專利名稱：一種運(yùn)載火箭動力測控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種運(yùn)載火箭動カ測控系統(tǒng)，屬于運(yùn)載火箭發(fā)射測發(fā)控領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在運(yùn)載火箭地面測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可編程邏輯控制器(Programmable LogicController，簡稱PLC)測控設(shè)備的應(yīng)用很多，在指揮控制工作站與其通信、傳輸測控指令吋，都采用GE公司PLC配套軟件中的iFix數(shù)據(jù)組件。該數(shù)據(jù)組件受知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，開發(fā)方不公開其源代碼和實(shí)現(xiàn)機(jī)理，長期以來一直存在傳輸延遲大、傳輸效率低的問題，并且一旦出現(xiàn)通信問題，很難定位問題的原因，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)較大。動カ系統(tǒng)是運(yùn)載火箭的一個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)，測控實(shí)時(shí)性要求高，射前工作時(shí)間長，尤其是在射前加注過程中，一旦出現(xiàn)故障則會影響發(fā)射場設(shè)備和人員的安全，重則箭毀人亡，因此，指揮控制工作站與PLC測控設(shè)備之間通信不能采用商用的iFix數(shù)據(jù)通信組件，需要自主設(shè)計(jì)。原有方法的缺點(diǎn)(I)采用iFix數(shù)據(jù)組件的設(shè)計(jì)方案，通信可靠性低，時(shí)間延遲較大，無法滿足運(yùn)載火箭動カ系統(tǒng)測控的可靠性以及精度要求；(2)采用商用傳輸軟件，通信機(jī)理不清楚，出現(xiàn)故障難以排故，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，不滿足航天產(chǎn)品質(zhì)量管理和風(fēng)險(xiǎn)控制要求。。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種運(yùn)載火箭動カ測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了 PLC測控設(shè)備與指揮控制工作站之間的的高可靠、高精度、低延遲通信。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種運(yùn)載火fif動カ測控系統(tǒng)，包括如端設(shè)備和后端設(shè)備，后端設(shè)備包括指揮控制工作站、大屏幕顯示設(shè)備和高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)；前端設(shè)備包括動カ系統(tǒng)電源機(jī)拒、PLC測控組合、動カ繼電器機(jī)柜和高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)；指揮控制工作站通過雙絞線與高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)通過雙絞線與大屏幕顯示設(shè)備連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)與高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)之間通過光纖連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)通過雙絞線與PLC測控組合連接，PLC測控組合通過電纜與動カ繼電器柜連接，動カ繼電器機(jī)柜通過電纜連接到運(yùn)載火箭。運(yùn)載火箭動カ測控系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)幀結(jié)構(gòu)包括用于標(biāo)識數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞虻氖聞?wù)處理標(biāo)識符、用于標(biāo)識協(xié)議的類型的協(xié)議標(biāo)識符、同于表示從單元標(biāo)識符起到校驗(yàn)和字節(jié)計(jì)數(shù)的長度字段、用于區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)的服務(wù)器端設(shè)備的単元標(biāo)識符、用于指明本次數(shù)據(jù)幀功能的功能代碼、用于指出了傳輸數(shù)據(jù)的長度的字節(jié)計(jì)數(shù)、實(shí)際傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和用于對傳輸內(nèi)容的正確性進(jìn)行判斷的校驗(yàn)和。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)了 PLC測控設(shè)備與指揮控制工作站之間的高可靠、高精度、低延遲通信，通信機(jī)理清楚，過程自主可控，解決了商用傳輸軟件開發(fā)機(jī)理不清楚、故障定位不準(zhǔn)確、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大的難題，同時(shí)擴(kuò)展了 PLC系統(tǒng)的使用范圍與靈活性，可應(yīng)用于不同型號的運(yùn)載火箭，滿足了運(yùn)載火箭動カ系統(tǒng)對動カ測控系統(tǒng)高精度、高可靠性和安全性的設(shè)計(jì)要求，具有較高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

