一种连续式风洞的安全联锁方法及系统与流程

1.本技术涉及风洞的安全联锁方法，尤其涉及一种连续式风洞的安全联锁方法及系统，属于风洞安全联锁技术领域。


背景技术：

2.fl-62风洞是一座大尺寸连续式跨声速风洞，在试验进行中，也需要对关键设备的关键数据进行实时监控，压缩机动力系统、配套系统、风洞流场信息、风洞采集数据等，安全联锁系统通过交换机获取各个系统的实时数据，并对数据的有效性及合理性做出判断及提示，辅助试验人员发现问题。
3.安全联锁装置是用于安全目的的自动化装置。联锁装置通过机械或电气的机构使两个动作具有互相制约的关系。在生产过程中，为了保证正常工作，实现自动控制，以及为了防止事故，广泛采用了联锁装置。
4.现有很多风洞也具备安全联锁系统，在试验出现危险情况可紧急关车同时具备状态监控功能，但不能对设备层面及试验过程中的操作进行有效防护，也不具备数据及系统有效性的判断。


技术实现要素：

5.在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
6.鉴于此，为解决不能对设备层面及试验过程中的操作进行有效防护，也不具备数据及系统有效性的判断的技术问题，本发明提供一种连续式风洞的安全联锁方法及系统。
7.方案一、一种连续式风洞的安全联锁方法，包括以下步骤：s1.风洞安全联锁系统读取风洞现场的实时状态；s2.风洞安全联锁系统根据风洞现场的实时状态判断操作设备是否有异常状况发生；s3.若存在异常，输出信号至可视化设备和操作设备，若无异常，可视化设备无报警信息；异常状况包括：系统间联锁异常、试验流程异常和试验数据联锁异常；判断系统间联锁是否发生异常状况的方法是：急停按钮和限位开关：当限位开关检测到风洞急停按钮启动或风洞人孔未关闭时，急停按钮和限位开关输出高电平信号，一路传递到声光报警器，直接触发发出报警信号；另一路传递到数字输入模块，风洞安全联锁系统接收到信号后输出报警至可视化设备，可视化设备闪烁报警；门移动：当同时满足以下四个条件，可视化设备显示绿灯，风洞安全联锁系统将结
果作为网络共享变量，传递到门移动操作控制系统，参与决策，信号为真，则允许门移动操作，信号为假，则不允许门移动操作；a.当前驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；b.主机转速值小于等于30转；c.销子缩回，获取其状态值为0；d.充气密封胶囊放气，胶囊压力值小于等于0.95；销子移动：当同时满足以下四个条件，可视化设备显示绿灯，风洞安全联锁系统将结果作为网络共享变量，传递到销子移动操作控制系统，参与决策，信号为真，则允许销子移动操作，信号为假，则不允许销子移动操作；a.驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；b.主机转速值小于等于30转；c.门到位，状态值为1；d.充气密封胶囊放气，胶囊压力值小于等于0.95；充气密封充放气：若满足条件，可视化设备显示绿灯，风洞安全联锁系统将结果作为网络共享变量，传递到充气密封控制系统，参与决策，信号为真，则允许充气/放气操作，为假，则不允许充气/放气操作；驻室大门充气密封允许充气条件：a.大门关闭，状态值为1；b.大门销子插入，状态值为1；同理：驻室小门，二喉道小门和喷管充气密封允许充气条件与驻室大门充气密封允许充气条件相同；a.驻室大门放气密封允许充气条件：b.驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；主机转速小于等于30转；同理：驻室小门，二喉道小门和喷管充气密封允许放气条件与驻室大门放气密封允许充气条件相同；中压系统启动：当中压球罐压力大于11.5bar时，风洞安全联锁系统判断启动中压系统，否则风洞安全联锁系统判断不可以启动中压系统；排气系统启动：当同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统判断启动排气系统，否则风洞安全联锁系统判断不可以启动排气系统；a.总压大于97000pa；b.wsz06阀门开到位，wsz06阀门开到位状态值为1；c.wsz10阀门关到位，wsz10阀门关到位状态值为1；真空系统启动：当总压小于105000pa时，风洞安全联锁系统判断启动真空系统，否则风洞安全联锁系统判断不可以启动真空系统；试验段移动到位：当同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统判断试验段移动到位，否则风洞安全联锁系统判断试验段移动未到位；a.试验段销子锁紧，销子位置值为1；b.喷管销子锁紧，销子位置值为1；
