一种高可靠摆杆控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术属于火箭发射平台控制技术领域，具体涉及一种高可靠摆杆控制系统及控制方法。系统启动后，通过自动控制器或手动控制器向PLC控制器发出初始压力信号和流量信号；PLC控制器按照正常摆动逻辑控制，输出压力信号和流量信号，经信号适配器转换后输入给压力放大器和流量放大器，进行放大处理后通过比例压力阀和比例流量阀控制传动机构的运动速度，进而控制摆杆的摆动速度；PLC控制器同时输出电压信号给电磁阀，控制传动机构的运动方向，进而控制摆杆的摆动方向；在摆杆摆动过程中，压力传感器不断采集传动机构输出的压力信号并反馈给PLC控制器，PLC控制器将该信号与标准信号进行比较，形成闭环控制回路。本发明专利技术可实现对火箭发射平台摆杆的高可靠控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于火箭发射平台控制
，具体涉及一种高可靠火箭发射平台摆杆控制系统及控制方法。
技术介绍
运载火箭活动发射平台电控系统，是发射平台重要的配套设备，摆杆电气系统是发射平台电控系统的重要组成部分，用来实现发射平台各摆杆的摆开摆回控制功能。根据总体要求，为简化工作流程，缩短发射准备时间，发射平台上设置有脐带塔，用于保证发射平台转运过程中连接加注供气管路及有效载荷电源、空调等。发射前各管路脱落，由脐带塔上的摆杆带动所有管路摆到安全区域。由于摆杆在发射前三十秒摆开，并且摆杆控制进A -2min发射流程，因此电气、液压、机械系统必须保证其顺利摆开，否则将导致灾难性后果，依次对摆杆控制的可靠性有很高的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，以实现对摆杆的高可靠控制，保证发射动作的顺利完成。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为:一种高可靠摆杆控制系统包括手动控制器、自动控制器、应急控制器、PLC控制器、信号适配器、限位开关、压力放大器、流量放大器、比例压力阀、比例流量阀、电磁阀、压力传感器、传动机构和摆杆；所述手动控制器和自动控制器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端和应急控制器的输出端分别与信号适配器的输入端连接，信号适配器的输出端分别与压力放大器和流量放大器的输入端连接，压力放大器和流量放大器的输出端分别与比例压力阀和比例流量阀的输入端连接，比例压力阀和比例流量阀的输出端分别与传动机构的输入端连接；PLC控制器的输出端还通过电磁阀与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端分别与摆杆和压力传感器连接，摆杆与限位开关连接，限位开关与PLC控制器连接，压力传感器与PLC控制器连接。所述的PLC控制器采用冗余配置，即包括PLC控制器I和PLC控制器2 ;所述的限位开关包括0°限位开关和90°限位开关，且其均采用冗余配置，即分别配置有两个0°限位开关和两个90°限位开关。所述的摆杆在系统启动前，处于0°位置，所述的0°限位开关闭合；所述的90°限位开关在摆杆摆动到90°时闭合，并将该到位信号反馈给PLC控制器；所述的自动控制器或手动控制器在系统启动后，发出初始压力信号P1和流量信号V1，用于控制摆杆的摆动速度；所述的PLC控制器I接收到自动控制器或手动控制器发出的压力信号PJP流量信号V1,并按正常摆动逻辑进行控制；所述的PLC控制器2实时监测PLC控制器1:若在时间段未检测到摆杆的摆开动作，则认为PLC控制器I失效，此时自动启用PLC控制器2，实现摆杆的快速强摆；在控制摆杆摆动过程中，所述的PLC控制器同时输出24V电压信号给电磁阀，用于控制摆杆的摆动方向；所述的PLC控制器将压力传感器采集的信号与标准信号进行比较，形成闭环控制回路；当所述的PLC控制器接收到90°限位开关的到位信号时，系统停止动作；所述的应急控制器在PLC控制器I和PLC控制器2均失效时，人工启动对摆杆进行控制，实现摆杆的快速强摆。