AMSD
Карта сайта | English
Advanced Multimedia System Design +7 (495) 778-68-87; 678-54-85
Главная Продукты Цены Контакты
Rambler's Top100
Графический дизайн:
SuperArt
 
Copyright © AMSD 1996-2007
All rights reserved.

AMSD Termokon

Фирмой AMSD была разработан продукт ТЕРМОКОН - система управления температурой космического корабля на старте.

Одной из важных задач на этапе предстартовой подготовки космического аппарата в зимних условиях является поддержание положительной температуры аппарата. Необходимость во внешней системе поддержания температуры диктуется тем, что внутренние системы термостатирования и электропитания не могут быть выведены на полную мощность в наземных условиях перед стартом.

В ходе предстартовой подготовки на поверхности космического аппарата закрепляется секционированный гибкий электронагреватель: электроодеяло.

Задача системы управления ТЕРМОКОН состоит в автоматическом поддержании температуры под электроодеялом на уровне не ниже заданной пороговой величины.

Основные функции системы ТЕРМОКОН

  • Измерение температуры на поверхности обогреваемого участка;
  • Сравнение измеряемой температуры с заданной установкой ее минимального значения (Tmin);
  • Включение/выключение системы обогревателя путем электронного замыкания/размыкания цепи питания электрообогревателя;
  • Контроль электрических цепей электрообогревателя на обрыв и короткое замыкание;
  • Контрольное сравнение показаний термодатчиков;
  • Сигнализация о неисправностях;
  • Повышенная надежность: парирование отказов нагревательных секций;
  • Протоколирование значений измеренной температуры и фактов неисправности.

Структура системы ТЕРМОКОН

Система обогрева состоит из 10 независимых секций, электрической мощностью по 1.2 квт каждая (30 A * 40 V). Все 10 секций питаются от одного силового кабеля с напряжением 40V и током до 300А.

Каждая секция обслуживается отдельным модулем управления силовыми цепями. Все модули управления выходят на одну двухпроводную сигнальную цепь, через которую их поочередно опрашивает пульт управления и индикации. Каждая секция содержит термодатчик (основной + дублирующий), который подключается непосредственно к своему модулю управления.

Главная особенность предлагаемой системы - компактное расположение малогабаритного модуля управления рядом с соответствующей секцией нагревательного электроодеяла. Модуль управления вместе с нагревательной секцией образуют единое целое - автономный термостатирующий нагреватель.

Все нагревательные блоки подключаются параллельно к единой силовой шине и единой сигнальной цепи. Подсистемы защиты от короткого замыкания, а также дублирование сигнальной цепи повышают общую надежность системы.

Структура и функционирование модуля управления силовыми цепями

Поставленные при разработке модуля управления задачи решались за счет применения однокристального микроконтроллера AT89C2051, в сочетании с термодатчиками DS1821 и тиристором MAC224.

Экспериментальное исследование процесса терморегулирования показало, что системой достигается точность в 1 градус, что удовлетворяет требованиям подготовки космических аппаратов к старту.

Система связи и управления

Подсистема связи
Связь между модулями и пультом управления основана на технологии PowerModem. Применен элемент TDA5051 (TDA5051AT), позволяющий передавать информацию в условиях интенсивных помех.

Пульт управления и индикации
Работа всей системы контролируется и управляется пультом управления ТЕРМОКОН.

Повышение надежности системы

Одной из важнейших задач, поставленных при разработке системы, было повышение надежности за счет обнаружения и парирования отказов нагревательной системы. Обрабатываются следующие виды отказов:

  • Обрыв/короткое замыкание в нагревательной секции - Отказ нагревательного элемента обнаруживается модулем управления при помощи внутреннего датчика тока. Если ток, проходящий через секцию при включенном тиристоре, оказывается меньше нижнего допустимого предела, либо превышает верхний допустимый предел, то фиксируется отказ, и силовые цепи секции обесточиваются. Информационное сообщение об отказе передается через сигнальную линию связи в пульт управления. Микроконтроллер пульта управления выдает световой и звуковой сигналы, продолжая при этом работу. При помощи перепрограммирования установок повышается целевая температура оставшихся нагревательных секций.
  • Отказ термодатчика - По нарушению протокола связи с цифровым термодатчиком обнаруживается его отказ. В этом случае управление продолжается по величине температуры, измеренной оставшимся термодатчиком.
  • Отказ модуля управления - Пульт управления обнаруживает отказ одного из модулей управления по отсутствию отклика от него в процессе периодического опроса. Tак же, как и в случае отказа нагревателя, при помощи перепрограммирования установок повышается целевая температура оставшихся нагревательных секций.
  • Обрыв/короткое замыкание цепи управления - Все модули управления, а также пульт управления подключены к единой магистральной цепи управления. Поэтому повреждение этой цепи нарушает процесс периодического опроса модулей управления пультом. В этом случае все модули управления переключаются в автономный режим и поддерживают последнюю заданную температуру.

Cистема ТЕРМОКОН позволяет решить задачи высоконадежного поддержания температуры космического аппарата за счет применения распределенной микропроцессорной системы управления с цифровыми термодатчиками и регулированием скважности выходного тока по интегрально-пропорциональному закону управления.