、通信卡和外围接口电缆。通信卡置于控制计算机内部并通过总线连接至ＰＬＣ模块的通信端口。控制计算机通过总线将不同卫星电源和供配电分系统的等效配置指令发送至ＰＬＣ模块，ＰＬＣ模块根据接收到的配置指令模拟卫星电源和供配电分系统的接口和功能。通过外围接口电缆，信号调理模块将ＰＬＣ模块的输出信号进行电平转换后发送至地面供配电测试设备，同时将地面供配电测试设备传来的状态控制输入信号进行电平转换后发送至ＰＬＣ模块，从而完成对地面供配电测试设备的检验。本发明专利技术实现了供配电卫星等效器的通用化，便于构建卫星综合测试系统并缩短卫星测试设备研制周期。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于PLC技术的通用卫星供配电系统等效器，可作为卫星 综合测试中供配电系统的卫星等效设备。
技术介绍
卫星地面供配电测试系统是卫星综合测试系统中的重要设备之一 ，卫星供 配电测试系统的功能和性能直接影响着卫星的测试质量。卫星供配电等效器就 是模拟卫星电源和供配电系统功能、性能及通过脱落电连接器的接口，来验证 地面供配电测试设备同卫星的电气接口的正确性，同时检验地面供配电测试设 备功能的正确性。通过卫星供配电等效器验证无误，地面供配电测试设备才能 投入到卫星测试中。随着航天技术的发展，卫星研制数量的日益增多，对卫星供配电等效器的 通用性和功能完备性提出了更高的要求。现有的卫星供配电等效器都是针对特 定卫星型号进行研制的，即按照该卫星型号的要求和脱落电连接器的接点分配， 研制各自的卫星供配电等效器。因此，采用现有的供配电卫星等效方式存在以 下不足之处不具备通用化，即每个卫星型号都配备专用的卫星等效器，花费 了更多的人力成本和财力成本，研制周期长；存储管理和查找使用不便；不具 备网络功能，自动化程度低等。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题是克服现有技术的不足，提供了一种接口统一、 通用性强的基于PLC技术的通用卫星供配电系统等效器。本专利技术的技术解决方案是 一种通用卫星供配电系统等效器，包括控制计 算机、PLC模块、信号调理模块、通信卡和外围接口电缆；通信卡置于控制计 算机内部，通信卡通过总线连接至PLC模块的通信端口；控制计算机通过总线 将不同卫星电源和供配电系统的等效配置指令发送至PLC模块，PLC模块根据接收到的配置指令模拟卫星电源和供配电系统的接口和功能；信号调理模块 位于PLC模块和外围接口电缆之间，通过外围接口电缆，信号调理模块将PLC 模块的输出信号进行电平转换后发送至地面供配电测试i殳备，同时将地面供配 电测试设备发送来的状态控制输入信号进行电平转换后发送至PLC模块，完成 对地面供配电测试设备的检验；所述的信号调理模块包括蓄电池通断电路、解 锁电路、姿控通断电路；蓄电池通断电路用于控制蓄电池的通断；解锁电路用 于实现帆板的解锁；姿控通断电路用于控制姿控信号的通断以及火工母线的通 断。所述的蓄电池通断电路包括第 一 电池通断输入端、第二电池通断输入端、 蓄电池接通输入端、蓄电池断开输入端、继电器开关输出端、电阻R1 R4、 二 极管D1 D4、磁保持继电器RL1;第一电池通断输入端接至磁保持继电器RL1 内部接通线圈的一端，磁保持继电器RL1内部接通线圏的另一端经电阻R1接 至蓄电池接通输入端；第二电池通断输入端接至磁保持继电器RL1内部断开线 圏的一端，磁保持继电器RL1内部断开线圏的另一端经电阻R2接至蓄电池断 开输入端；二极管D1和D2串联后与电阻R3并联，二极管D1的阳极接第一 电池通断输入端，二极管D2的阴极端接磁保持继电器RL1内部接通线圏与电 阻R1相连的一端；二极管D3和D4串联后与电阻R4并联，二极管D3的阳 极接第二电池通断输入端，二极管D4的阴极端接磁保持继电器RL1内部断开 线圏与电阻R2相连的一端；磁保持继电器RL1的开关触点接至PLC模块的数 字量输入端。所述的解锁电路包括帆版解锁复位输入端、母线正输入端、电阻R5和R6、 二极管D5和D6、不兹保持继电器RL2、继电器开关输出端和遥控解锁输入端； 帆版解锁复位输入端接至磁保持继电器RL2内部断开线圏的一端，磁保持继电 器RL2内部断开线圏的另一端接至母线正输入端，遥控解锁输入端接至磁保持 继电器RL2内部接通线圏的一端，磁保持继电器RL2内部接通线圏的另一端 接至母线正输入端，电阻R5的两端分别接至帆版解锁复位输入端和二极管D5 6的阳极端，二极管D5的阴极端同时接至母线正输入端和二极管D6的阴极端， 电阻R6的两端分别接至二极管D6的阳极端和遥控解锁输入端；磁保持继电器 RL2的开关触点接至PLC模块的数字量输入端。