所述的信号适配器将PLC控制器输出的压力信号P2和流量信号V2进行转换；所述的压力放大器和流量放大器分别接收到信号适配器输出的压力信号和流量信号，进行放大处理后输出压力信号P3和流量信号V3 ；所述的比例压力阀和比例流量阀依据接收到的压力信号P3和流量信号V3控制传动机构动作；所述的电磁阀接收到PLC控制器发出的电压信号后控制传动机构动作，进而控制摆杆的摆动方向；所述的传动机构依据接收到的压力信号P3和流量信号V3,控制摆杆的摆动速度；依据接收到的电磁阀信号，控制摆杆的摆动方向；所述压力传感器在摆杆摆动过程中，不断采集传动机构输出的压力信号，并将其反馈给PLC控制器；所述的PLC控制器1、PLC控制器2和应急控制器构成三通道控制，且三通道设计有互锁电路。所述的手动控制器、自动控制器和应急控制器构成的三种控制回路设计有互锁电路。一种高可靠摆杆控制方法包括如下步骤:步骤一:系统启动前，摆杆处于0°位置，0°限位开关闭合；步骤二:系统启动后，通过自动控制器或手动控制器发出初始压力信号P1和流量信号V1，用于控制摆杆的摆动速度；步骤三:PLC控制器接收到压力信号P1和流量信号V1,按照正常摆动逻辑进行控制，输出压力信号P2和流量信号V2 ;PLC控制器同时输出24V电压信号给电磁阀；步骤四:信号适配器将接收到的压力信号P2和流量信号％转换后输入给压力放大器和流量放大器；步骤五:压力放大器和流量放大器将接收到的信号经放大处理后输出压力信号P3和流量信号V3 ；步骤六:比例压力阀和比例流量阀依据接收到的压力信号P3和流量信号V3控制传动机构的运动速度，进而控制摆杆的摆动速度；同时，电磁阀依据接收到的24V电压信号控制传动机构的运动方向，进而控制摆杆的摆动方向；步骤七:在摆杆摆动过程中，压力传感器不断采集传动机构输出的压力信号，并将其反馈给PLC控制器，PLC控制器将该信号与标准信号进行比较，形成闭环控制回路；步骤八:重复上述步骤三到步骤七，直至当摆杆摆动到90°时，90°限位开关闭合，并将该到位信号反馈给PLC控制器，系统停止动作。步骤三中所述的PLC控制器包括PLC控制器I和PLC控制器2，其中PLC控制器I接收到压力信号P1和流量信号V1，按照正常摆动逻辑进行控制，此时，PLC控制器2实时监测PLC控制器1:若在Vt1时间段未检测到摆杆的摆开动作，则认为PLC控制器I失效，此时自动启用PLC控制器2，实现摆杆的快速强摆。当所述PLC控制器I和PLC控制器2均失效时，人工启动应急控制器对摆杆进行控制，实现摆杆的快速强摆。本专利技术所取得的有益效果为:(I)本专利技术所述高可靠摆杆控制系统及控制方法实现了对摆杆的多模式冗余控制，即自动控制方式、手动控制方式以及在上述两种控制方式故障情况下的应急控制方式，且三种控制回路设计有互锁电路，具有互锁功能，以避免误操作，因此具有较高的可靠性；(2)系统通过设备冗余配置，即PLC控制器包括PLC控制器I和PLC控制器2，其中一路作为正常通道，另一路作为备份通道，以保障各路信号正确发送；另外0°限位开关和90°均采用双冗余配置，以实现对摆杆的高可靠控制；(3)自动控制方式具有正常通道和备份通道两种通道，其与应急控制方式构成三通道控制，实现了控制信号的多路传输，且各通道之间按照优先顺序进行相互检测，同时三通道设计有互锁电路，具有互锁功能，以保证信号传输的准确性和高效性；通过上述方案，可以实现对摆杆的高可靠控制，以确保发射动作的顺利完成。附图说明图1为本专利技术所述高可靠摆杆控制系统结构图；图2为摆杆正常摆开时的动作曲线图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术所述高可靠摆杆控制系统包括手动控制器、自动控制器、应急控制器、PLC控制器、信号适配器、限位开关、压力放大器、流量放大器、比例压力阀、比例流量阀、电磁阀、压力传感器、传动机构和摆杆；所述手动控制器和自动控制器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端和应急控制器的输出端分别与信号适配器的输入端连接，信号适配器