本申请属于测控技术领域,具体涉及一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统。
背景技术:
当前国内液体火箭零部件液压气密试验为纯人工操作,测量设备为机械仪表,试验的安全性、控制精度、测量精度和准确性受操作人员的经验影响很大。试验过程中,由于人员操作不当很可能出现超过被试产品的承压值而损坏被试产品的情况,也可能带来一定的人身安全隐患。
技术实现要素:
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题,本申请提供了一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统。
根据本申请实施例,本申请提供了一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其包括数据采集组件、plc、增压泵、高压气体储罐和阀门组件;
所述数据采集组件与plc连接,所述数据采集组件用于采集被试产品的压力和高压气体储罐的压力,以及被试产品出口处的介质流量;所述数据采集组件将采集到的压力和介质流量发送给所述plc,所述plc用于对被试产品进行液压试验和气密性试验控制;
所述增压泵用于为被试产品和高压气体储罐增压,所述高压气体储罐用于为被试产品提供驱动气,所述阀门组件用于通断其所在的管路;所述增压泵、高压气体储罐和阀门组件用于为被试产品提供液压和气密性试验环境。
上述液体火箭零部件液压气密试验测控系统中,还包括工控机,所述工控机与plc连接,所述工控机用于存储、编辑和运行上位机组态软件和下位机编程软件;所述上位机组态软件用于实现人机交互功能,所述下位机编程软件用于程序的编辑、存储和执行,所述下位机编程软件将程序发送至所述plc。
进一步地,所述上位机组态软件包括参数读取和显示模块、参数设定模块、实时和历史曲线显示模块、操作记录查询模块以及数据记录存储模块;
所述参数读取和显示模块用于显示试验测控系统中各个监测点的实时值和设备的状态;
所述参数设定模块用于对设备的参数进行设定和操作,以及报警参数的设定;
所述实时和历史曲线显示模块用于对需要观察的监测值以曲线的形式进行显示;
所述操作记录查询模块用于查询操作人员的操作;
所述数据记录存储模块用于对需要记录的数据进行存储。
上述液体火箭零部件液压气密试验测控系统中,还包括触摸屏,所述触摸屏与plc连接。
上述液体火箭零部件液压气密试验测控系统中,所述plc中设置有主控模块和子模块,所述主控模块用于进行程序的逻辑判断以及所述子模块的调用和执行;
所述子模块包括初始化模块、数据采集模块、数据输出模块、气密性试验控制模块、液压试验控制模块、连锁模块和报警模块;
所述初始化模块用于对设备参数、设定参数恢复初始化设定;所述数据采集模块用于将获取的传感器或设备的标准信号,转换成数据流信号;所述数据输出模块用于将数据流信号转换成标准信号后发送给设备;所述气密性试验控制模块用于对被试产品的气密性试验进行控制;所述液压试验控制模块用于对所述被试产品的液压试验进行控制;所述连锁模块用于对设备的操作顺序进行限制或设定;所述报警模块用于报警提示。
进一步地,所述气密性试验控制模块包括储罐压力控制模块和被试产品增压控制模块;所述储罐压力控制模块用于控制所述高压气体储罐内的压力达到预设的高压气体储罐的压力值;所述被试产品增压控制模块用于在所述高压气体储罐为被试产品提供驱动气的情况下,控制被试产品的压力值和保压时间。
更进一步地,所述阀门组件包括驱动气减压阀、驱动气截止阀、进介质阀和出口阀;
外部驱动气通过第一管路与所述增压泵连接,所述第一管路上依次设置有所述驱动气减压阀和驱动气截止阀,所述驱动气减压阀用于对所述第一管路上的压力进行调节,所述驱动气截止阀用于对所述第一管路进行通断;介质通过第二管路与所述增压泵连接,所述第二管路上设置有所述进介质阀;所述进介质阀用于对所述第二管路进行通断;所述增压泵与高压气体储罐的进口连接,所述高压气体储罐的出口的管路上设置有所述出口阀;
所述储罐压力控制模块的控制过程为:
设定高压气体储罐的压力值;
打开所述进介质阀、驱动气减压阀和驱动气截止阀,关闭所述出口阀;启动所述增压泵;
获取所述高压气体储罐内的压力值;
判断获取的所述高压气体储罐里的压力值是否大于设定的所述高压气体储罐的压力值,如果是,则控制关闭所述进介质阀、驱动所述气减压阀和驱动气截止阀,停止增压泵。
更进一步地,所述阀门组件还包括泄出阀;
