[发明专利]一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充放气过程的压力控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种压力控制方法，特别是涉及一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充放气过程的压力控制系统及其控制方法。

背景技术

卫星贮箱(气瓶)的容积一般在几百升至几千升不等，由于工件自身限制及检漏工艺的要求，检漏充放气时必须外接压力测量仪表及充放气管道，而由于耐压条件的限制，管道内径很小，一般为4mm，而且管道很长，一般为几十米，因此造成管道流阻很大，外接压力测量仪表显示的压力值并不是产品真实的压力，也就是说压力为“虚值”，而且，产品容积越大，“虚值”现象越严重；目前，压力控制完全采用“现场人工手动控制方法”，即，充放气过程中，间隔一段时间关闭控制阀门，观察产品的真实值，尤其接近压力设定值时，必须频繁开关控制阀门，确保压力不会超限，控制完全要凭经验、感觉以及阀门的频繁开关来实现，虽然在一定条件下可以解决“压力虚值”的问题，但却无法摆脱其自身固有的人为不确定性和安全隐患，而且阀门频繁开关对阀门的寿命也有很大的影响。

因此，为了能够更加有效地解决卫星贮箱(气瓶)检漏充放气过程的压力控制问题，减小这种人为不确定性和对阀门寿命的影响，本发明人通过对人工手动控制充放气过程的仔细分析，借鉴其关闭阀门确定真实压力的方法，提出了一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充、放气过程压力控制的方法，即：通过关闭阀门确定工件真实压力，并根据工件真实压力与设定压力的差值，以及关闭阀门前的单位时间内工件压力变化情况，确定充放气的延时时间，并设置了充放气的延时时间的下限值，既确保了工件压力不会超限，也更有效地避免了工件充放气末期可能产生的阀门频繁开关现象。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种卫星贮箱(气瓶)检漏自动充放气过程的压力控制系统。该系统无需有人值守，而且具有很高的可靠性、安全性和工作效率。本发明的另一目的是提供一种利用上述控制系统进行卫星贮箱(气瓶)检漏自动充放气过程的压力控制方法。这种控制方法可以完全自动实现卫星贮箱(气瓶)检漏自动充放气过程的压力控制，在多颗卫星的贮箱(气瓶)检漏充放气过程中，安全、可靠、高效的完成了压力控制，非常有效的解决了“压力虚值”的问题。

本发明所提供的卫星贮箱(气瓶)检漏自动充放气过程的压力控制系统，包括压力采集单元、压力控制单元、执行单元和用户界面，其中，压力采集单元包括各种压力传感器；压力控制单元包括PLC模块及软件；执行单元包括电比例调压阀、气控阀及相关伺服机构；用户界面包括上位机、触摸屏及软件。

压力采集单元至少由3个压力传感器组成，用于采集气源压力、比例阀出口压力和工件压力，压力传感器量程应不小于工件工作压力的1.5倍，压力传感器准确度等级不低于0.25级。

压力传感器采集的模拟量信号输入至压力控制单元的AD模块，经过处理转换成相应的数字信号，通过PLC进行计算、分析和处理。

经过处理的压力信号通过PLC控制执行单元的比例阀和气控阀，进行压力调节和阀门开关动作，完成压力的控制。

用户界面为人机交互式界面，用于进行参数设定、控制界面的显示和控制、弹出窗口的显示和操作，以及数据处理等工作。

本发明的利用上述系统进行卫星贮箱(气瓶)检漏自动充放气过程的压力控制方法，具体包括以下步骤：

1)压力控制参数设定：根据工件的压力要求，通过用户界面设置工件压力上限(设定值)P_s；

2)压力采集：通过压力采集单元采集压力传感器的模拟量，并通过PLC的压力模块转换为数字量；

3)压力控制：压力信号输出至压力控制单元的PLC模块，通过PLC软件对压力信号进行处理，计算单位时间内工件压力的变化量和充放气延时时间，并结合关闭阀门确定真实压力的方法，进行工件压力的控制，确保工件压力满足设定值P_s。