一种基于可编程逻辑控制器的综合测发控台的制作方法

本发明属于火工品测量技术领域，具体涉及一种基于可编程逻辑控制器的综合测发控台。

背景技术：

综合测发控台作为地面测试设备，用于对火工品阻值进行测量，所谓火工品是指装有火药或炸药，受外界刺激后发生燃烧或爆炸以此引燃火药或炸药或做机械功的一次性使用的元器件和装置总称，因此火工品测量具有一定危险性，本文所测得火工品电阻是以电流作为激发，阻值为1.0±0.2欧姆，安全电流为50mA，所以测量必须限定在安全电流值内进行。

现有综合测发控台存在以下问题：控制模式单一，只能通过近端控制；长距离测试采用较长测试电缆，长电缆的内阻为导致系统压降变大，使得测试安全性与准确性都下降。因此，需要一种基于可编程逻辑控制器的综合测发控台已解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的问题，提供了一种基于可编程逻辑控制器的综合测发控台。

本发明的技术方案如下：

一种基于可编程逻辑控制器的综合测发控台，近端输出由主控计算机直接与综合测发控台连接进行控制输出；远端输出由主控计算机通过长光纤连接远控设备和综合测发控台进行控制输出。

所述基于可编程逻辑控制器的综合测发控台，包括可编程逻辑控制器和测量电路；其中测量电路分为有源信号测试电路与无源信号测试电路，有源信号测试电路又分为有源大电流测试电路和有源小电流测试电路。

所述综合测控台接收主控计算机的指令输出有源信号、无源信号通过可编程逻辑控制器传给测量电路；测量电路完成测量功能，测量信息由可编程逻辑控制器采集并回传给主控计算机显示，可编程逻辑控制器与主控计算机之间通过以太网进行通信。

所述测量电路包括恒流源、限流电阻、被测电阻、运放和隔离运放；恒流源输出端接在限流电阻输入端，限流电阻输出端接在被测电阻输入端，被测电阻输出端接地形成回路；被测电阻输入端接在高精度运算放大器输入端，高精度运算放大器输出端接入隔离运算放大器输入端，隔离运算放大器输出端接入可编程逻辑控制器采集端。

所述有源小电流测量电路的控制输入接在继电器线包正端，继电器线包负端接地，继电器输出正端接28V直流电，输出负端接分流电阻R1输入端，电阻R1输出端接电阻R2输入端，电阻R2输出端接地形成回路。

所述有源大电流测量电路的控制输入接在继电器线包正端，继电器线包负端接地，继电器输出正端接28V直流电，输出负端接分流电阻R1输入端，电阻R1输出端接地形成回路。

所述无源信号测试电路的控制输入接在继电器线包正端，继电器线包负端接地，无源测量电路由控制输入控制固态继电器动作，从而控制右侧通路通断发出无源的开关量输出状态。

所述综合测发控台具备8路无源控制通道；具备16路有源控制通道。

所述综合测控台选用西门子S7-300系列可编程逻辑控制器。

本发明的有益效果在于：

本综合测发控台可通过近端或远端控制，完成相应检测功能。近控时，主控计算机直接与综合测发控台连接；远控时，主控计算机与前端测控台之间通过远控设备进行通信，通信距离最大为20Km，确保与近控性能相同，通信方式为光通信，远控可有效保护人员安全。综合测发控台具有多种控制通路测试，包括无源、有源火工品通路测试，其中有源测试又分为有源大电流和有源小电流测试，各测试电路均考虑安全电流问题，均在安全电流内工作。因此，本实用新型的综合测发控台时序可变、脉宽可调，在适应于工业应用的同时，具有可靠性高、安全系数高、功能多样化、设备体积小、环境适应性好的特点。

附图说明

图1为本实用新型综合测发控台原理框图；

图2为图1中测量电路图；

图3为图1中有源小电流测量电路图；

图4为图1中有源大电流测量电路图；

图5为图1中无源测量电路图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本实施例提供了一种基于可编程逻辑控制器的综合测发控台，可在近端、远端实现输出控制和输出状态显示功能。近端输出由主控计算机直接与综合测发控台连接进行控制输出。远端输出由主控计算机通过长光纤通过交换机等远控设备与综合测发控台连接进行控制输出。具备光通信功能，实现综合测发控台的远端控制；光通信具有帧校验、字校验、位校验等多种校验方式，保证通信数据的正确性与可靠性。