所述高压气体储罐的出口阀通过第一管路与增压泵连接,所述增压泵与被试产品的进口连接,被试产品的出口的管路上设置有所述泄出阀;
所述被试产品增压控制模块的控制过程为:
预设被试产品的压力值和保压时间;
打开高压气体储罐的出口阀,关闭被试产品的出口的管路上的泄出阀,打开驱动气截止阀和进介质阀;
获取被试产品的压力值;
采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀的开度;
判断获取的被试产品的压力值是否大于或等于预设的被试产品的压力值,如果是,则控制关闭驱动气减压阀和进介质阀,并开始对被试产品进行保压计时;
判断保压时间是否大于或等于预设的被试产品的保压时间,如果是,则控制打开泄出阀,对被试产品进行泄压。
更进一步地,所述采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀的开度的过程为:
如果获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值大于或等于预设的差值阈值,则控制增大驱动气减压阀的开度;如果获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值小于预设的差值阈值,则控制减小驱动气减压阀的开度。
进一步地,所述阀门组件包括驱动气减压阀、驱动气截止阀、进介质阀、泄出阀和抽真空阀;
外接气源通过第一管路与所述增压泵连接,所述第一管路上依次设置有所述驱动气减压阀和驱动气截止阀,所述驱动气减压阀用于对所述第一管路上的压力进行调节,所述驱动气截止阀用于对所述第一管路进行通断;介质通过第二管路与所述增压泵连接,所述第二管路上设置有所述进介质阀,所述进介质阀用于对所述第二管路进行通断;所述增压泵与被试产品的进口连接,所述被试产品的出口的管路上设置有所述泄出阀;所述被试产品的出口处还连接有抽真空泵,所述抽真空泵与被试产品的连接管路上设置有所述抽真空阀,所述抽真空阀用于对其所在的管路进行通断;
所述液压试验控制模块的控制过程为:
预设被试产品的目标压力、保压时间和真空值;
打开进介质阀、驱动气截止阀和泄出阀,关闭抽真空阀;在连续检测到被试产品出口处的介质流信号之前,为驱动气减压阀预设开度值;启动增压泵,增压泵排出空气,填充介质;
当连续检测到被试产品出口处的介质流信号时,关闭进介质阀、驱动气截止阀和泄出阀,打开抽真空阀;启动抽真空泵,对被试产品和管路进行抽真空;获取被试产品的真空值;判断获取的被试产品的真空值是否大于或等于预设的被试产品的真空值,如果是,则控制关闭抽真空泵;打开进介质阀和驱动气截止阀,使被试产品恢复常压;
采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀的开度,改变增压泵的运行速率;当获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值在允许的差值范围内时,先关闭驱动气截止阀和进介质阀,再关闭驱动气减压阀,同时启动被试产品的保压计时;判断保压时间是否大于或等于预设的被试产品的保压时间,如果是,则控制打开泄出阀,对被试产品进行泄压。
根据本申请的上述具体实施方式可知,至少具有以下有益效果:本申请提供的液体火箭零部件液压气密试验测控系统将plc作为整个测控系统的核心,负责程序的存储、判断、调用和执行等,从而自动实现对被试产品的气压气密性和液压气密性试验进行测控;plc中的程序采用模块化、集成化设计,结构清晰,可读性和可维护性强;系统的安全性和标准化程度高,系统的可靠性和稳定性高;测量精度和准确性高、控制精度高;操作简单,易于掌握。
本申请提供的液体火箭零部件液压气密试验测控系统还设置有工控机,工控机与plc通信,通过设置工控机能够实现人机交互功能,进一步提高系统的可维护性;触摸屏作为冗余设计,也能够进一步保证测控系统的安全性和可靠性。
应了解的是,上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的,其并不能限制本申请所欲主张的范围。
附图说明
下面的所附附图是本申请的说明书的一部分,其示出了本申请的实施例,所附附图与说明书的描述一起用来说明本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统的结构框图之一。
图2为采用本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统对高压气体储罐的压力进行测控时的原理图。
