CN220171436U - 一种多台能源的集中调度装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及燃气液压伺服机构测试领域，公开一种多台能源的集中调度装置，连接于n个能源和m个产品之间，包括供油管路、回油管路、供油切换组件、回油切换组件；供油管路包括主供油管路和支供油管路，主供油管路连接于能源n与产品m之间，支供油管路连通于主供油管路之间，回油管路包括主回油管路和支回油管路，主回油管路连接于能源n与产品m之间，支回油管路连通于主回油管路之间；供油切换组件连接于主供油管路和支供油管路之间，以控制任一能源对任一产品供油，回油切换组件连接于主回油管路和支回油管路，以控制经过产品的油液回到供油的能源。实现系统中任一能源对任一产品的灵活对应，在提高自动化测试水平的同时，提升测试验收效率。

Description

一种多台能源的集中调度装置

技术领域

本实用新型涉及一种多台能源的集中调度装置，具体说涉及一种用于多个地面模拟能源在同一时间下为多个液压伺服机构产品供给油液的集成控制装置。

背景技术

伺服机构是弹(箭)控制系统中的执行机构，它接收弹(箭)载计算机输出并经放大的控制信号，驱动燃气舵、摇摆发动机或摆动喷管位移，从而实现对弹(箭)整体的姿态控制。在伺服机构的种类划分中，燃气液压伺服机构以其高比功率、高可靠性、体积小、重量轻等特点，成为众多弹(箭)型号的首要选择方案。

基于产品结构特点，燃气液压伺服机构在地面状态进行性能测试验收过程中，必须使用地面模拟能源提供稳定可靠的高压油液作为工作介质完成相关测试工作，以便考核伺服产品的各项动静态性能。

在现有的测试环境条件下，地面模拟能源设备与被测伺服机构产品形成“一对一”对应关系，即单台能源设备在全测试流程期间仅能为单台(套)伺服机构产品提供能源供给(如图1所示)。当地面模拟能源出现故障时，则对应的伺服产品无法继续进行测试工作，严重影响科研生产效率。因此，受厂地环境、设备状态及产品工序流程等现实因素制约，此种测试连接方式无法灵活调配设备资源，不能适应大批量的生产交付节奏。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种多台能源的集中调度装置，满足多台能源同时段为多台(套)伺服机构产品提供能源介质，可实现能源与伺服机构产品的任意对应关系，灵活调配生产资源。

本实用新型的技术解决方案是：

一种多台能源的集中调度装置，连接于n个能源和m个产品之间，包括供油管路、回油管路、供油切换组件、回油切换组件；

供油管路包括主供油管路和支供油管路，主供油管路连接于能源n与产品m之间，支供油管路连通于主供油管路之间，回油管路包括主回油管路和支回油管路，主回油管路连接于能源n与产品m之间，支回油管路连通于主回油管路之间；

供油切换组件连接于主供油管路和支供油管路之间，以控制任一能源对任一产品供油，回油切换组件连接于主回油管路和支回油管路，以控制经过产品的油液回到供油的能源。

所述供油切换组件包括供油三位四通阀和供油开关阀，主供油管路包括第一供油管、第二供油管、第三供油管和第四供油管，第一供油管的一端连通于能源n、另一端与供油三位四通阀的一个接口连接，第二供油管的一端连通于产品m、另一端与供油开关阀连接，第三供油管的一端连接于供油三位四通阀的另一个接口、另一端连通于第二供油管，供油三位四通阀的另外两个接口分别连接与上一级供油管路连通的支供油管路和与下一级供油管路连通的支供油管路，第四供油管的一端连通于第一供油管，另一端连接于供油开关阀。

所述供油三位四通阀处于中位时，供油三位四通阀连接的两个支供油管路连通。

所述回油切换组件包括回油三位四通阀和回油开关阀，主回油管路包括第一回油管、第二回油管、第三回油管和第四回油管，第一回油管的一端连通于产品m、另一端与回油三位四通阀的一个接口连接，第二回油管的一端连通于能源n、另一端与回油开关阀连接，第三回油管的一端连接于回油三位四通阀的另一个接口、另一端连通于第二回油管，回油三位四通阀的另外两个接口分别连接与上一级回油管路连通的支回油管路和与下一级回油管路连通的支回油管路，第四回油管的一端连通于第一回油管，另一端连接于回油开关阀。

所述回油三位四通阀处于中位时，回油三位四通阀连接的两个支回油管路连通。

所述能源n对产品m供油的组合中，经过的供油管路和回油管路上的供油切换组件、回油切换组件的阀体进行并联控制，以保证同一台能源供给的油液能够回流至此能源内。

所述m＝n或者m＝n+1。

所述主供油管路和主回油管路均连接有压力传感器。

还包括所述电控柜控制系统，电控柜控制系统包括核心控制单元PLC和直流电源。核心控制单元PLC主要完成对供油切换组件和回油切换组件的控制，同时实现压力传感器的数据采集功能。直流电源为PLC、供油切换组件、回油切换组件、压力传感器等供电。

