本发明属于火箭发动机试验辅助工装，特别涉及一种应用于火箭发动机地面热试车供给系统的基于双冗余plc的自动配气系统。
背景技术：
1、火箭发动机地面热试车时需不断调节氧化剂路和燃料路压力，继而调节流量,达到发动机工作预设室压的目的，目前试车台发动机供给系统的配气均采用手动控制方式高压气瓶中的气体通过配气台(或经配气台减压器减压节流阀节流)经手动截止阀分路后提供给发动机，输入输出的压力监测全部采用机械压力表。这样的配气系统虽然简单易实现对现场要求低但却存在以下问题。
2、(1)由于采用手动控制操作人员的知识水平和在系统的操作经验以及操作人员的责任心和操作时的精神状态等因素就会影响系统的可靠性。
3、(2)由于采用机械压力表和人工抄表的方式记录压力和系统的工作状态不同的操作员就会记录不同的读数和状态当发生故障时就不可能获得故障发生时刻的准确参数和状态不利于故障的分离和排除。
4、(3)由于配气台和气瓶库与试车台的距离不足200m虽然可以减少长距离传输的压力损失，有利于保证供气压力稳定，却无法保证操作人员在加注发射过程(特别是发生灾难性事故)中的人身安全。
5、(4)由于没有实现自动化监测及控制当然就无法实现智能故障隔离故障诊断和远距离控制。
6、因此，发动机地面热试车依托传统技术压力主要通过手动减压阀调节均不能实现自动、远程调节；不具备工作流程和参数记录的功能。而且人工现场监视、操作的工作方式无法完全保证操作人员的人身安全。
技术实现思路
1、本发明所解决的技术问题是提供基于双冗余plc的自动配气系统，采用冗余plc技术，解决了上述依托传统技术压力主要通过手动减压阀调节均不能实现自动、远程调节；不具备工作流程和参数记录的功能；以及人工现场监视、操作的工作方式无法完全保证操作人员的人身安全的问题。
2、本发明采用的技术方案是：一种基于双冗余plc的自动配气系统，包括硬件控制设备，冗余plc控制系统和管路供给系统，所述硬件控制设备包括通过电路连接的上位机，控制器，交换机，光端机，光纤接线盒，所述管路供给系统包括并联的自动控制管路和手动控制管路，气源为单路输出连接于管路供给系统的起始端，气源的出口设置有压力传感器和电调阀进行调压，电调阀后连接试验贮箱，所述冗余plc控制系统通过采集传感器压力与预设压力进行对比，运用pid算法控制电调阀开度，进行自动调压，所述冗余plc控制系统由两套相同的控制系统构成，每套控制系统包括一台plc、一个网络模块负责通信、一个io模块、一个电源，两套控制系统同时在线运行，一套处于主控制模式为主控系统，另一套系统作为备份使用为热备系统，主控系统的cpu具有输出控制权,热备系统的cpu同时采集数据并和主控系统的cpu保持通讯连接,但输出被禁止。
3、优选的，所述自动控制管路包括电动截止阀，电调阀，压力传感器，所述手动控制管路包括截止阀，手动减压阀，数显表泄压阀，所述自动控制管路和手动控制管路之间连接有单向阀，所述单向阀的两端管路分别连接于电调阀和泄压阀后端管路之间，方向为从自动控制管路流入手动控制管路。
4、优选的，所述热备系统的cpu作为客户端，主控系统的cpu作为服务器，热备系统的cpu每500ms发送一次读取命令，备系统的cpu也随即进行传感器数据采集和心跳信号采集，将主控系统的cpu回传的指令进行数据解析，并将采集到的传感器数据进行对比，若数据不一致或没收到回复信号，控制系统出现故障，则切断主控系统的cpu电源，关闭主控系统的cpu输出，切换至热备cpu输出，主控系统让出主控权，备用系统便由待机状态转为工作状态，上位机发出警报。
5、优选的，所述控制器内设系统初始化模块负责系统启动时的初始化工作，数据采集模块实时采集各类传感器的数据，控制算法模块实现压力输出控制的核心算法，通讯模块实现plc与其他设备之间的通讯。