所述的姿控通断电路包括母线正输入端、姿控供电接通输入端、姿控供电 断开^T入端、电阻R7 R10、 二极管D7和D8、》兹-床持继电器RL3、继电器开 关输出端；姿控供电接通输入端接至》兹保持继电器RL3内部接通线圏的一端， 磁保持继电器RL3内部接通线圏的另一端接至母线正输入端，姿控供电断开输 入端接至磁保持继电器RL3内部断开线圈的一端，磁保持继电器RL3内部断 开线圈的另一端接至母线正输入端；二极管D7和电阻R7串联后再与电阻R8 并联，电阻R8的两端分别接至母线正输入端和姿控供电断开输入端；二极管 D8和电阻R9串联后再与电阻R10并联，电阻R10的两端分別接至母线正输 入端和姿控供电接通输入端；磁保持继电器RL3的开关触点接至PLC模块的 数字量输入端。所述的PLC模块为Siemens 7>司的S7-300系列才莫块。所述的通信卡为 Siemens公司的CP5511通信卡。所述的外围接口电缆为Y2-50型电缆和 YF5-127型电缆。所述的总线为PROF旧US总线。本专利技术与现有技术相比的优点在于1、 本专利技术采用PLC模块模拟卫星电源和供配电系统的接口和功能，采用 信号调理模块控制PLC模块的信号输入和输出，釆用控制计算机发送不同的配 置指令实现不同卫星电源和供配电系统的等效^t拟，实现了供配电卫星等效器 的通用化，使得接口统一，便于迅速构建卫星综合测试系统，缩短了卫星测试 设备的研制周期，同时使其具备了远程监控功能；2、 本专利技术信号调理模块采用了蓄电池通断电路、解锁电路和姿控通断电路 三种不同的电路形式，蓄电池通断电路实现蓄电池的通断，解锁电路实现帆板 的解锁，姿控通断电路实现姿控信号的通断以及火工母线的通断，各种电路均 使用继电器作为主要的控制元件，并采用电阻和二极管来搭建保护电路，结构7筒单、性能可靠、可有效对PLC模块输入输出信号进行电平变换和输入输出选择；3、 本专利技术等效器釆用外围接口电缆实现与不同型号卫星的接口连接和信号 转换，通过改变接口电缆的类型即可方便的实现等效器和不同卫星的互连，通 用性强，使用方便；4、 本专利技术等效器采用PROF旧US总线进行通信连接，接口统一、可靠性 高、现场组态快速方便。附图说明图1为本专利技术卫星供配电系统等效器系统结构图； 图2为本专利技术卫星供配电系统等效器外围接口电缆接口图； 图3为本专利技术卫星供配电系统等效器内部功能示意图； 图4为本专利技术信号调理模块的蓄电池通断电路原理图； 图5为本专利技术信号调理模块的解锁电路原理图； 图6为本专利技术信号调理模块的姿控通断电路原理图； 图7为本专利技术卫星供配电系统等效器监控软件功能结构图。 具体实施例方式如图1所示，为本专利技术通用卫星供配电系统等效器的总体结构图，它由笔记 本电脑(控制计算机)、工业触摸屏、PLC模块、信号调理模块、PROF旧US 总线、CP5511 (Siemens公司)通信卡和外围接口电缆组成。外围接口电缆实 现不同型号卫星供配电接口的转换。PLC模块等效模拟卫星电源和供配电分系 统接口、功能和性能。CP5511通信卡置于控制计算机内部，并通过总线连接至 PLC模块的通信端口。利用笔记本电脑或者工业触摸屏，操作者通过软件针对 不同型号卫星进行内部功能配置，通过PROF旧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用卫星供配电系统等效器，其特征在于包括：控制计算机、ＰＬＣ模块、信号调理模块、通信卡和外围接口电缆；通信卡置于控制计算机内部，通信卡通过总线连接至ＰＬＣ模块的通信端口；控制计算机通过总线将不同卫星电源和供配电系统的等效配置指令发送至ＰＬＣ模块，ＰＬＣ模块根据接收到的配置指令模拟卫星电源和供配电系统的接口和功能；信号调理模块位于ＰＬＣ模块和外围接口电缆之间，通过外围接口电缆，信号调理模块将ＰＬＣ模块的输出信号进行电平转换后发送至地面供配电测试设备，同时将地面供配电测试设备发送来的状态控制输入信号进行电平转换后发送至ＰＬＣ模块，完成对地面供配电测试设备的检验；所述的信号调理模块包括蓄电池通断电路、解锁电路、姿控通断电路；蓄电池通断电路用于控制蓄电池的通断；解锁电路用于实现帆板的解锁；姿控通断电路用于控制姿控信号的通断以及火工母线的通断。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李立，王建军，张军杰，汤志良，阎梅芝，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]