综上所述，本申请至少包括以下有益技术效果：

(1)可实现多台地面能源集成并联控制，有效规避能源故障、管路长度、更换产品造成的测试效率降低；

(2)所有能源设备互为备份，同时任意一组地面能源/产品选通测试关系相对独立，不受其他设备/产品影响，可确保测试精度和效率；

(3)软件配置自动选通策略，可根据当前实时状态，自动/手动优选最佳能源/产品配对策略，以便多套产品在同时段内的测试效率的最大化；

(4)系统工作情况，配置选通情况、供油压力等重要参数实时监测；

(5)通过核心控制单元PLC完成与上层管理平台通信，可实现远程控制和参数上传监控。

此技术方案与现有国内外现有方案相比，可实现多台能源与多个产品的并联集成控制，能够极大提升测试试验效率，且基础技术较成熟，易实现。

附图说明

图1为背景技术中能源与伺服产品“一对一”联通方式；

图2能源与伺服产品集成控制的联通方式；

图3本实用新型装置基本构成原理图；

图4本实用新型装置中的供油切换组件和回油切换组件的工作原理图，其中，三位四通阀代表供油三位四通阀或回油三位四通阀，开关阀代表供油开关阀或回油开关阀；

图5本实用新型装置中的电磁阀油路选通状态的说明简图；

图6本实用新型装置中的电磁阀电气并联状态原理图。

附图标记说明：

11、主供油管路；111、第一供油管；112、第二供油管；113、第三供油管；114、第四供油管；12、支供油管路；

2、供油切换组件；21、供油三位四通阀；22、供油开关阀；

31、主回油管路；311、第一回油管；312、第二回油管；313、第三回油管；314、第四回油管；32、支回油管路；

4、回油切换组件；41、回油三位四通阀；42、回油开关阀；

5、压力传感器；

6、手动截止阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细的描述：

本申请实施例公开一种用于多个地面模拟能源在同时段为多个液压伺服机构产品供给油液的集中调度装置，如图2所示，该装置将多台能源和多个伺服机构产品接入同一套控制系统中，相互之间的对应关系通过软件程序中的逻辑算法来控制接入节点处电磁阀的换向/通断，从而实现系统中任一能源对任一产品的灵活对应，在提高自动化测试水平的同时，提升测试验收效率。

能源集中调度装置连接于n台能源和m个产品之间，n和m均为整数，m＝n或者m＝n+1。本实施例以“9对10”(即9台能源与10个测试产品并联控制)式地面能源集中调度装置为例进行说明。9台能源分别为能源n(n＝1-9)，10个测试产品分别为产品m(m＝1-10)。

能源集中调度装置包括油路集成控制设备和电控柜控制系统组成硬件系统，并通过软件算法实现油路对应关系的自动/手动选通配对选择。

油路集成控制设备包括供/回油管路系统、供油切换组件2、回油切换组件4、压力传感器5。供/回油管路系统包括供油管路、回油管路。实现多个能源互为备份，为多个测试产品供油的功能。供/回油管路系统负责连接全部能源及待测试的产品。压力传感器5连接于主供油管路和主回油管路，压力传感器5实现供油管路压力和回油管路压力的测量，并通过PLC实现数据的采集。

供油管路(P)包括主供油管路11和支供油管路12，主供油管路11连接于能源n与产品m之间(n＝m)，支供油管路12连通于主供油管路11之间。回油管路(T)包括主回油管路31和支回油管路32，主回油管路31连接于能源n与产品m之间(n＝m)，支回油管路32连通于主回油管路31之间。即主供油管路11和主回油管路31并联于对应的能源n与产品m之间。能源n通过供油管路对某一个产品m进行供油，经过产品m的回油经过回油管路回到能源n，保证了能源n内不会断油。

如图3所示，供油切换组件2连接于主供油管路11，供油切换组件2包括供油三位四通阀21和供油开关阀22，主供油管路11包括第一供油管111、第二供油管112、第三供油管113和第四供油管114，第一供油管111的一端连通于能源n、另一端与供油三位四通阀21的一个接口连接，第二供油管112的一端连通于产品m、另一端与供油开关阀22连接，第三供油管113的一端连接于供油三位四通阀21的另一个接口、另一端连通于第二供油管112，供油三位四通阀21的另外两个接口分别连接与上一级供油管路连通的支供油管路12和与下一级供油管路连通的支供油管路12，根据油液的流动方向、三位四通阀连接的两个支回油管路32分别定义为公共供油上方向管路(公共P上方向)、公共供油下方向管路(公共P下方向)；第四供油管114的一端连通于第一供油管111，另一端连接于供油开关阀22。

