一种支持星座测试的地面供配电测试系统技术方案

一种支持星座测试的地面供配电测试系统，包括控制计算机、通信卡以及Ｎ个通用供配电测试设备，Ｎ为卫星星座中的卫星数量。通信卡置于控制计算机内部，控制计算机通过通信卡接入总线并通过总线分别向Ｎ个通用供配电测试设备发送测试控制指令。通用供配电测试设备分别通过各自的通信端口接入总线，同时Ｎ个通用供配电测试设备还通过脱落电连接器与Ｎ颗待测试的星座卫星相连，每个通用供配电测试设备对应一颗星座卫星。各通用供配电测试设备根据控制计算机传来的测试控制指令，对与其相连卫星的供配电和电源系统进行测试，并将测试结果发送至控制计算机。本实用新型专利技术具有设备接口统一，可扩展性、通用化和模块化程度高的特点，方便星座卫星的测试。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于PLC技术和PR0FIBUS总线技术的支持星座测试的地面 供配电测试系统，可作为卫星星座等多星并行测试的地面供配电测试设备。
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，它通过脱落电 连接器以有线方式对卫星进行供配电控制，对卫星的重要参数进行状态监测，对脱落电连 接器的电脱离进行控制，满足卫星在各阶段以及各种试验场合的整星测试任务要求。卫星 供配电测试系统的功能和性能直接影响着卫星测试的质量，对于保证卫星整星测试的安全 可靠具有重要的意义。 随着航天技术的发展，卫星星座日益增多，通常要求在其研发和设计过程中多星 并行工作。在卫星星座综合测试过程中，同样需要解决多星并行测试的问题。现有的供配电 测试系统存在一些不足之处一套地面供配电测试设备只能适用于一颗特定型号的卫星， 通用性差；研制周期长，成本高；结构复杂，安装和操作繁琐；软件功能不完善；不能满足多 星同时测试的需要；难以迅速构建多星测试系统。
技术实现思路
本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、可扩展性好的基于PLC技术的支持星座测试的地面供配电测试系统。 本技术的技术解决方案是一种支持星座测试的地面供配电测试系统，包括控制计算机、通信卡以及N个通用供配电测试设备，N为卫星星座中包含的卫星数量；通信卡置于控制计算机内部，控制计算机通过通信卡接入总线并通过总线分别向N个通用供配电测试设备发送测试控制指令；N个通用供配电测试设备分别通过各自的通信端口接入总线，同时N个通用供配电测试设备还通过脱落电连接器与N颗待测试的星座卫星相连，每个通用供配电测试设备对应一颗星座卫星；各通用供配电测试设备根据控制计算机传来的测试控制指令，对与其相连的星座卫星的供配电系统和电源进行测试并将测试结果发送至控制计算机。 所述的通用供配电测试设备包括PLC模块、信号调理模块和外围接口电缆；PLC模 块从控制计算机接收测试控制指令，根据所述测试控制指令输出卫星电源和供配电系统的 控制指令并送至信号调理模块，同时PLC模块还采集信号调理模块送来的卫星电源和供配 电系统的状态信息并送至控制计算机；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卫星电源 和供配电系统，同时将卫星电源和供配电系统发送来的状态信号进行电平转换后发送至 PLC模块，完成对卫星电源和供配电系统的测试。 所述的信号调理模块为模拟量隔离放大电路，包括集成隔离放大器Dl、电容Cl和 可调电位器RWl，集成隔离放大器Dl的信号输入正端和信号输入负端分别接外部输入的模拟信号，集成隔离放大器D1的信号输入正端和信号输入负端之间接电容C1，可调电位器 RW1接至集成隔离放大器D1的放大倍率电阻输入端用于调节集成隔离放大器D1的放大倍 数，集成隔离放大器D1的供电端接外部电源，经放大后的模拟信号经集成隔离放大器D1的 模拟信号输出端向外部输出。 所述的通信卡为Siemens公司的CP5611型通信卡。所述的总线为PR0FIBUS总线。 所述的PLC模块为Siemens公司的S7-300系列模块。 