[發明專利]一種基于PLC的多試驗臺使用擠壓式介質供應控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110450189.4
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113204206B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 秦雷;陳茜茹;董麗雙;周琰;孟博丁;孫大洪;張棟
• 申請（專利權）人: 北京航天動力研究所
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

1.一種基于PLC的多試驗臺使用擠壓式介質供應控制方法，其特征在于步驟如下：

(1)根據介質供應控制需求，確定供應控制系統的工作模式；

其中，供應控制系統包括容器間、工業以太網、試驗臺控制分系統，所述容器間包括PLC核心處理器、HMI本地控制平臺、液氮容器，所述試驗臺控制分系統包括試驗臺一、試驗臺二、試驗臺三；

(2)若工作模式為本地控制模式，則進入步驟(3)；若工作模式為遠程控制模式，則進入步驟(4)；

(3)通過HMI本地控制平臺控制容器間控制閥門鏈路，控制容器間進行排氣、增壓、進介質操作，同時禁止試驗臺一、試驗臺二、試驗臺三對控制閥門鏈路進行控制；

(4)于試驗臺一、試驗臺二、試驗臺三中選取任一試驗臺，通過對控制閥門鏈路進行控制，進行排氣、增壓、進介質操作，當任一試驗臺工作時，其他試驗臺不能進行同時控制；

所述供應控制系統中，容器間通過PLC核心處理器對液氮容器進行容器參數監測及運行控制，容器間與試驗臺控制分系統通過工業以太網進行通信；

所述PLC核心處理器對液氮容器進行參數監測，并對容器間運行狀態進行監控，所述容器間控制模式包括本地控制、遠程控制，當控制模式為本地控制時，PLC核心處理器通過HMI本地控制平臺及容器間控制閥門 鏈路對液氮容器進行本地控制，當控制模式為遠程控制時，PLC核心處理器與試驗臺一、試驗臺二、試驗臺三中任一試驗臺進行信息交互實現遠程控制；

所述容器間控制閥門鏈路具體包括：緩沖氣瓶、排氣電磁閥、增壓電磁閥、進介質電磁閥、容器安全閥、排氣氣動閥、增壓氣動閥、液氮容器、手動排氣閥、入口手動進介質閥、出口手動進介質閥、總過濾器、氣動進介質閥、試驗臺一手動進介質閥、試驗臺一過濾器、試驗臺二手動進介質閥、試驗臺二過濾器、試驗臺三手動進介質閥、試驗臺三過濾器，其中：

所述液氮容器通過手動排氣閥進行排氣，并通過入口手動進介質閥、出口手動進介質閥進行介質控制，緩沖氣瓶內的高壓氣源通過排氣電磁閥及容器安全閥、增壓電磁閥及增壓氣動閥分別實現排氣及增壓控制，同時可通過進介質電磁閥、氣動進介質閥、總過濾器進行介質控制，所述氣動進介質閥通過試驗臺一手動進介質閥及試驗臺一過濾器、試驗臺二手動進介質閥及試驗臺二過濾器、試驗臺三手動進介質閥及試驗臺三過濾器分別連接，通過試驗臺一、試驗臺二、試驗臺三中任一試驗臺進行遠程控制；

其中，包括容器間、工業以太網、試驗臺控制分系統，所述容器間包括PLC核心處理器、HMI本地控制平臺、液氮容器，所述試驗臺控制分系統包括試驗臺一、試驗臺二、試驗臺三，其中：

所述容器間通過PLC核心處理器對液氮容器進行容器參數監測及運行控制，容器間與試驗臺控制分系統通過工業以太網進行通信；

所述PLC核心處理器對液氮容器進行參數監測，并對容器間運行狀態進行監控，所述容器間控制模式包括本地控制、遠程控制，當控制模式為本地控制時，PLC核心處理器通過HMI本地控制平臺及容器間控制閥門 鏈路對液氮容器進行本地控制，當控制模式為遠程控制時，PLC核心處理器與試驗臺一、試驗臺二、試驗臺三中任一試驗臺進行信息交互實現遠程控制；

所述容器間的電路連接鏈路具體包括：PW1線性電源、Q1斷路器、CPU1中央處理器，AI1模擬量輸入模塊，DO1數字量輸出模塊，KD1中間繼電器，KD2中間繼電器，KD3中間繼電器，K1電磁閥，K2電磁閥，K3電磁閥，P1壓力變送器，P2壓力變送器，Y1液位計，Y2液位計，所述PLC核心處理器包括CPU1中央處理器、AI1模擬量輸入模塊、DO1數字量輸出模塊，PW1線性電源輸入端連接市電，輸出端連接Q1斷路器一端，Q1斷路器另一端連接容器間內各24VDC用電設備，KD1中間繼電器常開觸點一端連接PW1線性電源正極，另一端連接K1電磁閥的線圈一端，K1電磁閥線圈的另一端連接PW1線性電源負極，KD2中間繼電器常開觸點一端連接PW1線性電源正極，另一端連接K2電磁閥的線圈一端，K2電磁閥線圈的另一端連接PW1線性電源負極，KD3中間繼電器常開觸點一端連接PW1線性電源正極，一端連接K3電磁閥的線圈一端，K3電磁閥線圈的另一端連接PW1線性電源負極，數字量輸出模塊DO1的第一、第二、第三輸出觸點分別連接KD1、KD2、KD3中間繼電器線圈的一端，KD1、KD2、KD3中間繼電器線圈的另一端均連接PW1線性電源負極，P1壓力變送器、P2壓力變送器、Y1液位計、Y2液位計分別連接AI1模擬量輸入模塊的四個輸入通道，所述K1電磁閥通過管路連接外部進介質氣動閥門，所述K2電磁閥通過管路連接外部增壓氣動閥門，所述K3電磁閥通過管路連接外部排氣氣動閥門；

所述容器間還包括交換機，用于進行PLC核心處理器、HMI本地控制平臺、試驗臺控制分系統的信息交互；

所述試驗臺控制分系統的試驗臺數量不少于三臺；

所述容器間的監測參數具體為：

容器壓力、容器液位、進介質閥門狀態、增壓閥門狀態、排氣閥門狀態。