的输出端分别与压力放大器和流量放大器的输入端连接，压力放大器和流量放大器的输出端分别与比例压力阀和比例流量阀的输入端连接，比例压力阀和比例流量阀的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高可靠摆杆控制系统，其特征在于：该系统包括手动控制器、自动控制器、应急控制器、PLC控制器、信号适配器、限位开关、压力放大器、流量放大器、比例压力阀、比例流量阀、电磁阀、压力传感器、传动机构和摆杆；所述手动控制器和自动控制器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端和应急控制器的输出端分别与信号适配器的输入端连接，信号适配器的输出端分别与压力放大器和流量放大器的输入端连接，压力放大器和流量放大器的输出端分别与比例压力阀和比例流量阀的输入端连接，比例压力阀和比例流量阀的输出端分别与传动机构的输入端连接；PLC控制器的输出端还通过电磁阀与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端分别与摆杆和压力传感器连接，摆杆与限位开关连接，限位开关与PLC控制器连接，压力传感器与PLC控制器连接。

【技术特征摘要】
1.一种高可靠摆杆控制系统，其特征在于:该系统包括手动控制器、自动控制器、应急控制器、PLC控制器、信号适配器、限位开关、压力放大器、流量放大器、比例压力阀、比例流量阀、电磁阀、压力传感器、传动机构和摆杆；所述手动控制器和自动控制器的输出端与PLC控制器的输入端连接，PLC控制器的输出端和应急控制器的输出端分别与信号适配器的输入端连接，信号适配器的输出端分别与压力放大器和流量放大器的输入端连接，压力放大器和流量放大器的输出端分别与比例压力阀和比例流量阀的输入端连接，比例压力阀和比例流量阀的输出端分别与传动机构的输入端连接；PLC控制器的输出端还通过电磁阀与传动机构的输入端连接，传动机构的输出端分别与摆杆和压力传感器连接，摆杆与限位开关连接，限位开关与PLC控制器连接，压力传感器与PLC控制器连接。2.根据权利要求1所述的高可靠摆杆控制系统，其特征在于:所述的PLC控制器采用冗余配置，即包括PLC控制器1和PLC控制器2 ;所述的限位开关包括0°限位开关和90°限位开关，且其均采用冗余配置，即分别配置有两个0°限位开关和两个90°限位开关。3.根据权利要求2所述的高可靠摆杆控制系统，其特征在于: 所述的摆杆在系统启动前，处于0°位置，所述的0°限位开关闭合；所述的90°限位开关在摆杆摆动到90°时闭合，并将该到位信号反馈给PLC控制器； 所述的自动控制器或手动控制器在系统启动后，发出初始压力信号P1和流量信号V1,用于控制摆杆的摆动速度； 所述的PLC控制器I接收到自动控制器或手动控制器发出的压力信号P1和流量信号V1,并按正常摆动逻辑进行控制；所述的PLC控制器2实时监测PLC控制器1:若在t0-t1时间段未检测到摆杆的摆开动作，则认为PLC控制器I失效，此时自动启用PLC控制器2，实现摆杆的快速强摆；在控制摆杆摆动过程中，所述的PLC控制器同时输出24V电压信号给电磁阀，用于控制摆杆的摆动方向；所述的PLC控制器将压力传感器采集的信号与标准信号进行比较，形成闭环控制回路；当所述的PLC控制器接收到90°限位开关的到位信号时，系统停止动作； 所述的应急控制器在PLC控制器I和PLC控制器2均失效时，人工启动对摆杆进行控制，实现摆杆的快速强摆。4.根据权利要求2所述的高可靠摆杆控制系统，其特征在于: 所述的信号适配器将PLC控制器输出的压力信号P2和流量信号V2进行转换； 所述的压力放大器和流量放大器分别接收到信号适配器输出的压力信号和流量信号，进行放大处理后输出压力信号P3和流量信号V3 ； 所述的比例压力阀和比例流量阀依据接收到的压力信号P...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴齐才，丁保民，卓敏，刘丽媛，徐曼君，
申请(专利权)人：北京航天发射技术研究所，中国运载火箭技术研究院，
类型：发明
国别省市：