压缩机启机洞体：同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统判断压缩机启机洞体；a.试验段移动到位；b.销子锁紧销子状态值为1；c.门关闭门状态值为1；d.总压值在0.15-4bar范围内；e.总温小于60℃；f.低压气源球罐压力为6-10bar；g.中压气源球罐压力为10-20bar；h.风洞勿留人信号为0；i.人孔限位开关信号为0；j.充气密封充气，压力值大于等于0.95。
8.优选的，风洞现场的实时状态通过以太网或opc server的方式上传到风洞安全联锁系统。
9.优选的，判断试验流程是否发生异常状况的方法是：试验前：当同时具备以下条件时，判断具备试验吹风条件，正常进行试验；a.试验段到位；b.二喉道移动到位，二喉道移动到位状态值为1；c.驻室大门、小门、二喉道小门，前后导流门移动到位；d.压缩机启动；e.中压系统启动；f.排气系统启动；g.真空系统启动；试验中：试验中，开洞更换试验条件，则有开洞-关洞的过程；开洞过程：若开洞过程需要驻室保压，需要满足条件a-h，若开洞过程不需要驻室保压，需要满足条件c-h；a.前后隔离门关闭，包括销子插入，充气密封充气；b.前后导流门打开，包括销子缩回，充气密封放气；c.压缩机小于等于1转；d.驻室恢复常压；e.驻室小门打开，包括销子缩回；g.二喉道小门打开，包括销子缩回；h.充气密封放气；关洞过程：若关洞过程需要驻室保压，需要满足条件a-e，若开洞过程不需要驻室保压，需要满足条件c-e；a.前后隔离门打开，包括销子缩回，充气密封放气；b.前后导流门关闭，包括销子插入，充气密封充气；c.二喉道小门关闭，包括销子插入；d.驻室小门关闭，包括销子插入；e.充气密封充气；
试验后：当同时具备以下条件时，判断试验结束；a.压缩机停机，压缩机转速等于0；b.驻室恢复常压；c.充气密封胶囊放气；d.驻室小门打开，包括销子缩回；e.二喉道小门打开，包括销子缩回；f.驻室大门打开，包括销子缩回；g.喷管销子拔出。
10.优选的，判断试验数据联锁是否发生异常状况的方法是：压力采集系统：传感器的一通道采集驻室静压，与风洞内静压传感器数值做差，若绝对值大于50pa，认为压力传感器或系统出现问题，需对系统进行检查，风洞安全联锁系统将判断结果输入至可视化设备；天平采集系统：天平采集应变值，与天平文件中给定各个元的范围值比较，若超出给定极限值，提醒工作人员检查天平或采集系统是否正常，风洞安全联锁系统将判断结果输入至可视化设备；姿态角系统：使用加速度计采集模型的抖动情况，若抖动超过设定值，模型姿态角自动回零，保护模型安全，风洞安全联锁系统将加速度计超限的结果输入至可视化设备。
11.方案二、一种连续式风洞的安全联锁系统，依托方案一所述一种连续式风洞的安全联锁方法实现的系统，包括，plc控制器、plc电源模块、数字输入模块、数字输出模块、急停按钮、限位开关、声光报警器、交换机、风洞安全联锁系统和可视化设备；所述plc电源模块、plc控制器、数字输出模块和数字输入模块依次连接；所述plc控制器通过交换机与风洞安全联锁系统连接；所述数字输出模块与声光报警器连接；数字输入模块分别与所述限位开关和急停按钮连接；所述风洞安全联锁系统与可视化设备连接；所述声光报警器分别与所述限位开关和急停按钮连接。
12.方案三、一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现方案一所述的一种连续式风洞的安全联锁方法的步骤。
13.方案四、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现方案一所述的一种连续式风洞的安全联锁方法。
14.本发明的有益效果如下：本发明有效帮助fl62风洞做好安全防护，能够保护风洞、现场运行设备及人员安全，同时能够辅助实时判断数据的有效性，本发明实时性好、稳定性高、可靠性强、使用简单、操作灵活，在连续式风洞试验领域具有较好的应用前景。
附图说明
15.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为一种连续式风洞的安全联锁方法流程示意图；图2为一种连续式风洞的安全联锁系统结构示意图，其中，plc控制器-1；plc电源
