南極科考支撐裝置主控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、南極科考支撐裝置是我國首座獨(dú)立自主研制和開發(fā)的能源支撐裝置，為我國在南極Dome A點(diǎn)開展自動天文觀測和其他科學(xué)觀測奠定了基礎(chǔ)。該支撐裝置于2011年1月成功點(diǎn)火運(yùn)行，但是由于研制時間的緊迫和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的缺乏，一期科考支撐裝置的主控系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)了一些錯誤和缺漏，迫切地需要進(jìn)一步對主控系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，以提高主控系統(tǒng)的可靠性，穩(wěn)定性和操作性。本文詳細(xì)闡述了南極科考支撐裝置主控系統(tǒng)方面的優(yōu)化措施，具體內(nèi)容如下:
　　首先，本論文介紹

2、了主控系統(tǒng)的任務(wù)目標(biāo)，分析了采用ControlLogix控制器作為主控制器，F(xiàn)lex I\O系列作為I\O模塊的合理性，闡述了主控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的實(shí)現(xiàn)方式，并直觀地顯示了主控系統(tǒng)的硬件配置，為優(yōu)化設(shè)計奠定良好的基礎(chǔ)。
　　其次，論文簡要說明了一期項目的冗余控制系統(tǒng)方案及其優(yōu)、缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上為了進(jìn)一步提高主控系統(tǒng)的可靠性，提出了一系列的優(yōu)化方案，主要有:控制系統(tǒng)的故障處理用來解決系統(tǒng)的軟件故障，冗余控制器的數(shù)據(jù)處理以提高關(guān)鍵模擬量輸

3、入的可靠性，數(shù)字量輸入信號的處理以去除抖動帶來的干擾。
　　然后，針對主控系統(tǒng)軟件設(shè)計方面的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不易閱讀，冗余較多的現(xiàn)狀，本論文引入了模塊化設(shè)計方法，用以精簡系統(tǒng)的軟件架構(gòu);同時，針對冗余控制系統(tǒng)的特殊性，對主控程序的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了優(yōu)化，提高了主控系統(tǒng)的性能;之后，根據(jù)主控系統(tǒng)的需求分析，重新設(shè)計了程序，并對其中主要模塊予以介紹。
　　最后，為了提高系統(tǒng)的操作性，論文介紹了主控系統(tǒng)上位機(jī)界面的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，并利用該界面和仿