图3为采用本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统对被试产品进行增压测控时的原理图。
图4为采用本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统对被试产品进行液压试验测控时的原理图。
图5为本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统的结构框图之二。
附图标记说明:
1、数据采集组件;11、压力传感器;12、流量开关传感器;
2、plc;3、增压泵;4、高压气体储罐;
5、阀门组件;51、驱动气减压阀;52、驱动气截止阀;53、进介质阀;54、出口阀;55、泄出阀;56、第一管路;57、第二管路;58、抽真空泵;59、抽真空阀;
6、工控机。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面将以附图及详细叙述清楚说明本申请所揭示内容的精神,任何所属技术领域技术人员在了解本申请内容的实施例后,当可由本申请内容所教示的技术,加以改变及修饰,其并不脱离本申请内容的精神与范围。
本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,但并不作为对本申请的限定。另外,在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等,并非特别指称次序或顺位的意思,也非用以限定本申请,其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
关于本文中所使用的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等,均为开放性的用语,即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”,包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”;关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。
关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等,用以修饰任何可以细微变化的数量或误差,但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言,此类用语所修饰的细微变化或误差的范围在部分实施例中可为20%,在部分实施例中可为10%,在部分实施例中可为5%或是其他数值。本领域技术人员应当了解,前述提及的数值可依实际需求而调整,并不以此为限。
某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论,以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。
图1为本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统的结构框图之一。图2为采用本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统对高压气体储罐的压力进行测控时的原理图。图3为采用本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统对被试产品进行增压测控时的原理图。
如图1~图3所示,本申请实施例提供了一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其包括数据采集组件1、plc2(可编程逻辑控制器)、增压泵3、高压气体储罐4和阀门组件5。
其中,数据采集组件1与plc2连接。数据采集组件1包括压力传感器11和流量开关传感器12,其中,压力传感器11用于采集被试产品的压力和高压气体储罐4的压力,流量开关传感器12用于采集被试产品出口处的介质流量。数据采集组件1将采集到的压力和介质流量发送给plc2。plc2用于对被试产品进行液压试验和气密性试验控制。
增压泵3用于为被试产品和高压气体储罐4增压,高压气体储罐4用于为被试产品提供驱动气,阀门组件5用于通断其所在的管路。增压泵3、高压气体储罐4和阀门组件5用于为被试产品提供液压和气密性试验环境。
