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S7-200 PLC在运载火箭中的应用 |
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S7-200 PLC在运载火箭中的应用
一、引言
运载火箭在发射场区中的测试对环境温度有较制要求，根据航天工业总公司一院对发射场地面保障系统提出的要求，箭体周围环境温度不得低于8℃。尤其在推进剂加注完毕后，贮箱外的环境温度对推进剂有很大影响。
太原卫星发射中心地处高寒地区，每年11月至次年3月大气环境平均温度均在0℃以下。在这样的环境条件下，要完成运载火箭的正常发射是非常困难的。
我们考虑在发射塔架上运载火箭周围建立一个封闭空间，往封闭空间内送热风，只要控制好送风温度，火箭周围封闭环境的温度要求是可以满足的。
二、系统硬件构成
系统主要由测试箭体周围封闭空间温度的温度传感器，测试送风管道热风温度的温度传感器，AD转换器，温度显示仪表，控制面板，S7-200型PLC，报警器，往封闭空间送风的送风机和电加热器组成，如图1所示。
温度传感器有两种，一种是测封闭空间温度的室内温度传感器，另一种是测热风温度的管道温度传感器，它们的输出信号分别送给各自的显示仪表。两种传感器工作电压为直流15V，输出信号为0-10V。显示仪表工作电压为15V。PLC控制柜内设有两个直流电源模块，输入均为220V，输出一块为直流15V，另一块为直流24V。其中15V直流模块给传感器、AD转换、显示仪表和显示灯提供电源；24V直流模块为输入输出继电器和PLC提供工作电源。
三、系统工作原理及软件实现
温度传感器测试箭体周围封闭空间内的温度信号，该信号为0-10V的电压信号，将此电压信号给AD转换器，AD转换后的数字信号给显示仪表，显示仪表一方面完成温度值的显示；另一方面将其与温度设定值进行比较，然后给PLC送出开关量信号。PLC一方面接收来自显示仪表的输入信号，另一方面接收来自控制面板的输入信号，PLC通过判断处理，给出输出信号，启动送风机往封闭空间内送风，送风机启动后，再启动电加热器。启动一组加热器后，PLC延时判断温度是否达到要求，根据封闭空间内的温度值，PLC决定是投入还是切除加热器，从而达到控制箭体周围封闭空间内温度的目的，系统设有四组加热器，总功率为315KW。
系统设置有高温报警保护功能。管道温度传感器将送风管道中的温度信号送给AD转换器，经过AD转换后将信号给显示仪表，显示仪表除显示热风温度值外，另外将此信号与热风温度设定值进行比较，如若温度高于设定值，便送给PLC开关量信号，PLC接收此信号后，给出报警信号驱动报警器工作并切除加热器，从而达到报警保护的目的。
系统软件采用S7-200梯形图编写，其中系统正常工作程序如图汇报警保护程序如图3。
系统开始工作时，先启动送风机，再启动加热器，否则组合空调柜内局部温度过高会造成不良后果；系统在停机时，需先停加热器，延时一段时间后，等空调柜内温度降下来后，再停送风机。
四、结束语
该温控系统已经研制完成，从实际运行情况看来，箭体周围封闭空间内温度稳定，满足航天工业总公司提出的温度要求。系统投入使用后，完全保障了运载火箭环境温度条件，在发射任务中发挥着重要作用。
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