一种弹体气密配气装置测控单元及测控方法与流程

本发明涉及自动检测技术领域，具体涉及一种弹体气密配气装置测控单元及测控方法。

背景技术：

现有技术中，弹体气密检查配气装置是地面发射支持系统中弹体气密检查配气系统的重要组成部分，其主要是按照预定程序，将地面气源库提供的空气或氮气通过智能化配气装置进行减压和分配，达到弹体所需的气体流量和压力要求。实现在总装工位或转载间完成弹体一、二、三级发动机气密性检查、末修姿控发动机气瓶气密性检查和充气、管路系统密封盖气密性检查以及弹体内压、外压的气密性检查等项目。

目前的弹体气密检查配气装置缺乏和配气台、继电器等执行设备的有效集成，无法形成必要的自动控制过程，缺乏独立检测和诊断配气工况，不能满足在供气系统前端设置的功能需求。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本发明实施例提供一种弹体气密配气装置测控单元及测控方法，解决现有供气系统缺乏前端高效控制的技术问题。

本发明实施例的弹体气密配气装置测控单元，包括：

中央处理单元，用于根据预设策略处理现场的工况信号形成预定控制过程，并通过人机交互界面进行现场信息展示和控制指令交互；

模拟输入模块，用于提供工况信号向中央处理单元传输的数据链路；

数字输出模块，用于提供控制信号自中央处理单元向受控单元传输的数据链路；

数字输入模块，用于提供开关反馈信号向中央处理单元传输的数据链路；

触摸屏，用于根据中央处理单元提供的展示数据形成人机交互界面，接收界面组件的有效交互输入；

人机交互界面，用于根据中央处理单元预设策略形成的控制过程变化形成对应的数据显示组件或数据输入组件；

直流稳压电源，用于将交流电压形成稳定直流电压输出，向测控单元的有源部件供电。

本发明一实施例中，所述中央处理单元通过以太网接口分别连接编程计算机和触摸屏，中央处理单元、第一模拟输入模块、第二模拟输入模块、数字输出模块和数字输入模块分别通过正极引脚l连接直流稳压电源的输出，负极引脚接地。

本发明一实施例中，包括三个直流稳压电源模块，分别在输入端连接交流电源的火线l、零线n和地线pe，分别输出稳压直流电，第一个直流稳压电源模块输出为中央处理单元(plc)供电，第二个直流稳压电源模块输出为各负载模块供电，第三个直流稳压电源模块输出为触摸屏供电。

本发明一实施例中，所述模拟输入模块的每两路输入对应连接传感器的高低两个电平输出端子，传感器采集的工况信号包括：

压力传感器bp1，采集气源压力信号；

压力传感器bp2，采集气瓶充气压力；

压力传感器bp5，采集发动机充气压力、填装桶测压压力或密封盖测压1压力；

压力传感器bp6，采集头罩测压压力或密封盖测压3压力；

压力传感器bp7，采集密封盖测压4压力或侧壁测压1压力；

压力传感器bp8，采集采集密封盖测压5压力或侧壁测压2压力；

压力传感器bp9，采集密封盖测压6压力或尾罩测压压力；

压力传感器bp10，采集采集密封盖测压2压力或发动机测压压力。

本发明一实施例中，所述数字输出模块包括15路数字开关通道，根据受控电磁阀的控制策略形成5组通道拓扑结构，包括：

数字开关通道k1和数字开关通道k2同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k3、数字开关通道k4、数字开关通道k5和数字开关通道k6同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k7、数字开关通道k8、数字开关通道k9和数字开关通道k10同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k11、数字开关通道k12、数字开关通道k13和数字开关通道k14同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k15受控连接一个蜂鸣器。

本发明一实施例中，所述中央处理单元采用cpu15系列的plc控制器。

本发明一实施例中，所述模拟输入模块采用6es7134-6gf00-0aa1系列模拟输入模块。

本发明一实施例中，所述数字输出模块采用6es7132-6bh00-0ba0系列数字输出模块

本发明实施例的弹体气密配气装置测控方法，利用上述的测控单元，包括自检策略：

控制单元通过触摸屏的组态界面选择控制工序，通过以太网与中央处理单元通讯进行数据交换，完成弹体气密配气系统状态检测工序。检测工序包括：

对配气台以及系统管路进行带电不带气电气元器件的功能检查；

带电带气电气元器件功能检查、台内、外漏气密性状态检查；

触摸屏的组态界面界面同步配气台“单点控制流程”操作界面，显示整个配气台气路原理图以及压力监测，管路状态等情况。

完成检测工序后中央处理单元通过软件算法完成气密检查合格与否的结论判据。

本发明实施例的弹体气密配气装置测控方法，利用上述的测控单元，包括手动控制策略：

控制单元通过触摸屏建立终端手动控制指令，实时控制电磁阀。

控制单元通过触摸屏停止当前流程，控制开始新的工作流程。本发明实施例的弹体气密配气装置测控单元及测控方法能够简化弹体气密配气系统规模、简化工作流程、减少现场操作人员，满足配气系统远程控制需求，提高弹体气密检查配气系统自动化程度。可以作为弹体气密检查配气装置的控制核心，与弹体气密检查配气系统的配气台、继电器等有效集成，在供气系统前端形成分布式气密配气测控架构，改善现有气密配气测控过程培植灵活差，测控人力成本高、可靠性差的技术缺陷。

附图说明

图1所示为本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的架构示意图。

图2所示为本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的电路组成示意图。

图3所示为本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的供电示意图。

图4所示为本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的模拟量采集示意图。

图5所示为本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的开关量控制示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白，以下结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元如图1所示。在图1中，本实施例包括：