在本实施例中,plc2中设置有主控模块和子模块,其中,主控模块用于进行程序的逻辑判断以及子模块的调用和执行。子模块包括初始化模块、数据采集模块、数据输出模块、气密性试验控制模块、液压试验控制模块、连锁模块和报警模块等。
每次在plc2上电时,初始化模块用于对设备参数、设定参数等恢复初始化设定。
数据采集模块用于将获取的传感器或设备的标准信号,转换成容易读取的数据流信号;同时,数据输出模块用于将数据流信号转换成标准信号后发送给设备。
当plc2对被试产品进行气密性试验测控时,plc2中设置有气密性试验控制模块,其中,气密性试验控制模块包括储罐压力控制模块和被试产品增压控制模块,阀门组件5包括驱动气减压阀51、驱动气截止阀52、进介质阀53、出口阀54和泄出阀55。
如图2所示,采用储罐压力控制模块对高压气体储罐4的压力进行测控时,液气压工艺系统包括驱动气减压阀51、驱动气截止阀52、进介质阀53、出口阀54、第一管路56、第二管路57和增压泵3。
其中,外部驱动气通过第一管路56与增压泵3连接,第一管路56上依次设置有驱动气减压阀51和驱动气截止阀52,驱动气减压阀51用于对第一管路56上的压力进行调节,驱动气截止阀52用于对第一管路56进行通断。介质通过第二管路57与增压泵3连接,第二管路57上设置有进介质阀53。进介质阀53用于对第二管路57进行通断。增压泵3与高压气体储罐4的进口连接,高压气体储罐4的出口的管路上设置有出口阀54。
储罐压力控制模块对高压气体储罐4的压力进行测控的具体过程为:
s11、预设高压气体储罐4的压力值。
s12、打开进介质阀53、驱动气减压阀51和驱动气截止阀52,关闭出口阀54;启动增压泵3。
s13、获取高压气体储罐4内的压力值。
s14、判断获取的高压气体储罐4里的压力值是否大于预设的高压气体储罐4的压力值,如果是,则控制关闭进介质阀53、驱动气减压阀51和驱动气截止阀52,停止增压泵3。
如图3所示,采用被试产品增压控制模块对被试产品进行增压测控时,液气压工艺系统包括驱动气减压阀51、驱动气截止阀52、进介质阀53、出口阀54、泄出阀55、第一管路56、第二管路57、增压泵3和高压气体储罐4。
高压气体储罐4用于为被试产品提供驱动气,高压气体储罐4的出口阀54通过第一管路56与增压泵3连接,第一管路56上依次设置有驱动气减压阀51和驱动气截止阀52,驱动气减压阀51用于对第一管路56上的压力进行调节,驱动气截止阀52用于对第一管路56进行通断。介质通过第二管路57与增压泵3连接,第二管路57上设置有进介质阀53。进介质阀53用于对第二管路57进行通断。增压泵3与被试产品的进口连接,被试产品的出口的管路上设置有泄出阀55。
被试产品增压控制模块对被试产品进行增压控制的具体过程为:
s21、预设被试产品的压力值和保压时间。
s22、打开高压气体储罐4的出口阀54,关闭被试产品的出口的管路上的泄出阀55,打开驱动气截止阀52和进介质阀53。
s23、获取被试产品的压力值。
s24、采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀51的开度。
具体地,如果获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值大于或等于预设的差值阈值,则控制增大驱动气减压阀51的开度,提高对被试产品增压的速度,例如,可以预设时间逐渐减慢驱动气减压阀51的开度调整速度,即驱动气减压阀51的开度变速减小,从而同时兼顾驱动气减压阀51的开度调整速度与精度;如果获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值小于预设的差值阈值,则控制减小驱动气减压阀51的开度,降低对被试产品增压的速度,例如,驱动气减压阀51的开度减小速度可以逐渐变慢,驱动气减压阀51的开度减小速度与时间为非线性关系,从而更好的提高驱动气减压阀51的开度调整精度。
s25、判断获取的被试产品的压力值是否大于或等于预设的被试产品的压力值,如果是,则控制关闭驱动气减压阀51和进介质阀53,并开始对被试产品进行保压计时。
s26、判断保压时间是否大于或等于预设的被试产品的保压时间,如果是,则控制打开泄出阀55,对被试产品进行泄压。
图4为采用本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统对被试产品进行液压试验测控时的原理图。
