[发明专利]一种基于PLC的多试验台使用挤压式介质供应控制系统及方法

说明书

一种基于PLC的多试验台使用挤压式介质供应控制系统及方法，通过在容器间本地增加PLC控制系统可以实现对低温容器的本地控制和远程控制，通过本地HMI可以实现挤压供应系统本地控制，并独立监测容器参数。远程控制方式，各试验台与容器间通过以太网通讯，实时监控容器间状态，各试验台间相互独立，对容器间控制具有优先级，可以有效避免容器控制的混乱，容器间的在线状态监控也可以及时地展示给各试验台的操作人员，方便各试验有序进行。

技术领域

本发明涉及一种基于PLC的多试验台使用挤压式介质供应控制系统及方法，属于低温介质应用领域。

背景技术

液体火箭发动机地面零组件试验中，将低温容器介质按照要求输送到各个试验台或工位的系统称为介质供应系统。一般分为挤压式供应系统和泵压式供应系统。

对挤压式供应系统通过对低温容器施加高压气体，将容器的低温介质挤向各需求试验台，实现各试验台对介质以及介质压力的需求。通常情况下，对低温容器的操作有加注、增压、排气和进介质，通过电磁阀门控制实现，加注为由低温储罐向低温容器增加低温介质；增压为通过配气系统对低温容器增加高压气体，提高容器压力，实现低温介质由低温容器到试验台/工位的供应；排气为排除容器高压气体；进介质为打开低温容器到试验台/工位的阀门，允许低温介质进入试验台。

通常，挤压式供应系统由一个低温容器向多个试验台/工位提供介质供应，由于低温介质由同一个低温容器供应，供给到某个试验台/工位介质的压力与容器一致，但每个试验台/工位对于介质压力及容器操作的要求不同，导致两个及以上试验台/工位无法同时进行对低温容器的操作。

加注、增压、排气和进介质操作在每个试验台/工位的操作台进行，一般情况下，将各个试验台加载在电磁阀线圈上的控制电通过并联的方式进行连接，各试验台通过接受操作人员的控制指令，通过PLC控制各试验台的相应的继电器，控制电直接加载到低温容器的电磁阀线圈，由电磁阀驱动气动阀，执行相应操作。

但上述控制方式存在以下问题：各个试验台的控制电通过并联的方式加载在电磁阀线圈上，意味着每个试验台可以独立控制电磁阀，由于互相之间没有互锁控制，而且各试验台也没有共用的低温容器工作状态指示，电磁阀在被其中一个试验台控制的时候，如果其他试验台操作人员不了解低温容器状态，低温容器的电磁阀还有可能被其他试验台控制，不仅使试验台控制混乱，还带来了安全隐患。挤压式供应系统一些关键参数例如容器压力、容器液位以及电磁阀状态，无法同时显示给每一个试验台操作人员，系统的自动化能力偏低，目前还没有形成一套独立的智能监控方法对挤压式介质供应系统进行监控。

发明内容

本发明解决的技术问题是：针对目前现有技术中，针对低温环境下的介质供应系统容易出现的试验台控制混乱、自动化能力低、缺乏系统控制方法的问题，提出了一种基于PLC的多试验台使用挤压式介质供应控制系统及方法。

本发明解决上述技术问题是通过如下技术方案予以实现的：

一种基于PLC的多试验台使用挤压式介质供应控制系统，包括容器间、工业以太网、试验台控制分系统，所述容器间包括PLC核心处理器、HMI本地控制平台、液氮容器，所述试验台控制分系统包括试验台一、试验台二、试验台三，其中：

所述容器间通过PLC核心处理器对液氮容器进行容器参数监测及运行控制，容器间与试验台控制分系统通过工业以太网进行通信；

所述PLC核心处理器对液氮容器进行参数监测，并对容器间运行状态进行监控，所述容器间控制模式包括本地控制、远程控制，当控制模式为本地控制时，PLC核心处理器通过HMI本地控制平台及容器间控制链路对液氮容器进行本地控制，当控制模式为远程控制时，PLC核心处理器与试验台一、试验台二、试验台三中任一试验台进行信息交互实现远程控制。