模块-2；数字输入模块-3；数字输出模块-4；急停按钮-5；限位开关-6；声光报警器-7；交换机-8；风洞安全联锁系统-9；可视化设备-10。
具体实施方式
16.为了使本技术实施例中的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本技术的示例性实施例进行进一步详细的说明，显然，所描述的实施例仅是本技术的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
17.实施例1、参照图1说明本实施方式，一种连续式风洞的安全联锁方法，包括以下步骤：s1.风洞安全联锁系统9读取风洞现场的实时状态；风洞现场的实时状态通过以太网或opc server的方式上传到风洞安全联锁系统9；同时也要考虑到一旦发送过来的数据本身有问题，以此作为联锁条件的依据，必然会导致逻辑判断的错误，因此，需要对各个变量初始值能够具备屏蔽功能，通过人为校对确认后，一旦发现数据真实不正确，不能因此导致系统无法启动或是机构无法运行，此时可人为对该信号进行屏蔽，保证试验可正常进行。在安全联锁系统实时显示每个变量读取到的真实原始值，变量后都有一个小方框，一旦勾选后，程序中所有涉及此变量地方原始值都会被屏蔽。
[0018] tcp：大气压力值、驻室压力、压缩机转速、总温和总压； opc server：（驻室大门、驻室小门、二喉道小门，前后隔离门、前后导流门）销子位置、（驻室大门、驻室小门、二喉道小门，前后隔离门、前后导流门）门状态、中压球罐压力，低压气源球罐压力，wsz06阀门状态值，wsz10阀门状态值，22个充气密封圈压力值，试验段销子位置、喷管销子位置和二喉道移动到位状态值；s2.风洞安全联锁系统9根据风洞现场的实时状态判断操作设备是否有异常状况发生；异常状况包括：系统间联锁、试验流程和试验数据联锁；操作设备例如门移动操作控制系统，销子移动操作控制系统，充气密封控制系统和充气密封控制系统等。将判断后的信号输出至子系统（操作设备），阻止响应的动作，避免误操作，进而保护设备不受损坏。
[0019]
系统间联锁包括：急停按钮和限位开关、门移动、销子移动、充气密封充放气、压系统启动、排气系统启动、真空系统启动、试验段移动到位和压缩机启机洞体；试验流程包括：试验前、试验中和试验后满足条件；试验数据联锁包括：压力采集系统、天平采集系统和姿态角系统。
[0020]
判断系统间联锁是否发生异常状况的方法是：急停按钮和限位开关：当限位开关6检测到风洞急停按钮启动或风洞人孔未关闭时，急停按钮5和限位开关输出高电平信号，一路传递到声光报警器7，直接触发发出报警信号；另一路传递到数字输入模块3，风洞安全联锁系统9接收到信号后输出报警至可视化设备10，可视化设备10闪烁报警，提醒当班人员做出处理；
门移动：当同时满足以下四个条件，可视化设备10显示绿灯，风洞安全联锁系统9将结果作为网络共享变量，传递到门移动操作控制系统，参与决策，信号为真，则允许门移动操作，信号为假，则不允许门移动操作；门移动操作控制系统中，信号数值是0，为假；数值是1，为真。
[0021]
a.当前驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；b.主机转速值小于等于30转；c.销子缩回，获取其状态值为0；d.充气密封胶囊放气，胶囊压力值小于等于0.95；销子移动：当同时满足以下四个条件，可视化设备10显示绿灯，风洞安全联锁系统9将结果作为网络共享变量，传递到销子移动操作控制系统，参与决策，信号为真，则允许销子移动操作，信号为假，则不允许销子移动操作；销子移动操作控制系统中，信号数值是0，为假；数值是1，为真。
[0022]
a.驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；b.主机转速值小于等于30转；c.门到位，状态值为1；d.充气密封胶囊放气，胶囊压力值小于等于0.95；充气密封充放气：若满足条件，可视化设备10显示绿灯，风洞安全联锁系统9将结果作为网络共享变量，传递到充气密封控制系统，参与决策，信号为真，则允许充气/放气操作，为假，则不允许充气/放气操作。
[0023]
充气密封控制系统中，信号数值是0，为假；数值是1，为真。
[0024]