如图4所示,当plc2对被试产品进行液压试验测控时,液气压工艺系统包括驱动气减压阀51、驱动气截止阀52、进介质阀53、泄出阀55、第一管路56、第二管路57、抽真空泵58、抽真空阀59和增压泵3。
plc2中设置有液压试验控制模块,阀门组件5包括驱动气减压阀51、驱动气截止阀52、进介质阀53、泄出阀55和抽真空阀59。
外接气源通过第一管路56与增压泵3连接,第一管路56上依次设置有驱动气减压阀51和驱动气截止阀52,驱动气减压阀51用于对第一管路56上的压力进行调节,驱动气截止阀52用于对第一管路56进行通断。介质通过第二管路57与增压泵3连接,第二管路57上设置有进介质阀53。进介质阀53用于对第二管路57进行通断。增压泵3与被试产品的进口连接,被试产品的出口的管路上设置有泄出阀55。被试产品的出口处还连接有液压旁路。液压旁路包括抽真空泵58,抽真空泵58与被试产品的连接管路上设置有抽真空阀59,抽真空阀59用于对其所在的管路进行通断。
液压试验控制模块对被试产品进行液压试验控制的具体过程为:
s31、预设被试产品的目标压力、保压时间和真空值。
s32、对被试产品进行介质置换,其具体过程为:
打开进介质阀53、驱动气截止阀52和泄出阀55,关闭抽真空阀59;
在连续检测到被试产品出口处的介质流信号之前,为驱动气减压阀51预设开度值;
启动增压泵3,增压泵3排出空气,填充介质。
s33、降低被试产品和管路中的气泡含量,其具体过程为:
当连续检测到被试产品出口处的介质流信号时,关闭进介质阀53、驱动气截止阀52和泄出阀55,打开抽真空阀59;启动抽真空泵58,对被试产品和管路进行抽真空。
获取被试产品的真空值。
判断获取的被试产品的真空值是否大于或等于预设的被试产品的真空值,如果是,则控制关闭抽真空泵58;打开进介质阀53和驱动气截止阀52,使被试产品恢复常压。
通常重复抽真空操作2~3次后,可以认为被试产品和管路中的气泡含量满足安全需求,控制关闭抽真空泵58,打开进介质阀53和驱动气截止阀52。
s34、对被试产品进行液压压力控制,其具体过程为:
采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀51的开度,改变增压泵3的运行速率;当获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值在允许的差值范围内时,优先关闭驱动气截止阀52和进介质阀53,再关闭驱动气减压阀51,同时启动被试产品的保压计时。
判断保压时间是否大于或等于预设的被试产品的保压时间,如果是,则控制打开泄出阀55,对被试产品进行泄压。
从试验安全和设备使用安全的角度出发,设置的连锁模块用于对设备的操作顺序进行限制或预设。具体地,连锁模块中可以设置为:当plc2对被试产品进行液压试验控制时,驱动气截止阀52打开的状态下,抽真空泵58无法启动;抽真空泵58启动的情况下,驱动气截止阀52无法打开。为提高气源的稳定性,设置增压泵3停运30min后再打开高压气体储罐4的出口阀54。
从设备实际情况和试验安全的角度出发,设置的报警模块用于报警提示。具体地,报警模块中可以设置为:当plc2对被试产品进行液压试验控制时,在驱动气截止阀52开启的状态下,如果抽真空泵58启动则产生报警;抽真空泵58启动的情况下,如果驱动气截止阀52打开则产生报警。增压泵3停运30min内,如果高压气体储罐4的出口阀54打开则产生报警。
图5为本申请实施例提供的一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统的结构框图之二。
如图5所示,本申请实施例提供的液体火箭零部件液压气密试验测控系统还包括工控机6,工控机6与plc2连接,工控机6用于存储、编辑和运行上位机组态软件和下位机编程软件。
其中,上位机组态软件用于实现人机交互功能,其具体包括参数读取和显示模块、参数设定模块、实时和历史曲线显示模块、操作记录查询模块、数据记录存储模块等。
参数读取和显示模块用于显示试验测控系统中各个监测点的实时值和设备的状态,便于观察整个实验系统的当前状态。
参数设定模块用于对设备的参数进行设定和操作,以及报警参数的设定。
实时和历史曲线显示模块用于对需要观察的监测值以曲线的形式进行显示,以便于更直观的进行对比和分析。
操作记录查询模块用于查询操作人员的相关操作,例如,何时、谁、做了什么操作等。
数据记录存储模块用于对需要记录的数据进行存储,以便相关人员进行数据分析等研究。