本实施例的综合测发控台的结构如图1所示，包括可编程逻辑控制器(PLC)和测量电路；其中测量电路分为有源信号测试电路与无源信号测试电路，有源信号又分为有源大电流测试和有源小电流测试。所谓有源信号即为有电压输出的信号，所谓无源信号即输出只是开关量信号并无电压输入输出。本实施例的综合测发控台具备8路无源控制通道；具备16路有源控制通道。

如图1所示，多功能综合测控台接收主控计算机的指令输出有源信号(包括大电流有源信号和小电流有源信号)、无源信号通过可编程逻辑控制器(PLC)传给测量电路；各相应测量电路完成测量功能，测量信息由可编程逻辑控制器(PLC)采集并回传给主控计算机显示，可编程逻辑控制器(PLC)与主控计算机之间通过以太网进行通信。测量电路的状态检测量包括通信状态、控制信号输出状态、电压电流状态。

多功能综合测控台选用西门子S7-300系列可编程逻辑控制器(PLC)。S7-300是模块化中小型可编程逻辑控制器(PLC)，它能满足中等性能要求的应用。模块化、无风扇结构，易于实现分布等特点使得S7-300成为各种从小规模到中等性能要求控制任务的方便又经济的解决方案。可编程逻辑控制器(PLC)选择该系列中处理速度快的CPU和高速输出模块，满足了输出时间精度要求；

如图2所示，测量电路包括恒流源、限流电阻、被测电阻、运放、隔离运放、可编程逻辑控制器(PLC)等组成，恒流源输出端接在限流电阻输入端，限流电阻输出端接在被测电阻输入端，被测电阻输出端接地形成回路。被测电阻输入端接在高精度运算放大器输入端，高精度运算放大器输出端接入隔离运算放大器输入端，隔离运算放大器输出端接入可编程逻辑控制器(PLC)采集端。这样被测火工品电阻上大压降就由高精度运放将电阻两端电压放大，通过隔离运放对所测电压进行隔离送到可编程逻辑控制器(PLC)处进行采集。其中限流电阻作为该电流安全保障，保证测量时电流一直处于安全电流范围内，确保被测火工品不被激发。保障人员和设备安全。

如图3所示，控制输入接在继电器线包正端，继电器线包负端接地，继电器输出正端接28V直流电，输出负端接分流电阻R1输入端，电阻R1输出端接电阻R2输入端，电阻R2输出端接地形成回路。有源小电流测量电路由控制输入控制固态继电器动作，当接收到有源小电流测量控制信号时，继电器线包的输入端会加上电压，使继电器线包通电，固态继电器闭合，闭合后输出端右侧通路会有28V直流电接入，28V直流电与R1、R2和地形成回路。R1、R2选用阻值较大电阻，确保输出小电流测试信号。

固态继电器闭合快，可提高系统精度。

如图4所示，控制输入接在继电器线包正端，继电器线包负端接地，继电器输出正端接28V直流电，输出负端接分流电阻R1输入端，电阻R1输出端接地形成回路。有源大电流测量电路由控制输入控制固态继电器动作，当接收到有源小电流测量控制信号时，继电器线包的输入端会加上电压，使继电器线包通电，固态继电器闭合，闭合后输出端右侧通路会有28V直流电接入，28V直流电与R1和地形成回路。R1为火工品匹配电阻，弹射试验点火电流需求为6～10A，Ⅱ、Ⅲ级分离试验点火电流需求为5A左右，经过计算匹配电阻选择1欧姆满足系统要求。

固态继电器闭合快，可提高系统精度。

火工品匹配电阻，300ms内瞬间功率为200w，发火电流、瞬间功率均满足设计要求。

如图5所示，控制输入接在继电器线包正端，继电器线包负端接地，无源测量电路由控制输入控制固态继电器动作，从而控制右侧通路通断发出无源的开关量输出状态。

多功能综合测控台前面板开关为851厂的拨动开关，具有防误操作功能。

本实施例的多功能综合测控台具有整机“三防”(防潮、防霉菌、防盐雾)加固措施。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。