[發明專利]一種測試站絕熱真空數據采集控制系統及方法

有效

• 申請號: 202210068067.3
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114415587B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）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）人: 中國科學院上海高等研究院
• 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

本發明提供一種測試站絕熱真空數據采集控制系統，包括主控制室、絕熱真空設備及真空設備測控系統；絕熱真空設備的泵組分別通過真空抽氣管路與電磁閥連接，電磁閥都通過三通管道與閥箱和真空計相連；絕熱真空測控系統包括與電磁閥相連的遠程IO模塊，與真空計、泵組和遠程IO模塊相連的串口服務器，交換機，與交換機相連的輸入輸出控制器和真空PLC；真空PLC進行真空數據采集，控制泵組和電磁閥的啟停；輸入輸出控制器獲取真空數據，將真空數據發送并存儲。本發明還提供了相應的控制方法。本發明的系統通過遠程實時監測真空數值以及自動控制啟停，確保低溫傳輸管道的真空要求，提升了系統的快速性、穩定性和準確性。

技術領域

本發明涉及一種絕熱真空控制技術，特別涉及一種測試站絕熱真空數據采集及控制方法，其適用于1kW@2K的測試范圍。

背景技術

目前，測試站的絕熱真空控制系統主要由真空泵組、電動閥、真空測量設備以及抽氣管路等組成，主要目的是為分配閥箱、低溫傳輸管線等運行提供真空絕熱環境，以滿足室溫狀態真空度10^-1Pa的要求，減少設備漏熱，以維持傳輸管線中較好的真空度，減少低溫介質在傳輸分配過程中的冷量損失，為超導高頻測試平臺提供穩定的2K實驗環境。

這樣設置的缺點在于：絕熱真空控制布局分散，使得人員在操作上存在困難，且布線距離長，使得成本較高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種測試站絕熱真空數據采集及控制方法，以為自動提供所需的真空絕熱環境。

為了實現上述目的，本發明提供一種測試站絕熱真空數據采集控制系統，其用于提供2K的測試站的測試環境，包括測試站主控制室、測試站絕熱真空設備以及與測試站主控制室、測試站絕熱真空設備均相連的所述測試站真空設備測控系統；所述測試站絕熱真空設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器，與串口服務器相連的交換機、與交換機相連的輸入輸出控制器和真空PLC；所述真空PLC設置為進行真空計、泵組和電磁閥的真空數據采集，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，設置為獲取真空數據，將真空數據發送至所述測試站主控制室并存儲，實現EPICS數據信息交互。

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器；所述主控電腦設置為接收來自于測試站真空設備測控系統的真空數據，并將真空控制命令發送至測試站真空設備測控系統，將讀取指令發送給服務器；所述主控顯示屏設置為將接收的真空數據分屏顯示；所述服務器設置為長期存儲真空數據，并根據讀取指令提供歷史的真空數據及真空數據的曲線圖；所述真空數據包括：真空計的讀數、泵組的開關與轉速、電磁閥的開關。

所述測試站絕熱真空測控系統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設置為匯總真空PLC獲得的真空數據，接收主控電腦發送的真空控制命令，并將真空控制命令發送至真空PLC。

所述電動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器的端口，于串口服務器通過網線與交換機連接。

所述泵組為分子泵組。

所述閥箱內部設有氦氣，其真空度小于10^-1Pa。

另一方面，本發明提供一種測試站絕熱真空數據采集控制方法，包括：

S1：提供根據權利要求1-6之一所述的測試站絕熱真空數據采集控制系統，利用測試站主控制室發送命令至測試站真空設備測控系統，以啟動真空控制；

S2：利用測試站主控制室啟用自動控制；