下位机编程软件用于程序的编辑、存储和执行。可以在下位机编程软件中设置主控模块和子模块,然后将主控模块和子模块发送给plc2,由plc2执行主控模块和子模块。其中,子模块包括初始化模块、数据采集模块、数据输出模块、气密性试验控制模块、液压试验控制模块、连锁模块和报警模块等。各子模块的控制过程与plc2中的各子模块的控制过程相同,在此不再赘述。
本申请实施例提供的液体火箭零部件液压气密试验测控系统中还可以设置触摸屏,触摸屏与plc2连接,触摸屏的设置能够提高试验测控系统的冗余能力。
上位机组态软件还可以用labview代替,以提高试验测控系统的数据采集能力。还可以增加被试产品的升压速率控制;调整增压泵3的压比,可以提高试验测控系统的测试范围。
本申请液体火箭零部件液压气密试验测控系统的安全性和标准化程度高;测量和控制精度高,准确性高;运行可靠性和稳定性高;操作简单、易于学习掌握;系统程序采用模块化、可读性强、可维护性强。
以上所述仅为本申请示意性的具体实施方式,在不脱离本申请的构思和原则的前提下,任何本领域的技术人员所做出的等同变化与修改,均应属于本申请保护的范围。
1.一种液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,包括数据采集组件、plc、增压泵、高压气体储罐和阀门组件;
所述数据采集组件与plc连接,所述数据采集组件用于采集被试产品的压力和高压气体储罐的压力,以及被试产品出口处的介质流量;所述数据采集组件将采集到的压力和介质流量发送给所述plc,所述plc用于对被试产品进行液压试验和气密性试验控制;
所述增压泵用于为被试产品和高压气体储罐增压,所述高压气体储罐用于为被试产品提供驱动气,所述阀门组件用于通断其所在的管路;所述增压泵、高压气体储罐和阀门组件用于为被试产品提供液压和气密性试验环境。
2.根据权利要求1所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,还包括工控机,所述工控机与plc连接,所述工控机用于存储、编辑和运行上位机组态软件和下位机编程软件;所述上位机组态软件用于实现人机交互功能,所述下位机编程软件用于程序的编辑、存储和执行,所述下位机编程软件将程序发送至所述plc。
3.根据权利要求2所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,所述上位机组态软件包括参数读取和显示模块、参数设定模块、实时和历史曲线显示模块、操作记录查询模块以及数据记录存储模块;
所述参数读取和显示模块用于显示试验测控系统中各个监测点的实时值和设备的状态;
所述参数设定模块用于对设备的参数进行设定和操作,以及报警参数的设定;
所述实时和历史曲线显示模块用于对需要观察的监测值以曲线的形式进行显示;
所述操作记录查询模块用于查询操作人员的操作;
所述数据记录存储模块用于对需要记录的数据进行存储。
4.根据权利要求1或2或3所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,还包括触摸屏,所述触摸屏与plc连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,所述plc中设置有主控模块和子模块,所述主控模块用于进行程序的逻辑判断以及所述子模块的调用和执行;
所述子模块包括初始化模块、数据采集模块、数据输出模块、气密性试验控制模块、液压试验控制模块、连锁模块和报警模块;
所述初始化模块用于对设备参数、设定参数恢复初始化设定;所述数据采集模块用于将获取的传感器或设备的标准信号,转换成数据流信号;所述数据输出模块用于将数据流信号转换成标准信号后发送给设备;所述气密性试验控制模块用于对被试产品的气密性试验进行控制;所述液压试验控制模块用于对所述被试产品的液压试验进行控制;所述连锁模块用于对设备的操作顺序进行限制或设定;所述报警模块用于报警提示。
6.根据权利要求5所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,所述气密性试验控制模块包括储罐压力控制模块和被试产品增压控制模块;所述储罐压力控制模块用于控制所述高压气体储罐内的压力达到预设的高压气体储罐的压力值;所述被试产品增压控制模块用于在所述高压气体储罐为被试产品提供驱动气的情况下,控制被试产品的压力值和保压时间。
7.根据权利要求6所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,所述阀门组件包括驱动气减压阀、驱动气截止阀、进介质阀和出口阀;
