CC BY
21
УДК 620.1
АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕРМОВАКУУМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ИЗДЕЛИЙ
КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ
Э. Г. Валиева, К. Э. Попцова Научный руководитель - А. В. Чубарь
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газеты «Красноярский рабочий», 31
E-mail: hanim13@mail.ru
Предложена и реализована в среде SimInTech модель информационной поддержки термовакуумных испытании как совокупность проектов, взаимосвязанных через общую базу сигналов. Разработаны алгоритмы управления и интерфейс оператора.
Ключевые слова: термовакуумная камера, термовакуумные испытания, динамическое моделирование, SimInTech.
AUTOMATION OF THERMAL VACUUM TESTS OF SPACE EQUIPMENT
E. G. Valieva, K. E. Poptsova Scientific supervisor - A. V. Chubar
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsk^ rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: hanim13@mail.ru
A model of information support for thermal vacuum tests as a set of projects interconnected through a common signal base is proposed and implemented in the SimInTech environment. Control algorithms and operator interface are developed.
Keywords: thermal vacuum chamber, thermal vacuum tests, dynamic modeling, SimInTech.
Активное развитие современных средств исследования околоземного космического пространства с помощью оборудования, расположенного на внешней оболочке пилотируемых и автоматических космических аппаратов, предъявляет новые требования к уровню автоматизации исследовательских процессов и обеспечивает испытательные лаборатории современными установками для проведения термовакуумных испытаний.
Для описания окружающей среды, большинство космических аппаратов на околоземной орбите, широко используется термин «собственная внешняя атмосфера космического объекта», который характеризует физические параметры атмосферы. Условия эксплуатации различного исследовательского оборудования и уровень требований с точки зрения внешних факторов четко охарактеризованы. Для реализации факторов в современных испытательных лабораториях используются специальные камеры - имитаторы воздействия космического пространства, которые позволяют моделировать внешние факторы, в том числе с использованием предварительно заданной программы в автоматическом режиме, с протоколированием всех регистрируемых параметров, получаемых от объекта испытаний и систем самой камеры [1].
Термовакуумная камера (ТВК) TVAC-1400 позволяет имитировать неравномерный нагрев благодаря десяти регулируемым ИК-излучателям, размещенным на определенном каркасе
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2020. Том 1
в полезном объеме установки, с общей мощностью излучения до 5 кВт. Камера имеет 30 встроенных каналов для измерения и регулирования температуры. Управление установкой с помощью программируемого промышленного контроллера Siemens S7-300 с сенсорного экрана или удаленно через локальную сеть Ethernet [2].
Модель ТВИ (рис. 1), реализована в среде SimlnTech [3] в виде комбинации моделей термовакуумной камеры и модели управления термовакуумными испытаниями, соединенных общей базой данных (БД), интегрированной в общий пакет. Реализация всех файлов проекта включает в себя набор субструктурных элементов, которые описывают функционирование исполнительной системы (ИС), объекта испытаний (ОИ), систем управления испытаниями (СУ) и эталонной модели объекта (ЭМ).
Рис. 1. Структурная схема реализации модели ТВИ
Модель TBK в среде SimlnTech представляет собой пакет, который включает в себя отдельные проекты TBK, окружающую среду, TBK, систему управления термовакуумными испытаниями и модель объекта испытаний.
Субмодель термовакуумной камеры включает в себя две подсубмодели управление давлением в TBK и управление температурой в TBK (рис. 2).
Рис. 2. Схема управления TBK в среде для динамического моделирования SimlnTech
Термовакуумная камера управляется автоматически. Передача данных внутри схемы организована с помощью внешних сигналов. Это значительно упрощает отображение схемы и упрощает программирование блоков.
Интерфейс пользователя в автоматическом режиме представлен на рис. 3.
Рис. 3. Автоматический режим
В результате работы в среде динамического моделирования SimInTech была разработана имитационная модель термовакуумной камеры TVAC-1400.
Осуществлены реализации регуляторов мощности нагрева и охлаждения, настроен уровень температуры и настроены их параметры. В автоматическом режиме испытания проводятся при определенных уровнях температуры: 20 ° С, -150 ° С, -100 ° С, -50 ° С, 0 ° С, -40 ° С, -70 ° С.
Библиографические ссылки
1. Акишин А. И. Воздействие собственной внешней атмосферы космических аппаратов на их материалы и оборудование // Перспективные материалы. 2007. №2. С. 14 - 21.
2. Зухуров А. Ш., Чубарь А. В., Пожаркова П. Н. Построение алгоритмов управления термовакуумными испытаниями в среде SimInTech // Актуальные вопросы обеспечения безопасности технологических процессов, расследование и экспертиза пожаров. 2019. С. 49-59.
3. Моделирование технологического процесса в среде визуального моделирования SimInTech / П. Н. Пожаркова, А. В. Чубарь, П. А. Грищенко, Е. Ю. Трояк // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2018. №2. C. 29-37.
© Валиева Э. Г., Попцова К. Э., 2020
