卫星供配电测试设备设计与实现

摘要

传统的卫星供配电测试设备只针对一颗卫星研制，测试设备繁多，体积庞大。开放性和灵活性不够，很难做到设备级的通用化，如要应用于其他型号还需改造，研制、改造周期长，很难迅速构建测试系统，难以满足现阶段航天发展的需要。另外自动化和智能化程度不高，以人工操作为主，误操作可能性较大，工作量繁重，且数据管理能力不强。
　　 本课题针对传统设备的情况，设计了一套新的供配电测试设备，该设备由硬件和软件两部分组成。硬件部分采用可编程逻辑控制器(PLC)，它将逻辑运算，顺序控制，时序和计数以及算术运算等控制程序，用一串指令的形式存放到存储器中，然后根据存储的控制内容，经过模拟、数字等输入输出部件，对生产设备和生产过程进行控制。本设计利用PLC模块式结构，用搭积木的方式组成系统。采用西门子PLC SIMATIC S7-300系列，它主要由电源模块PS30724V5A，CPU313C-2DP，和DI/DO模块、AI模块组成，并根据实际的需要增加相应的外围电路及附加电源。这种设计方式硬件组态方便灵活，模块的使用等方面的选择余地很大，维修时更换模块、判断故障范围也很方便。另外，其体积小，接线也十分方便，给运输和安装过程减少了不少的负担。
　　 软件由下位机软件、上位机软件以及远程通讯软件组成。下位机软件采用Siemens STEP7，用于完成硬件组态和编程；上位机软件采用SiemenswinCC v6.0用于完成上位机监控画面的组态和编程，完成实时采集、归档、打印、报警、监控等功能。
　　 新的供配电测试设备，经过研制、仿真、测试、试验，最终完成了其所有功能，指标满足设计要求，并在实际应用中取得了良好的效果。实现了设备的模块化、通用化、标准化、小型化；实现了设备的远程监控、自动报警和测试现场的无人值守等功能；高抗干扰性的工业现场总线(ProfiBus)，使新设备的抗干扰性和数据传输速率得到大幅提升。