专利名称：一种腔室内水压测试智能控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种腔室内水压测控系统，特别一种腔室内水压测试智 能控制系统，属于测试控制领域。
背景技术：
目前发动机燃烧室内水压测试的加压，主要通过点动或联动控制加 压泵来完成，其主要控制方案如图1所示，主要工作过程为首先接通
电源Lh L2、 L3，压下启动开关SB2，接触器KMt电路接通，电动加压 泵工作起动，开始对燃烧室加压，直至达到压力示数，压下停止开关SB3， 启动开关SB2断开，接触器KMi电路断电，加压泵停止加压工作。在保 压过程中若有压力泄露，则通过点动开关控制加压泵对燃烧室补充加压， 直至达到要求。
这种加压控制方案的主要问题是加压控制精度不高、自动化程度 低、试验数据不准确。
为此需要开发一种能够对燃烧室内水压测试进行智能控制的装置和 技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种腔室内水压测试智能控制系统。 本发明一种腔室内水压测试智能控制系统主要由分布式控制模块、 数据采集模块、泄压控制模块和伺服系统组成。其中分布式控制模块又 由模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量模块和测控工作平台及软 件组成；数据采集模块又由压力传感器、信号处理模块组成；泄压控制 模块又由低压控制模块和排气、排水电磁阀组成；伺服系统又由伺服驱 动器、伺服电机、可调流量柱塞式计量泵组成。
其工作方式为分布式控制模块的模拟量输出模块通过伺服驱动器控 制伺服电机带动可调流量柱塞式计量泵对腔室加压，在加压过程中，数 据采集模块通过压力传感器对腔室内的压力实时监测，并将检测结果经过数据处理反馈给分布式控制模块的模拟量输入模块，根据燃烧室当前
压力值，测控工作平台经过数据分析处理(PID算法)后，通过分布式控 制模块的模拟量输出模块调节伺服驱动器控制伺服电机的转速，达到目 标压力的控制功能。试验结束后，泄压控制系统通过低压控制模块控制 排气、排水电磁阀来控制缓冲装置及腔室模拟装置进行泄压。
其工作流程如下
① 连接笔记本电脑与控制柜串行接口，给控制柜上电，启动笔记本 电脑，点击桌面上[水压监控],测控软件运行，设定加压、保压曲线以 及保压时间；
② 通过伺服驱动器控制伺服电机带动可调流量柱塞式计量泵对腔 室加压，在加压过程中，数据采集模块通过压力传感器对腔室内的压力 实时监测，并将检测结果经过数据处理反馈给分布式控制模块的模拟量 输入模块，根据燃烧室当前压力值，测控工作台经过数据分析处理(PID 算法)后，又通过分布式控制模块的模拟量输出模块控制伺服驱动器调 节伺服电机的转速，以适当的加压速度使实际的压力值趋近设定的曲线， 达到控制压力的目的；
③ 在腔室内水压力目标值，测控系统开始按预定的时间进行保压， 若监测腔室内压力有泄漏，则数据釆集模块通过压力传感器对腔室内的 压力实时监测的结果，经过数据分析处理(PID算法)后由输出模块控制 伺服驱动系统进行调整；
试验结束后，泄压控制系统统过低压控制模块控制排气、排水电 磁阀来控制缓冲装置及腔室模拟装置进行泄压。 本发明优点为
通过智能控制电路、伺服系统和测控软件来实现，具有如下功能 自动加压、保压、计时、泄压、实时检测、数据采集、分析、处理、燃 烧室压力实时模拟仿真输出的等功能，实现了对水压测试的自动化、提 高了控制精度和工作安全性。
图l一以往发动机燃烧室内水压测试加压控制原理示意4图2—本发明水压测试控制系统组成原理框图； 图3—本发明水压测试控制系统测控软件流程图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
如图2、 3、 4所示，本发明主要由分布式控制模块、数据采集模块、 泄压控制模块和伺服系统组成。其中分布式控制模块又由7012F模拟量 输入模块、7021模拟量输出模块、7060D开关量模块和RS485测控工作 平台及软件系统组成；数据采集模块又由压力传感器HST2011B、信号处 理模块AM-T-I4 / U10组成；泄压控制模块又由低压控制模块JTX - 3C 和排气、排水电磁阀B4023/1001/.182 DN15 2/529-37-0615-.242组成； 伺服系统又由伺服驱动器HSV-16-050、伺服电机GK6063-6、可调流量柱 塞式计量泵JZ—2 7 / 50组成。
