一套用于空间环境模拟器抽气的自动控制方法及自动控制系统技术方案

技术编号:7682329 阅读:170 留言:0更新日期:2012-08-16 05:44
本发明专利技术涉及一种自动抽气控制系统,所述自动抽气控制系统包括操作端(100)和控制端(200),其中所述操作端(100)包括指令输入单元(110),状态输出单元(120),数据管理单元(130),和第一通信模块(140);所述控制端(200)包括:信号采集单元(210):通过传感器采集系统运行信息和设备状态信息;设备控制单元(220);处理单元(230);逻辑保护单元(250)和第二通信模块(240)。本发明专利技术不但提高抽气系统运行的可靠性和先进性,同时也极大缓解了操作人员数量和经验不足与繁重的试验任务之间的矛盾。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航天器真空热试验领域,具体涉及一套用于空间环境模拟器抽气的自动控制方法及自动控制系统
技术介绍
航天器在太空中的运行环境与地面环境大为不同,太空是一个真空和冷黑的环境,真空是指负压环境,环境压力在10_5Pa 10_7Pa之间,而冷黑是指无光照和低温环境,温度在-100°C _270°C之间。太空恶劣的环境会导致航天器构件中的产品材料和结构发生变化,如材料蒸发、分解、升华等。为了尽早暴露产品中潜在的材料和制造质量缺陷,消除早期失效,提高产品可靠性,需在地面对航天器或组件进行真空热环境模拟试验,检验产品质量,进行材料筛选,提供给航天器设计参考。空间环境模拟器就是用来在地面上模拟太空真空和冷黑环境的试验设备,而空间环境模拟器抽气系统就是用来实现空间环境模拟器内真空环境的一组设备(包括真空泵、阀门和传感器等)的总称。随着我国航天事业的不断发展,航天器型号试验任务空前增多,为此配套研制的空间环境模拟器数量也在不断增加,真空热环境试验任务也日益增多,由此也带来了一些问题,如对试验操作人员熟练度和数量的需求增加,人为操作设备的失误率大幅增加等问题。这就要求空间环境模拟器的测控系统也必须向着高自动化,高可靠性,高智能化的方向发展。在这样的需求下,亟需研制出一套用于空间环境模拟器抽气的自动控制方法及自动控制系统。专利技术人在实现本专利技术的过程中发现,现有控制系统至少存在以下缺点现有的空间环境模拟器抽气控制系统只具有抽气系统设备的单点控制功能,即操作人员只能实现单台设备的独立控制;现有的空间环境模拟器抽气控制系统对操作人员素质要求较高,需具有丰富的试验经验并熟悉工艺流程的人员才能操作,增加了人力资源的管理困难;现有的空间环境模拟器抽气控制系统不具有设备故障诊断功能,在试验过程中无法实现设备故障的快速定位;现有的空间环境模拟器抽气控制系统不具有设备间连锁保护功能,无法有效地避免或降低人为操作设备的失误。
技术实现思路
本专利技术的目的在于重新专利技术和设计一套用于空间环境模拟器抽气的自动控制方法及自动控制系统,旨在填补国内空间环境模拟器抽气系统自动控制功能的空白,同时解决现有航天器真空热试验任务多所导致的操作人员短缺,人为失误所造成的系统故障、故障追溯等问题。本专利技术为航天器在空间环境模拟器中进行真空热试验提供了技术保障,攻克了航天器在空间环境模拟器中进行试验的关键技术难点。本专利技术目的是通过如下技术方案实现的一套用于空间环境模拟器抽气的自动控制方法及自动控制系统,重新设计控制系统结构,将控制系统分为操作端和控制端两部分,每端由若干个功能单元组成,彼此进行功能调用及数据交互;专利技术自动控制方法,将抽气过程进行阶段性划分,通过压力闕值,自动实现抽气过程中的阶段转换;设计设备连锁保护功能,通过逻辑保护单元,实现设备自动运行和设备运行保护,提高系统运行的安全性和可靠性。