圖I為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2為本實(shí)用新型中幀結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖3為本實(shí)用新型系統(tǒng)工作流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，為本發(fā)明運(yùn)載火箭動カ測控系統(tǒng)組成圖，動カ測控系統(tǒng)主要由前端設(shè)備與后端設(shè)備組成，設(shè)備以機(jī)柜和終端桌的形式分布于前端地下電源間和后端中心測控區(qū)，完成動カ系統(tǒng)的狀態(tài)量控制及采集、發(fā)射控制、測試激勵(lì)、信號采樣與測量、數(shù)據(jù)接收及顯示，并能按要求實(shí)現(xiàn)與外系統(tǒng)的信號傳輸。前端設(shè)備作為指令接收與執(zhí)行機(jī)構(gòu)，接收后端設(shè)備的測試指令，完成系統(tǒng)測控工作，并將實(shí)時(shí)采集和接收到的狀態(tài)參數(shù)通過高速實(shí)時(shí)網(wǎng)發(fā)送到后端設(shè)備，供系統(tǒng)測試人員進(jìn)行測試狀態(tài)的判斷。后端設(shè)備布置于指揮控制中心，通過高速實(shí)時(shí)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)火箭動カ系統(tǒng)集中指揮和控制，通過大屏幕實(shí)時(shí)動態(tài)圖形化顯示，監(jiān)測動カ系統(tǒng)加注和射前的工作狀態(tài)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，降低火箭發(fā)射風(fēng)險(xiǎn)。前端設(shè)備包括動カ系統(tǒng)電源機(jī)拒、PLC測控組合、動カ繼電器機(jī)柜和高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)，根據(jù)火箭測試發(fā)射流程，前端設(shè)備安裝于發(fā)射區(qū)。后端設(shè)備包括指 車控制工作站、大屏幕設(shè)備和聞速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)，后端設(shè)備布置于后端指揮控制大廳。指揮控制工作站通過雙絞線與高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)通過雙絞線與大屏幕顯示設(shè)備連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)與高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)之間通過光纖連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)通過雙絞線與PLC測控組合連接，PLC測控組合通過電纜與動カ繼電器柜連接，動カ繼電器機(jī)柜通過電纜連接到運(yùn)載火箭。在發(fā)射控制人員啟動指揮控制工作站并選擇相應(yīng) 呆作指令后，指 車控制工作站根據(jù)如圖2所示的方式組幀，發(fā)出測控指令給高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)將測控指令信息傳輸給高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)，再由高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)給PLC測控組合，PLC測控組合根據(jù)接收到的測控指令，按照預(yù)設(shè)的控制邏輯控制動カ繼電器柜動作，采集運(yùn)載火箭上動カ系統(tǒng)的信號(動カ系統(tǒng)壓力、溫度，加注液位等信號)，并依次通過高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)和高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)傳送到指揮控制工作站，同時(shí)指揮控制工作站將接收到的信息在大屏幕顯示設(shè)備上顯示；動カ系統(tǒng)電源機(jī)柜為動力繼電器柜和PLC測控組合提供電源，圖3為本實(shí)用新型測控系統(tǒng)的工作流程圖。本實(shí)用新型測控系統(tǒng)中各部分通信時(shí)，按照如下方式組幀進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸
權(quán)利要求1.一種運(yùn)載火箭動カ測控系統(tǒng)，其特征在于包括前端設(shè)備和后端設(shè)備，后端設(shè)備包括指 車控制工作站、大屏幕顯不設(shè)備和聞速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)；如端設(shè)備包括動カ系統(tǒng)電源機(jī)拒、PLC測控組合、動カ繼電器機(jī)柜和高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)； 指揮控制工作站通過雙絞線與高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)通過雙絞線與大屏幕顯示設(shè)備連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)與高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)之間通過光纖連接，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)通過雙絞線與PLC測控組合連接，PLC測控組合通過電纜與動カ繼電器柜連接，動カ繼電器機(jī)柜通過電纜連接到運(yùn)載火箭。
專利摘要一種運(yùn)載火箭動力測控系統(tǒng)，包括指揮控制工作站、大屏幕顯示設(shè)備和高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)、動力系統(tǒng)電源機(jī)柜、PLC測控組合、動力繼電器機(jī)柜和高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)；指揮控制工作站發(fā)出測控指令給高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)，高速實(shí)時(shí)網(wǎng)后端交換機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)將測控指令信息傳輸給高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)，再由高速實(shí)時(shí)網(wǎng)前端交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)給PLC測控組合，PLC測控組合根據(jù)接收到的測控指令，按照預(yù)設(shè)的控制邏輯控制動力繼電器柜動作，采集運(yùn)載火箭上動力系統(tǒng)的信號，并通過高速實(shí)時(shí)網(wǎng)傳送到指揮控制工作站，同時(shí)指揮控制工作站將接收到的信息在大屏幕顯示設(shè)備上顯示；本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了PLC測控設(shè)備與指揮控制工作站之間的的高可靠、高精度、低延遲通信。
文檔編號G05B19/05GK202453698SQ201120455180
公開日2012年9月26日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉巧珍, 劉烽, 竇振飛, 韓亮 申請人:中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院, 北京宇航系統(tǒng)工程研究所