所述7012F模拟量输入模块，用于采集由数据采集模块输入的压力 传感器监测的腔室水压数据；所述7021为模拟量输出模块，输出根据计 算机PID算法得出伺服电动机控制电压的全量输出u(k)，给出需要的反 馈控制电压以控制伺服电机的转速，以控制可调流量柱塞式计量泵的流 量，以适当的加压速度使实际的压力值趋近设定的曲线，达到控制腔室 压力的目的；所述7060D为开关量模块有2路输出，第1路输出的功能 是与低压控制模块组合对伺服系统进行控制，以控制可调流量柱塞式计 量泵的流量，来达到目标压力；第2路输出的功能是与泄压控制系统配 合，通过低压控制模块控制排气、排水电磁阀来控制水压缓冲装置及腔 室模拟装置进行泄压。
其工作流程结合测控软件图4描述如下
① 连接笔记本电脑与控制柜串行接口，给控制柜上电，启动笔记本 电脑，点击桌面上[水压监控]，测控软件运行，设定加压、保压曲线以 及保压时间；
② 通过伺服驱动器控制伺服电机带动可调流量柱塞式计量泵对腔 室加压，在加压过程中，数据采集模块通过压力传感器对腔室内的压力 实时监测，并将检测结果经过数据处理反馈给分布式控制模块的模拟量输入模块，根据燃烧室当前压力值，测控工作台经过数据分析处理(PID 算法)后，又通过分布式控制模块的模拟量输出模块控制伺服驱动器调 节伺服电机的转速，以适当的加压速度使实际的压力值趋近设定的曲线， 达到控制压力的目的；
③ 在腔室内水压力目标值，测控系统开始按预定的时间进行保压， 若监测腔室内压力有泄漏，则数据采集模块通过压力传感器对腔室内的 压力实时监测的结果，经过数据分析处理(PID算法)后由输出模块控制 伺服驱动系统进行调整；
④ 试验结束后，泄压控制系统统过低压控制模块控制排气、排水电 磁阀来控制缓冲装置及腔室模拟装置进行泄压。
本发明腔室内水压测试智能控制系统，实现了对内水压测试加压、 保压、计时、泄压的自动化、提高了控制精度和安全性，并具有对燃烧 室内水压压力实时模拟计算机仿真输出的功能。
权利要求
1. 一种腔室内水压测试智能控制系统，由分布式控制模块、数据采集模块、泄压控制模块和伺服系统组成，其中分布式控制模块由模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量模块和测控工作平台及软件组成；数据采集模块又由压力传感器、信号处理模块组成；泄压控制模块又由低压控制模块和排气、排水电磁阀组成；伺服系统又由伺服驱动器、伺服电机、可调流量柱塞式计量泵组成；其特征在于其工作方式为分布式控制模块的模拟量输出模块通过伺服驱动器控制伺服电机带动可调流量柱塞式计量泵对腔室加压，在加压过程中，数据采集模块通过压力传感器对腔室内的压力实时监测，并将检测结果经过数据处理反馈给分布式控制模块的模拟量输入模块，根据燃烧室当前压力值，测控工作平台经过数据分析处理后，通过分布式控制模块的模拟量输出模块调节伺服驱动器控制伺服电机的转速，达到目标压力的控制功能。试验结束后，泄压控制系统通过低压控制模块控制排气、排水电磁阀来控制缓冲装置及腔室模拟装置进行泄压。
全文摘要
本发明公开了一种腔室内水压测试智能控制系统，由分布式控制模块、数据采集模块、泄压控制模块和伺服系统组成，其中分布式控制模块又由模拟量输入模块、模拟量输出模块、开关量模块和测控工作平台及软件组成；数据采集模块又由压力传感器、信号处理模块组成；泄压控制模块又由低压控制模块和排气、排水电磁阀组成；伺服系统又由伺服驱动器、伺服电机、可调流量柱塞式计量泵组成，实现了自动加压、保压、计时、泄压、实时检测、数据采集、分析、处理、燃烧室压力实时模拟仿真输出的等功能，提高了控制精度。
文档编号G05B23/02GK101441472SQ20071018733
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月20日 优先权日2007年11月20日
发明者丁建龙, 席运桥, 胡生国, 鞠海洪 申请人:中国船舶重工集团公司第七一○研究所