本专利技术涉及一种自动抽气控制系统,所述自动抽气控制系统包括 呆作 而(100)和控制端(200),其中所述操作端(100)包括指令输入单元(110):用于空间环境模拟器自动抽气控制系统启动和停止的指令输入;状态输出单元(120):用于自动抽气控制系统运行信息(压力、温度、流量等)和设备状态(启/停、故障、电流等)的图形化、表格化输出;数据管理单元(130):用于自动抽气控制系统运行信息和设备状态的数据计算、分类和存储功能;和第一通信模块(140);用于发送自动抽气控制系统的控制指令至控制端(200),并接收控制端(200)所采集系统运行信息、设备状态信息和过程信息;所述控制端(200)包括信号采集单元(210):通过传感器(温度传感器、压力传感器、流量传感器等)采集系统运行信息和设备状态信息;设备控制单元(220):用于将处理单元(230)所生成的控制信息输出给相应的被控设备(真空泵、阀门等);处理单元(230):根据信号采集单元(210)所采集的信息、指令输入单元(110)所发出的指令和逻辑保护单元(250)的判断结果,生成相应的控制信息发送给设备控制单元(220),并将过程信息发送给数据管理单元(130);逻辑保护单元(250):根据设备使用条件和系统实时运行信息,进行逻辑判断,生成设备是否可以运行的判断结果;和第二通信模块(240):用于接收操作端(100)所发送的自动抽气控制系统控制指令,并将控制端(200)所采集系统运行信息、设备状态信息和过程信息,发送至操作端。攻克空间环境模拟器 抽气系统的关键技术难点,其自动控制系统能实现抽气系统设备的一键式控制、故障诊断、逻辑保护等功能,不但提高抽气系统运行的可靠性和先进性,同时也极大缓解了操作人员数量和经验不足与繁重的试验任务之间的矛盾。目前,该自动抽气控制系统在某大型空间环境模拟器项目中已投入使用,运行稳定,在实现设备运行高度自动化,高可靠性的同时有效缓解了试验人员短缺的问题,并降低了设备对操作人员专业知识水平的依赖,取得了良好的使用效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本专利技术一套空间环境模拟器自动抽气控制系统实施例的结构框图;图2为图I中处理单元230的结构框具体实施例方式本专利技术的技术方案是这样实现的参照图I和图2,示出了本专利技术一种自动抽气控制系统组成结构图。所述自动抽气控制系统包括操作端100和控制端200,其中所述操作端100包括指令输入单元110、状态输出单元120、数据管理单元130和第一通信模块140 ;所述控制端200包括信号采集单元210、设备控制单元220、处理单元230、逻辑保护单元250和第二通信模块240 ;所述处理单元230包括第一判断单元231、第一处理单元232、第二判断单元233、第二处理单元234、第三处理单元235、第三判断单元236和第四处理单元237。指令输入单元110,用于空间环境模拟器自动抽气控制系统启动和停止的指令输入。 状态输出单元120,用于自动抽气控制系统运行信息(压力、温度、流量等)和设备状态(启/停、故障、电流等)的图形化、表格化输出;数据管理单元130,用于自动抽气控制系统运行信息和设备状态的数据计算、分类和存储等功能;处理单元230,根据信号采集单元210所采集的信息、指令输入单元110所发出的指令和逻辑保护单元250的判断结果,生成相应的控制信息发送给设备控制单元220,并将过程信息发送给数据管理单元130 ;信号采集单元210,通过传感器(温度传感器、压力传感器、流量传感器等)采集系统运行信息和设备状态信息;设备控制单元220,用于将处理单元230所生成的控制信息输出给相应的被控设备(真空泵、阀门等);逻辑保护单元250,根据设备使用条件和系统实时运行信息,进行逻辑判断,生成设备是否可以运行的判断结果。所述的操作端100还包括第一通信模块140,用于发送自动抽气控制系统的控制指令至控制端200,并接收控制端200所采集系统运行信息、设备状态信息和过程信息等;所述的控制端200还包括第二通信模块240,用于接收操作端100所发送的自动抽气控制系统本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:詹海洋顾志飞刘波涛王宇刘畅李娜
申请(专利权)人:北京卫星环境工程研究所
类型:发明
国别省市:

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