本技术与现有技术相比的优点在于 1、本技术中控制计算机通过通信卡接入总线并通过总线分别向N个通用供配电测试设备发送测试控制指令，各通用供配电测试设备根据控制计算机传来的测试控制指令，对与其相连的星座卫星的供配电和电源系统进行测试，并将测试结果发送至控制计算机，可以根据星座卫星的数量配置对应量的通用供配电测试设备，可扩展性强，通用化和模块化程度高，便于迅速构建卫星综合测试系统，方便的实现多星并行测试； 2、本技术通用供配电测试设备采用PLC模块从控制计算机接收测试控制指令，根据测试控制指令输出卫星电源和供配电系统的控制指令并送至信号调理模块，同时PLC模块还采集信号调理模块送来的卫星电源和供配电系统的状态信息并送至控制计算机，通过PLC模块内部的不同模i央，实现对不同类型的数字和模拟信号的处理，操作方便，接口统一，可扩展性、通用化和模块化程度高； 3、本技术信号调理模块采用集成隔离放大器进行搭建，通过控制可调电位器 来实现放大倍数的调整，从而实现对卫星输入给PLC模块模拟量的隔离放大，结构简单、性 能可靠； 4、本技术采用PR0FIBUS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为本技术地面供配电测试系统的结构图； 图2为本技术单个通用供配电测试设备硬件接口图； 图3为本技术信号调理模块中模拟量隔离放大电路原理图； 图4为本技术地面供配电测试系统软件功能框图。具体实施方式如图1所示，为本技术地面供配电测试系统的结构图。本系统包含1台控制计 算机、通信卡和多套通用供配电测试设备。控制计算机作为主工作站，通过CP5611 (Siemens 公司)通信卡接入PROFIBUS总线，位于卫星测试现场的多套PLC通用供配电测试设备通过 各自的通信端口接入PR0FIBUS总线。通用供配电测试设备的数量应与卫星星座中包含的 卫星数量相同或者与需要并行测试的卫星数量相同，每个通用供配电测试设备对应一颗待 测试卫星。根据卫星数量，在测试现场配置相应数量的通用供配电测试设备，并分配不同的 可修改的站地址，完成与其对应卫星的监控。通过不同的站地址，控制计算机通过PROFIBUS 总线将不同PLC通用供配电测试设备的控制命令输出，控制多套PLC通用供配电测试设备， 对卫星进行供配电控制，对卫星的重要参数进行状态监测。每套通用供配电测试设备具有各自的站地址，能够独立工作，设备间可以互换，实现了设备级的通用性。各通用供配电测 试设备具备PROFIBUS总线接口 ，与远程工业控制计算机通信，完成卫星状态参数采集，执 行供配电控制输出。另外，控制计算机可以通过TCP/IP协议通过以太网直接连入卫星电测 间综合测试网络，这样能够向实时数据库广播供配电测试设备参数信息，接收并执行主测 试计算机(MTP)发来的测试控制命令。 如图2所示，为本技术通用供配电测试设备的结构图。每套通用供配电测试 设备包含PLC模块(含中央控制单元CPU、数字量输入模块DI、数字量输出模块D0、模拟量 输入模块AI、PLC用电源模块PS、PROFIBUS总线接口 )、信号调理模块和外围接口电缆。PLC 模块通过PROFIBUS总线从控制计算机接收测试控制指令，根据所述测试控制指令输出卫 星电源和供配电系统的控制指令并送至信号调理模块，同时PLC模块还采集信号调理模块 送来的卫星电源和供配电系统的状态信息并送至控制计算机。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 转换后发送至卫星电源和供配电系统，同时将卫星电源和供配电系统发送来的状态信号进 行电平转换后发送至PLC模块，从而完成对卫星电源和供配电系统的测试。 卫星上的数字量输出信号，包含遥控自检甲、遥控自检乙、解锁等，经固态继电器 进入PLC的数字量输入模块DI 。固态继电器选用欧姆龙公司的G3TA-IDZR02S，其输入电压 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种支持星座测试的地面供配电测试系统，其特征在于包括：控制计算机、通信卡以及Ｎ个通用供配电测试设备，Ｎ为卫星星座中包含的卫星数量；通信卡置于控制计算机内部，控制计算机通过通信卡接入总线并通过总线分别向Ｎ个通用供配电测试设备发送测试控制指令；Ｎ个通用供配电测试设备分别通过各自的通信端口接入总线，同时Ｎ个通用供配电测试设备还通过脱落电连接器与Ｎ颗待测试的星座卫星相连，每个通用供配电测试设备对应一颗星座卫星；各通用供配电测试设备根据控制计算机传来的测试控制指令，对与其相连的星座卫星的供配电系统和电源进行测试并将测试结果发送至控制计算机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马楠，陈逢田，刘晓，王建军，姬云龙，
申请(专利权)人：航天东方红卫星有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]