回油切换组件4连接于主回油管路31，回油切换组件4包括回油三位四通阀41和回油开关阀42，主回油管路31包括第一回油管311、第二回油管312、第三回油管313和第四回油管314，第一回油管311的一端连通于产品m、另一端与回油三位四通阀41的一个接口连接，第二回油管312的一端连通于能源n、另一端与回油开关阀42连接，第三回油管313的一端连接于回油三位四通阀41的另一个接口、另一端连通于第二回油管312，回油三位四通阀41的另外两个接口分别连接与上一级回油管路连通的支回油管路32和与下一级回油管路连通的支回油管路32，根据油液的流动方向、三位四通阀连接的两个支回油管路32分别定义为公共回油上方向管路(公共T上方向)、公共回油下方向管路(公共T下方向)；第四回油管314的一端连通于第一回油管311，另一端连接于回油开关阀42。

如图3所示，第二供油管112上设置有手动截止阀6，当产品需要通油时，手动截止阀6打开，当产品不需要通油时，手动截止阀6关闭。

电控柜控制系统包括核心控制单元PLC和直流电源。核心控制单元PLC主要完成对供油切换组件和回油切换组件的控制，同时实现压力传感器的数据采集功能。直流电源为PLC、供油切换组件、回油切换组件、压力传感器等供电。

1、能源与产品的集成控制方式

如图3所示，能源集中调度装置由9个地面模拟能源和10个被测伺服产品组成，共用一套供/回油(P/T)公共油路，油路上具备10个阀组节点(图3中，能源2-9对应的产品2-9，共8个对称的阀组，剩余的2个阀组，分别是能源1出来的独立的开关阀和产品10对应的独立的开关阀，因此共10个阀组节点。限于管路结构，这10个阀组节点并不是完全一致的，为说明简便，大致按10个节点计算)，确保9个能源和10个产品能正常接入系统。每一台能源和产品的接口处均具备油路的开关和截止功能，并能够实时采集压力。

如图4所示，为实现能源与测试产品之间的选通对应关系，在并联接入的节点上选择三位四通阀和开关阀(即供油切换组件、回油切换组件)。通过对供油切换组件、回油切换组件包括的阀体进行通/断电，可实现如图5所示的以下4种通路情况(以2号能源接入点公共P油路为例说明，公共T油路同理)：

(1)当供油三位四通阀和供油开关阀均不通电的情况下(即供油三位四通阀处于中位时、供油开关阀处于关闭状态时)，该节点公共P油路上下方向联通(即公共供油上方向管路和公共供油下方向管路之间连通)，2号能源和2号产品之间处于阻止状态，如图5中的a图所示。

(2)当供油三位四通阀不通电的情况下，将供油开关阀打开，公共P油路上方向和下方向自然联通(由三位四通阀的不通电的工作状态所决定)，2号能源为2号产品供油。其他各能源和各产品之间可以根据实际的情况进行选通连接。此时，1号产品可以由3号能源或其后的能源进行供油，如图5中的b图所示。

(3)供油开关阀关闭的情况下，供油三位四通阀处于左侧的状态位时，则2号能源为1号产品进行供油；2号产品及其后的产品由3号能源或其后的能源进行供油，如图5中的c图所示。

(4)供油开关阀关闭的情况下，供油三位四通阀处于右侧的状态位时，则1号能源可以为2号产品进行供油；此时1号产品无法供油，3号产品及其后的产品可以由2号能源或其后的能站进行供油，如图5中的d图所示。

如图6所示，由于本装置的回油油路(T)的设计与供油油路(P)的设计基本一致，为确保供油油路和回油油路的选通关系完全一致，将对应节点上的电磁阀的电气电路进行并联控制(即能源供油给产品的供油管路中的供油切换组件和回油切换组件、进行并联控制)，确保同一个节点上的供油油路和回油油路电磁阀的工作情况是完全一致的，以保证同一台能源供给的油液能够回流至此能源内。

2、能源与产品的选通配对策略

由于本装置联通的能源/产品共同使用一套供/回油公共油路，并在每个节点使用电磁换向阀实现油路的选通切换，因此在进行多产品测试时，基于换向阀结构特点，针对某个能源存在上行/下行产品概念。如下表1所示。

表1上行/下行产品关系(以能源4、5为例)

基于管路系统链路链接原理，已占用公共油路的能源/产品配对结果将影响后续能源/产品在上行或下行上的配对选择(后续测试将无法使用已占用的公共油路)。如下表2所示。

表2上行/下行产品选通关系(以能源4对产品4为例)