外部驱动气通过第一管路与所述增压泵连接,所述第一管路上依次设置有所述驱动气减压阀和驱动气截止阀,所述驱动气减压阀用于对所述第一管路上的压力进行调节,所述驱动气截止阀用于对所述第一管路进行通断;介质通过第二管路与所述增压泵连接,所述第二管路上设置有所述进介质阀;所述进介质阀用于对所述第二管路进行通断;所述增压泵与高压气体储罐的进口连接,所述高压气体储罐的出口的管路上设置有所述出口阀;
所述储罐压力控制模块的控制过程为:
设定高压气体储罐的压力值;
打开所述进介质阀、驱动气减压阀和驱动气截止阀,关闭所述出口阀;启动所述增压泵;
获取所述高压气体储罐内的压力值;
判断获取的所述高压气体储罐里的压力值是否大于设定的所述高压气体储罐的压力值,如果是,则控制关闭所述进介质阀、驱动所述气减压阀和驱动气截止阀,停止增压泵。
8.根据权利要求7所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,所述阀门组件还包括泄出阀;
所述高压气体储罐的出口阀通过第一管路与增压泵连接,所述增压泵与被试产品的进口连接,被试产品的出口的管路上设置有所述泄出阀;
所述被试产品增压控制模块的控制过程为:
预设被试产品的压力值和保压时间;
打开高压气体储罐的出口阀,关闭被试产品的出口的管路上的泄出阀,打开驱动气截止阀和进介质阀;
获取被试产品的压力值;
采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀的开度;
判断获取的被试产品的压力值是否大于或等于预设的被试产品的压力值,如果是,则控制关闭驱动气减压阀和进介质阀,并开始对被试产品进行保压计时;
判断保压时间是否大于或等于预设的被试产品的保压时间,如果是,则控制打开泄出阀,对被试产品进行泄压。
9.根据权利要求8所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,所述采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀的开度的过程为:
如果获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值大于或等于预设的差值阈值,则控制增大驱动气减压阀的开度;如果获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值小于预设的差值阈值,则控制减小驱动气减压阀的开度。
10.根据权利要求5所述的液体火箭零部件液压气密试验测控系统,其特征在于,所述阀门组件包括驱动气减压阀、驱动气截止阀、进介质阀、泄出阀和抽真空阀;
外接气源通过第一管路与所述增压泵连接,所述第一管路上依次设置有所述驱动气减压阀和驱动气截止阀,所述驱动气减压阀用于对所述第一管路上的压力进行调节,所述驱动气截止阀用于对所述第一管路进行通断;介质通过第二管路与所述增压泵连接,所述第二管路上设置有所述进介质阀,所述进介质阀用于对所述第二管路进行通断;所述增压泵与被试产品的进口连接,所述被试产品的出口的管路上设置有所述泄出阀;所述被试产品的出口处还连接有抽真空泵,所述抽真空泵与被试产品的连接管路上设置有所述抽真空阀,所述抽真空阀用于对其所在的管路进行通断;
所述液压试验控制模块的控制过程为:
预设被试产品的目标压力、保压时间和真空值;
打开进介质阀、驱动气截止阀和泄出阀,关闭抽真空阀;在连续检测到被试产品出口处的介质流信号之前,为驱动气减压阀预设开度值;启动增压泵,增压泵排出空气,填充介质;
当连续检测到被试产品出口处的介质流信号时,关闭进介质阀、驱动气截止阀和泄出阀,打开抽真空阀;启动抽真空泵,对被试产品和管路进行抽真空;获取被试产品的真空值;判断获取的被试产品的真空值是否大于或等于预设的被试产品的真空值,如果是,则控制关闭抽真空泵;打开进介质阀和驱动气截止阀,使被试产品恢复常压;
采用pid算法,根据获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值,调节驱动气减压阀的开度,改变增压泵的运行速率;当获取的被试产品的压力值与预设的被试产品的压力值的差值在允许的差值范围内时,先关闭驱动气截止阀和进介质阀,再关闭驱动气减压阀,同时启动被试产品的保压计时;判断保压时间是否大于或等于预设的被试产品的保压时间,如果是,则控制打开泄出阀,对被试产品进行泄压。
技术总结