[发明专利]一种大型试验器远程数据交换和控制方法

摘要

一种大型试验器远程数据交换和控制方法，具体为由大型高温、高压加温站与涡轮试验器和燃烧试验器之间采用光导纤维网络分别进行连接；经过交换机与燃烧、涡轮试验器各自的多台计算机进行连接组成网络系统；通过软件自动采集分析数据；试验和设备运行参数经各类测量传感器检测并输出电信号，由中间信号变换器转换为标准的直流4～20毫安电流信号送到VXI总线数采装置采集，测试系统完成数据的处理和数据采集系统的管理。本发明的优点：极大提高了发动机试验的稳定性、精确性和可靠性。使试验尽快进入状态段，节省了时间，节约了能源，减少了环境的污染有待在其它的试验器之间进行推广。

主权项

一种大型试验器远程数据交换和控制方法，其特征在于：所述的大型试验器远程数据交换和控制方法，具体为由大型高温、高压加温站与涡轮试验器和燃烧试验器之间采用光导纤维网络分别进行连接；经过交换机与燃烧、涡轮试验器各自的多台计算机进行连接组成网络系统；通过软件自动采集分析数据；空气加温站试验器测控系统包括控制、测试、数据传输三个组成部分；由测试系统、过程控制系统、数据采集分析系统、电视监控系统、继电保护控制系统、工业以太网络等组成计算机集散测控系统；控制系统软件采用组态软件“组态王”开发，通过485现场总线控制仪表及PLC，调节各阀门开度，调节高压空气的压力和流量；同时将采集到的数据发送到工业以太网传输到各自的试验台上；测试系统由前端信号变送器，信号隔离模块，VXI数据采集装置，测试计算机，工业以太网及系统UPS供电电源等部分构成；试验和设备运行参数经各类测量传感器检测并输出电信号，由中间信号变换器转换为标准的直流4～20毫安电流信号送到VXI总线数采装置采集，测试系统计算机软件采用美国NI公司LabVIEW语言开发，完成数据的处理和数据采集系统的管理；通过工业以太网络分别向内部和外部网络发送各部分需要的数据信息；测试计算机通过工业以太网向控制计算机和其他试验器计算机发送所需的信息；测试系统、控制系统及工业以太网采用UPS电源供电；确保试验器用电安全；站内数据通讯：测试系统计算机软件通过共享变量技术实现与站内控制计算机通讯；共享变量是美国NI公司在LabVIEW语言中推出的通讯技术，基于I‑PSP协议，可在不同计算机或不同目标之间实时数据共享，无损传输，可以多对多通讯，传输延时低，传输速率高；共享变量引擎SVE是一个共享变量网络通信的软件框架；在Windows中，LabVIEW将SVE配置为一个服务，当系统启动时便会自动启动SVE服务；通过将共享变量部署到共享变量引擎上后，测试计算机将其在网络上发布，使得站内控制计算机SVE客户端能读写该共享变量获得数据，控制计算机组态王控制软件通过读写客户端变量，从而实现站内通讯；通过共享变量，测试系统计算机将高温高压涡轮试验器指令和数据转发到站内控制计算机，并接受控制计算机状态数据，将其与数据采集数据合并，并经适当变换后，形成转发给高温高压涡轮试验计算机数据；试验器间数据通讯：高温高压涡轮试验器通讯软件使用VC.NET语言，空气加温站通讯软件使用LabVIEW语言；经过协调，两个试验器间通讯协议采用UDP协议，实现点对点通讯，通讯速度为5次/秒；远程调控方式，远程调控包含以下3个环节：第一、空气加温站试验器通过数据采集和试验器内部数据通讯，由测试计算机形成发送到高温高压涡论试验器数据；第二、测试计算机向高温高压涡轮试验器发送数据，高温高压涡论试验器实现监视空气加温站试验器相关参数；同时测试计算机接收高温高压涡轮试验器指令；第三、数据采集计算机将高温高压涡轮试验器指令发送到试验器内部控制计算机，由控制计算机执行动作，实现调控；调控有手动和自动两种方式；手动方式为由空气加温站操控人员按涡轮试验器指令调控，自动方式为仪表和PLC在组态王控制软件下按涡轮试验器指令自动调控；调控设计实现要点：在大气状态下，空气加温站试验器加温电流可达4000A,空气流量120kg/s，压力达4.4MPa，最高空气温度990K；试验中高温高压涡轮试验器通过网络远程调控空气加温站，调节和监视高压空气各级的压力和流量；为保证试验器工作状态，空气加温站在数据采集，数据网络发送，调控指令接受，控制系统调节几个步骤采取了以下几方面措施；数据采集：数据采集以抗干扰能力强，准确可靠为出发点；空气加温站试验器现场电磁环境较为恶劣，信号线铺注意了防止现场电磁信号干扰；测试系统采用独立专用地线，测试输出信号采用抗干扰性强的电流信号；试验和设备运行参数经各类测量传感器检测并输出电信号，转换为标准的直流4～20毫安电流信号送到中间信号隔离模块及VXI数采装置采集，信号采集采用抗干扰性能强的差分方式。