6、优选的，所述上位机内设工艺界面显示模块用于所有参数的实时显示，具有实时和历史曲线显示功能，用户接口模块提供友好的人机界面，供操作人员进行参数设置、状态监控和报警处理，数据实时监测模块对系统压力状态进行监控，数据储存模块对系统压力各项数据进行记录，并形成标定数据表，冗余切换模块实现plc之间的冗余切换功能，异常报警切换模块用于控制系统出现故障的报警。
7、优选的，所述电调阀的前后设有压力传感器分别接入到主控系统的plc模拟量采集端口，所述电调阀的前后设有压力传感器分别接入到热备系统的plc采集端口上，通过采集的压力差值，调整电调阀的开度。
8、本发明的有益效果是：本发明的系统采取pid智能算法，组态上位机实现压力的自动调节和数据保存记录功能，并搭载双冗余plc，实现火箭发动机供给系统的精确调压，通过冗余plc单元实现火箭发动机供给系统的精准配气，同时通过切换和备份机制确保在plc故障时系统无缝切换至备用单元，以确保火箭发动机热试车的连续运行。
1.一种基于双冗余plc的自动配气系统，其特征在于：包括硬件控制设备，冗余plc控制系统和管路供给系统，所述硬件控制设备包括通过电路连接的上位机，控制器，交换机，光端机，光纤接线盒，所述管路供给系统包括并联的自动控制管路和手动控制管路，气源为单路输出连接于管路供给系统的起始端，气源的出口设置有压力传感器和电调阀进行调压，电调阀后连接试验贮箱，所述冗余plc控制系统通过采集传感器压力与预设压力进行对比，运用pid算法控制电调阀开度，进行自动调压，所述冗余plc控制系统由两套相同的控制系统构成，每套控制系统包括一台plc、一个网络模块负责通信、一个io模块、一个电源，两套控制系统同时在线运行，一套处于主控制模式为主控系统，另一套系统作为备份使用为热备系统，主控系统的cpu具有输出控制权,热备系统的cpu同时采集数据并和主控系统的cpu保持通讯连接,但输出被禁止。
2.根据权利要求1所述的基于双冗余plc的自动配气系统，其特征在于：所述自动控制管路包括电动截止阀，电调阀，压力传感器，所述手动控制管路包括截止阀，手动减压阀，数显表泄压阀，所述自动控制管路和手动控制管路之间连接有单向阀，所述单向阀的两端管路分别连接于电调阀和泄压阀后端管路之间，方向为从自动控制管路流入手动控制管路。
3.根据权利要求1所述的基于双冗余plc的自动配气系统，其特征在于：所述热备系统的cpu作为客户端，主控系统的cpu作为服务器，热备系统的cpu每500ms发送一次读取命令，备系统的cpu也随即进行传感器数据采集和心跳信号采集，将主控系统的cpu回传的指令进行数据解析，并将采集到的传感器数据进行对比，若数据不一致或没收到回复信号，控制系统出现故障，则切断主控系统的cpu电源，关闭主控系统的cpu输出，切换至热备cpu输出，主控系统让出主控权，备用系统便由待机状态转为工作状态，上位机发出警报。
4.根据权利要求1所述的基于双冗余plc的自动配气系统，其特征在于：所述控制器内设系统初始化模块负责系统启动时的初始化工作，数据采集模块实时采集各类传感器的数据，控制算法模块实现压力输出控制的核心算法，通讯模块实现plc与其他设备之间的通讯。
5.根据权利要求1所述的基于双冗余plc的自动配气系统，其特征在于：所述上位机内设工艺界面显示模块用于所有参数的实时显示，具有实时和历史曲线显示功能，用户接口模块提供友好的人机界面，供操作人员进行参数设置、状态监控和报警处理，数据实时监测模块对系统压力状态进行监控，数据储存模块对系统压力各项数据进行记录，并形成标定数据表，冗余切换模块实现plc之间的冗余切换功能，异常报警切换模块用于控制系统出现故障的报警。
6.根据权利要求1所述的基于双冗余plc的自动配气系统，其特征在于：所述电调阀的前后设有压力传感器分别接入到主控系统的plc模拟量采集端口，所述电调阀的前后设有压力传感器分别接入到热备系统的plc采集端口上，通过采集的压力差值，调整电调阀的开度。