因此，为减少操作人员的工作量和降低装置的选通配置难度，在本装置的软件中设计了自动配对选择策略。该软件策略主要的目标是在同时段内，多台能源能够为尽可能多的产品提供能源供给，确保系统的最大选择性。主要的原则有2条：

(1)某产品先行测试时优选对应同一序号能源，此结果将不影响其他产品在后续测试时对其他任一能源的选择权限。

(2)某能源或者某几台能源故障/维护的情况下，自动选择对任一产品的优选联通策略。

上述配置策略可根据已知产品测试信息，以及保证能源服务产品最大选择性的前提下，根据优先选择对应能源以及就近原则下自动配对选择策略。当选择推荐能源以及收到确认使用推荐能源指令时，会打开相应的电磁阀，在打开正确的前提下采集压力传感器的数据并上报，记录打开的能源和压力信息，否则上报电磁阀未打开成功报警。如果接收确认不使用推荐能源指令，则不进行多余操作。

视使用需要，该装置在配置足够管路和电磁阀的情况下，可任意进行X台能源对X台产品的并联集成选通配置。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此，本实用新型的保护范围应当以本实用新型权利要求所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：连接于n个能源和m个产品之间，包括供油管路、回油管路、供油切换组件(2)、回油切换组件(4)；

供油管路包括主供油管路(11)和支供油管路(12)，主供油管路(11)连接于能源n与产品m之间，支供油管路(12)连通于主供油管路(11)之间，回油管路包括主回油管路(31)和支回油管路(32)，主回油管路(31)连接于能源n与产品m之间，支回油管路(32)连通于主回油管路(31)之间；

供油切换组件(2)连接于主供油管路(11)和支供油管路(12)之间，以控制任一能源对任一产品供油，回油切换组件(4)连接于主回油管路(31)和支回油管路(32)，以控制经过产品的油液回到供油的能源。

2.根据权利要求1所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述供油切换组件(2)包括供油三位四通阀(21)和供油开关阀(22)，主供油管路(11)包括第一供油管(111)、第二供油管(112)、第三供油管(113)和第四供油管(114)，第一供油管(111)的一端连通于能源n、另一端与供油三位四通阀(21)的一个接口连接，第二供油管(112)的一端连通于产品m、另一端与供油开关阀(22)连接，第三供油管(113)的一端连接于供油三位四通阀(21)的另一个接口、另一端连通于第二供油管(112)，供油三位四通阀(21)的另外两个接口分别连接与上一级供油管路连通的支供油管路(12)和与下一级供油管路连通的支供油管路(12)，第四供油管(114)的一端连通于第一供油管(111)，另一端连接于供油开关阀(22)。

3.根据权利要求2所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述供油三位四通阀(21)处于中位时，供油三位四通阀(21)连接的两个支供油管路(12)连通。

4.根据权利要求2所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述回油切换组件(4)包括回油三位四通阀(41)和回油开关阀(42)，主回油管路(31)包括第一回油管(311)、第二回油管(312)、第三回油管(313)和第四回油管(314)，第一回油管(311)的一端连通于产品m、另一端与回油三位四通阀(41)的一个接口连接，第二回油管(312)的一端连通于能源n、另一端与回油开关阀(42)连接，第三回油管(313)的一端连接于回油三位四通阀(41)的另一个接口、另一端连通于第二回油管(312)，回油三位四通阀(41)的另外两个接口分别连接与上一级回油管路连通的支回油管路(32)和与下一级回油管路连通的支回油管路(32)，第四回油管(314)的一端连通于第一回油管(311)，另一端连接于回油开关阀(42)。

5.根据权利要求4所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述回油三位四通阀(41)处于中位时，回油三位四通阀(41)连接的两个支回油管路(32)连通。

6.根据权利要求4所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述能源n对产品m供油的组合中，经过的供油管路和回油管路上的供油切换组件(2)、回油切换组件(4)的阀体进行并联控制，以保证同一台能源供给的油液能够回流至此能源内。

7.根据权利要求1所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述m=n或者m=n+1。

8.根据权利要求1所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述主供油管路(11)和主回油管路(31)均连接有压力传感器(5)。

9.根据权利要求8所述的一种多台能源的集中调度装置，其特征在于：所述压力传感器(5)、供油切换组件(2)和回油切换组件(4)连接有电控柜控制系统，电控柜控制系统包括核心控制单元PLC和直流电源，核心控制单元PLC主要完成对供油切换组件(2)和回油切换组件(4)的控制，同时实现压力传感器(5)的数据采集功能，直流电源为PLC、供油切换组件(2)、回油切换组件(4)、压力传感器(5)供电。