[实用新型]一种基于环形网络的试验流程自动控制系统

说明书

本实用新型涉及一种基于环形网络的试验流程自动控制系统，其包括现场测控单元、扩展控制单元和测控间总控单元；整个控制系统采用工业以太网进行通信，测控间总控单元内设置有总控机，总控机作为主站，通过以太网接口与现场测控单元、扩展控制单元中设置的通讯模块接入EtherCAT工业以太网，形成一个环形网络，共同完成系统的数据采集及自动控制。本实用新型克服了现有系统在实时性及可靠性方面存在的不足。本实用新型基于EtherCAT工业以太网建立控制和采集系统，实现控制系统与数据采集系统并网同步进行及试验流程的自动控制。

技术领域

本实用新型涉及自动测控领域，具体是关于一种基于环形网络的试验流程自动控制系统。

背景技术

在现代航天工业测量、控制和科学研究领域中，对各种现场数据如压力、温度、流量及电流等参数进行采集、传输和处理在生产过程中有着重要的意义。为了获得生产过程中多种参数量的动态数据，这就需要对被控对象和生产过程进行稳定可靠、实时的数据采集。目前，针对VXI总线、PXI总线结构的自动测控系统，根据采集信号类型的不同选择相应的采集器和接口方式，采集过程繁琐、扩展性差；并受其单任务处理模式及工作速度等影响，为保证采样频率，采样路数无法做得很多，不能满足工业现场级控制对实时性、抗信号干扰等要求。然而，在典型阀门试验中，电磁阀、保险阀可靠性试验系统的自动控制和数据采集对实时性、可靠性和安全性提出了较高的要求，实现控制系统与数据采集系统并网同步进行及试验流程的自动控制。因此需要针对上述试验流程自动控制系统中的不足提出一种更好的解决方案。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于环形网络的试验流程自动控制系统，其克服了现有系统在实时性及可靠性方面存在的不足。本实用新型基于EtherCAT工业以太网建立控制和采集系统，实现控制系统与数据采集系统并网同步进行及试验流程的自动控制。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种基于环形网络的试验流程自动控制系统，其包括现场测控单元、扩展控制单元和测控间总控单元；整个控制系统采用工业以太网进行通信，所述测控间总控单元内设置有总控机，所述总控机作为主站，通过以太网接口与所述现场测控单元、扩展控制单元中设置的通讯模块接入EtherCAT工业以太网，形成一个环形网络，共同完成所述系统的数据采集及自动控制。

进一步，所述现场测控单元包括第一控制模块、数据采集模块、第一通讯模块和第一供电模块；由所述第一供电模块为所述第一控制模块、数据采集模块和第一通讯模块供电；所述第一控制模块接收来自试验系统中传感器信号和阀芯位置反馈，并通过控制电磁阀的启闭实现试验流程的自动控制；所述数据采集模块采集试验过程中的压力、温度、流量以及线圈电流物理量；所述第一控制模块接收到的信息和所述数据采集模块采集到的物理量均通过所述第一通讯模块与所述扩展控制单元和测控间总控单元进行信息交互。

进一步，所述数据采集模块、第一控制模块、第一通讯模块和第一供电模块集成在一个电控箱内，并配置底座。

进一步，所述数据采集模块信号接点通过HBM的BXP背板上的航插集成在一起，再通过电缆连接到被测信号；所述数据采集模块与所述第一控制模块并网接入同一网络，再通过所述第一通讯模块与所述测控间总控单元中的总控机连接进行网络通信。

进一步，所述第一通讯模块采用工业以太网EtherCAT通信模块CX27。

进一步，所述第一供电模块包括直流电源和UPS电源；采用通道间隔离供电为数据采集通道提供24VDC激励电压。

进一步，所述扩展控制单元包括第二控制模块、第二通讯模块和第二供电模块；由所述第二供电模块为第二控制模块和第二通讯模块供电；所述第二控制模块功能用于接收来自试验系统中传感器信号和阀芯位置反馈，并通过控制电磁阀的启闭实现试验流程的自动控制；所述第二控制模块接收到的信息经所述第二通讯模块与所述现场测控单元和测控间总控单元进行信息交互。