[發(fā)明專利]一種測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210068067.3
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114415587B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪義;蔣舸揚;歐陽崢嶸;倪清;童子磊;王金坤;沈予樂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海高等研究院
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 楊怡清

1.一種測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其用于提供2K的測試站的測試環(huán)境，其特征在于，包括測試站主控制室、測試站絕熱真空設(shè)備以及與測試站主控制室、測試站絕熱真空設(shè)備均相連的所述測試站真空設(shè)備測控系統(tǒng)；

所述測試站絕熱真空設(shè)備包括至少一個泵組，每個泵組分別通過真空抽氣管路與一個或多個電磁閥連接，每個電磁閥都通過三通管道與一個閥箱和一個真空計相連；

所述測試站絕熱真空測控系統(tǒng)包括與所述電磁閥相連的遠程IO模塊，與所述真空計、泵組和遠程IO模塊均相連的串口服務(wù)器，與串口服務(wù)器相連的交換機、與交換機相連的輸入輸出控制器和真空PLC；

所述真空PLC設(shè)置為進行真空計、泵組和電磁閥的真空數(shù)據(jù)采集，以及控制泵組和電磁閥的啟停；所述輸入輸出控制器上搭載有EPICS系統(tǒng)，設(shè)置為獲取真空數(shù)據(jù)，將真空數(shù)據(jù)發(fā)送至所述測試站主控制室并存儲，實現(xiàn)EPICS數(shù)據(jù)信息交互。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測試站主控制室包括主控電腦、以及與主控電腦連接的主控顯示屏和服務(wù)器；所述主控電腦設(shè)置為接收來自于測試站真空設(shè)備測控系統(tǒng)的真空數(shù)據(jù)，并將真空控制命令發(fā)送至測試站真空設(shè)備測控系統(tǒng)，將讀取指令發(fā)送給服務(wù)器；所述主控顯示屏設(shè)置為將接收的真空數(shù)據(jù)分屏顯示；所述服務(wù)器設(shè)置為長期存儲真空數(shù)據(jù)，并根據(jù)讀取指令提供歷史的真空數(shù)據(jù)及真空數(shù)據(jù)的曲線圖；所述真空數(shù)據(jù)包括：真空計的讀數(shù)、泵組的開關(guān)與轉(zhuǎn)速、電磁閥的開關(guān)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，所述測試站絕熱真空測控系統(tǒng)還包括與交換機相連的主控PLC以及與真空PLC相連的本地人機交互界面，所述主控PLC設(shè)置為匯總真空PLC獲得的真空數(shù)據(jù)，接收主控電腦發(fā)送的真空控制命令，并將真空控制命令發(fā)送至真空PLC。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，所述電磁閥通過線纜連接至遠程IO模塊的DO端口，且遠程IO模塊、真空計和泵組通過RS485通信線纜連接至串口服務(wù)器的端口，于串口服務(wù)器通過網(wǎng)線與交換機連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，所述泵組為分子泵組。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，其特征在于，所述閥箱內(nèi)部設(shè)有氦氣，其真空度小于10^-1Pa。

7.一種測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制方法，其特征在于，包括：

步驟S1：提供根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，利用測試站主控制室發(fā)送命令至測試站真空設(shè)備測控系統(tǒng)，以啟動真空控制；

步驟S2：利用測試站主控制室啟用自動控制；

步驟S3：當(dāng)啟用自動控制時，通過測試站真空設(shè)備測控系統(tǒng)的真空PLC實時采集真空計的數(shù)據(jù)，判斷真空計測量的真空度是否小于10^-1Pa；

步驟S4：根據(jù)判斷結(jié)果，若小于10^-1Pa，則測試站的實驗啟動；若大于10^-1Pa，則自動開啟管道中的電磁閥和泵組，并且回到所述步驟S3。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制方法，其特征在于，在所述步驟S4中，若小于10^-1Pa，則還包括步驟S5：繼續(xù)判斷真空計測量的真空度是否小于10^-3Pa，根據(jù)判斷結(jié)果，若小于10^-3Pa，則關(guān)閉電磁閥和泵組以維持真空度；否則，管道中的電磁閥和泵組保持關(guān)閉。

9.一種測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制方法，其特征在于，包括：

步驟S1’：提供根據(jù)權(quán)利要求1-6之一所述的測試站絕熱真空數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)，利用測試站主控制室發(fā)送命令至測試站真空設(shè)備測控系統(tǒng)，以啟動真空控制；

步驟S2’：利用測試站主控制室啟用手動控制；

步驟S3’：通過測試站真空設(shè)備測控系統(tǒng)的真空PLC實時采集真空計的數(shù)據(jù)，操作人員根據(jù)真空絕熱環(huán)境的要求和實時采集的真空計的數(shù)據(jù)，來手動控制相應(yīng)管道的電磁閥和泵組的啟停，直至真空度達到真空絕熱環(huán)境的要求。