南极科考支撑平台主控系统的硬件设计与实现.pdfVIP

— 自动控制系统与装置 皇兰苎 竺竺竺兰竺 AutomaticControlSystems＆Equipments 南极科考支撑平台主控系统的硬件设计与实现 谢蔚卿 葛健 方仕雄 朱蔚萍 张侃健 魏海坤 (东南大学 自动化学院，江苏 南京 210096) 摘 要：南极科考支撑平台是我国首座独立 自主研发的极端条件下科考支撑平台，主控系统是平台的现场控制中枢。在国外同类平台 研制的基础上，针对平台所处的特殊 自然环境，从增强系统的可靠性出发，采用了冗余控制器和冗余通信网络方式。着重介绍 了主控系统的设备选型及结构设计。平台现场运行表明，平台主控系统硬件选型正确可靠，设计完全可行。 关键词：南极科考支撑平台；主控系统；PLC；冗余 [中图分类号]TP273 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2012)01—0061—03 HardwareDesignand ImplementationoftheMaster ControlSystem ofAntarcticSupportPlatfOrm XieWeiqing GeJian FangShixiong ZhuWeiping ZhangKanjian WeiHaikun (SoutheastUniversity，NanfingJiangsu210096，China) Abstract：TheAntarcticsupportplatform isthefirstenergy supportplatform thatisdevelopedindependentlyby China．TheMasterControl System oftheplatfomr wasplanned based0ntheforeignsimilarplatform．Consideringthespecialnaturalenvironment，Rockwell redundancycontrollerandredundancyControlNetweredesignedtoenhancereliability．TheequipmentselectionandStructuredesign ofMasterControlSystem wasfocused．ThefieldurnningSHOWSthatthesystem meetsthedesignrequirement． Keywords：AntarcticExpeditionSuppo~Platform ；MasterControlSystem ；PLC；Redundancysystem O 引 言 1 南极科考支撑平台主控系统介绍 南极大陆最高点冰穹A，海拔4093m，温度最低为 一77oc一 南极科考支撑平台主控系统是平台的现场控制中枢，实现对 一 85~C，年平均气温为一58．5℃。冰穹A地区是南极冷源的中心 电源系统、观测仪器以及舱内外温度的 自动监测和控制 ，除了完 区，是南极冰盖上仅存的一个开展深冰芯钻探的理想地点，也是 成上述现场监控功能，还负责执行国内监控系统发出的远程控制 开展雪冰现代过程 、大气科学、空间物理和天文学观测等科学观 指令 ，实现对各观测仪器 的遥控操作。主控系统的控制要求 测的理想地点 ，具有极其重要的科学价值。 如下 ： 2008年，南极天文 中心和澳大利亚新南威尔士大学合作开 (1)环境温度为一30~C～一80％时，使发电舱的温度保持在 发成功了天文观测支撑平 台PLATO，PLATO能够为观测站提供 0~C一15~C，仪器舱的温度保持在一20℃一20℃，同时温控功耗较 能源动力、数据存储和远程监控等功能 。通过铱星通信 ， 小，同时能够对天文仪器进行过流保护；