中央处理单元cpu，用于根据预设策略处理现场的工况信号形成预定控制过程，并通过人机交互界面进行现场信息展示和控制指令交互。

本领域技术人员可以理解，中央处理单元可以采用dsp(digitalsignalprocessing)数字信号处理器、fpga(field-programmablegatearray)现场可编程门阵列、mcu(microcontrollerunit)系统板、soc(systemonachip)系统板或包括i/o的plc(programmablelogiccontroller)最小系统。本实施例中选择cpu15系列的plc控制器。预设策略包括但不限于自检、实时检测、故障判断、充气-排气控制等。中央处理单元还包括以太网口用于与上位系统和控制装置进行数据通信。

模拟输入模块ai，用于提供工况信号向中央处理单元传输的数据链路。

模拟输入模块包括适应工况信号精度的模数转换电路和采样精度。本事实例中选择6es7系列(134-6gf00-0aa1)模拟输入模块，模拟输入模块采用多模块设置，每个模块中包括多路模拟输入通道。

数字输出模块do，用于提供控制信号自中央处理单元向受控单元传输的数据链路。

数字输出模块包括适应控制信号功率和精度的电平转换电路。本事实例中选择6es7(132-6bh00-0ba0)系列数字输出模块，每个模块中包括多路数字输出通道。

数字输入模块di，用于提供开关反馈信号向中央处理单元传输的数据链路。

数字输入模块包括适应反馈信号功率和精度的电平转换电路。本事实例中选择6es7系列数字输入模块，每个模块中包括多路数字输入通道。

触摸屏ts，用于根据中央处理单元提供的展示数据形成人机交互界面，接收界面组件的有效交互输入。

人机交互界面，用于根据中央处理单元预设策略形成的控制过程变化形成对应的数据显示组件或数据输入组件。

直流稳压电源dc，用于将交流电压形成稳定直流电压输出，向测控单元的有源部件供电。

直流稳压电源针对220v/380v交流电进行ac-dc转换，形成24v/10a的直流稳压电源。

本发明实施例的弹体气密配气装置测控单元能够简化弹体气密配气系统规模、简化工作流程、减少现场操作人员，满足配气系统远程控制需求，提高弹体气密检查配气系统自动化程度。可以作为弹体气密检查配气装置的控制核心，与弹体气密检查配气系统的配气台、继电器等有效集成，在供气系统前端形成分布式气密配气测控架构，改善现有气密配气测控过程培植灵活差，测控人力成本高、可靠性差的技术缺陷。

本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的电路组成如图2所示。在图2中，中央处理单元cpu通过以太网接口分别连接编程计算机和触摸屏，中央处理单元cpu、第一模拟输入模块ai1、第二模拟输入模块ai2、数字输出模块do和数字输入模块di分别通过正极引脚l连接直流稳压电源的输出，负极引脚m接地。

本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的供电如图3所示。在图3中，包括三个直流稳压电源模块，分别在输入端连接交流电源的火线l、零线n和地线pe，分别输出稳压直流电，第一个直流稳压电源模块输出为中央处理单元(plc)供电，第二个直流稳压电源模块输出为各负载模块供电，第三个直流稳压电源模块输出为触摸屏供电。

本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的模拟量采集如图4所示。在图4中，利用模拟输入模块的每两路输入对应连接传感器的高低两个电平输出端子。本实施例传感器采集的工况信号包括：

压力传感器bp1，采集气源压力信号；

压力传感器bp2，采集气瓶充气压力；

压力传感器bp5，采集发动机充气压力、填装桶测压压力或密封盖测压1压力；

压力传感器bp6，采集头罩测压压力或密封盖测压3压力；

压力传感器bp7，采集密封盖测压4压力或侧壁测压1压力；

压力传感器bp8，采集采集密封盖测压5压力或侧壁测压2压力；

压力传感器bp9，采集密封盖测压6压力或尾罩测压压力；

压力传感器bp10，采集采集密封盖测压2压力或发动机测压压力。

本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的开关量控制如图5所示。在图5中，数字输出模块包括15路数字开关通道，根据受控电磁阀的控制策略形成5组通道拓扑结构，包括：

数字开关通道k1和数字开关通道k2同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k3、数字开关通道k4、数字开关通道k5和数字开关通道k6同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k7、数字开关通道k8、数字开关通道k9和数字开关通道k10同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k11、数字开关通道k12、数字开关通道k13和数字开关通道k14同步受控分别连接一个电磁阀；

数字开关通道k15受控连接一个蜂鸣器。

本发明一实施例弹体气密配气装置测控单元的测控方法包括：

自检策略：

控制单元通过触摸屏的组态界面选择控制工序，通过以太网与中央处理单元通讯进行数据交换，完成弹体气密配气系统状态检测工序。检测工序包括：

对配气台以及系统管路进行带电不带气电气元器件的功能检查；

带电带气电气元器件功能检查、台内、外漏气密性状态检查；

触摸屏的组态界面界面同步配气台“单点控制流程”操作界面，显示整个配气台气路原理图以及压力监测，管路状态等情况。

完成检测工序后中央处理单元通过软件算法完成气密检查合格与否的结论判据。

手动控制策略：

控制单元通过触摸屏建立终端手动控制指令，实时控制电磁阀。

控制单元通过触摸屏停止当前流程，控制开始新的工作流程。

维护策略：

控制单元设定、存储、输出控制单元产品代号、产品编号；

控制单元软件在线下载更新；

控制单元根据分亏得工况信号进行预定控制过程的基本故障诊断；

控制单元通过触摸屏进行各级管理权限、各类参数修改及设置。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。