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发射场氢报警及氮消防系统自动化研制

郭俊超  
【摘要】: 在西昌卫星发射中心发射的长征三号甲/乙(CZ-3A/B)运载火箭第三级发动机采用低温液氢液氧推进剂。低温液氢推进剂其化学特性活跃,爆炸极限低,故在运载火箭加注液氢推进剂过程对环境氢浓度及时监测十分重要。对氢报警及氮消防系统进行研究和改进显得十分必要。 西昌发射场现有的氢报警及氮消防系统在多次的任务中,多次出现了系统工作不稳定。硬件设备日渐老旧可靠性降低等情况,给运载火箭推进剂加注与发射准备工作带来了困扰。本文对该系统进行了研究和改进。 本文充分分析了可编程控制器(Programmable Logic Controller.简称PLC)和PROFIBUS-DP总线技术的优越性。对氢报警及氮消防系统的需求进行了分析。用可编程控制器替代STD工业控制机并完成相应的硬件和软件设计,构建自动控制方案,选取硬件设备,设计建立了由氢浓度传感器探头、PLC S7-300系统和工控机组成的硬件系统。在此硬件基础上,选取PLC自动控制系统的STEP7编程软件,实现数据转换和自动消防功能。并编制工控机应用软件,以实现状态监控和数据处理。 该系统实现2#、3#液氢加注至发射期间不同位置氢浓度信息的采集、显示、存储、报警和氮消防功能,并可利用地勤网实现远控。本系统提高了原系统可靠性,增强了任务保障能力。


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