驻室大门充气密封允许充气条件：a.大门关闭，状态值为1；b.大门销子插入，状态值为1；同理：驻室小门，二喉道小门和喷管充气密封允许充气条件与驻室大门充气密封允许充气条件相同；a.驻室大门放气密封允许充气条件：b.驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；主机转速小于等于30转；同理：驻室小门，二喉道小门和喷管充气密封允许放气条件与驻室大门放气密封允许充气条件相同；中压系统启动：当中压球罐压力大于11.5bar时，风洞安全联锁系统9判断启动中压系统，否则风洞安全联锁系统9判断不可以启动中压系统；排气系统启动：当同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统9判断启动排气系统，否则风洞安全联锁系统9判断不可以启动排气系统；a.总压大于97000pa；b.wsz06阀门开到位，wsz06阀门开到位状态值为1；c.wsz10阀门关到位，wsz10阀门关到位状态值为1；真空系统启动：当总压小于105000pa时，风洞安全联锁系统9判断启动真空系统，否则风洞安全联锁系统9判断不可以启动真空系统；
试验段移动到位：当同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统9判断试验段移动到位，否则风洞安全联锁系统9判断试验段移动未到位；a.试验段销子锁紧，销子位置值为1；b.喷管销子锁紧，销子位置值为1；压缩机启机洞体：同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统9判断压缩机启机洞体；a.试验段移动到位；b.销子锁紧，（驻室大门、驻室小门、二喉道小门，前后导流门）销子状态值为1；c.门关闭，（驻室大门、驻室小门、二喉道小门，前后导流门）门状态值为1；d.总压值在0.15-4bar范围内；e.总温小于60℃；f.低压气源球罐压力为6-10bar；g.中压气源球罐压力为10-20bar；h.风洞勿留人信号为0；i.人孔限位开关信号为0；j.充气密封充气，压力值大于等于0.95。
[0025]
判断试验流程是否发生异常状况的方法是：试验前：当同时具备以下条件时，判断具备试验吹风条件，正常进行试验；a.试验段到位；b.二喉道移动到位，二喉道移动到位状态值为1；c.驻室大门、小门、二喉道小门，前后导流门移动到位（销子插入，充气密封充气）；d.压缩机启动；e.中压系统启动；f.排气系统启动；g.真空系统启动；试验中：试验中，开洞更换试验条件，则有开洞-关洞的过程；开洞过程：若开洞过程需要驻室保压，需要满足条件a-h，若开洞过程不需要驻室保压，需要满足条件c-h；a.前后隔离门关闭，包括销子插入，充气密封充气；b.前后导流门打开，包括销子缩回，充气密封放气；c.压缩机小于等于1转；d.驻室恢复常压；e.驻室小门打开，包括销子缩回；g.二喉道小门打开，包括销子缩回；h.充气密封放气；关洞过程：若关洞过程需要驻室保压，需要满足条件a-e，若开洞过程不需要驻室保压，需要满足条件c-e；a.前后隔离门打开，包括销子缩回，充气密封放气；b.前后导流门关闭，包括销子插入，充气密封充气；
c.二喉道小门关闭，包括销子插入；d.驻室小门关闭，包括销子插入；e.充气密封充气；试验后：当同时具备以下条件时，判断试验结束；a.压缩机停机，压缩机转速等于0；b.驻室恢复常压；c.充气密封胶囊放气；d.驻室小门打开，包括销子缩回；e.二喉道小门打开，包括销子缩回；f.驻室大门打开，包括销子缩回；g.喷管销子拔出。
[0026]
判断试验数据联锁是否发生异常状况的方法是：压力采集系统：传感器的一通道采集驻室静压，与风洞内静压传感器数值做差，若绝对值大于50pa，认为压力传感器或系统出现问题，需对系统进行检查，风洞安全联锁系统9将判断结果输入至可视化设备10；天平采集系统：天平采集应变值，与天平文件中给定各个元的范围值比较，若超出给定极限值，提醒工作人员检查天平或采集系统是否正常，风洞安全联锁系统9将判断结果输入至可视化设备10；姿态角系统：使用加速度计采集模型的抖动情况，若抖动超过设定值，模型姿态角自动回零，保护模型安全，风洞安全联锁系统9将加速度计超限的结果输入至可视化设备10。
[0027]
s3.若存在异常，输出信号至可视化设备10和操作设备，若无异常，可视化设备无报警信息。可视化设备报警信息可以阻止误操作，或触发声光报警器，引起当班人员注意，立即做出处理。最终，以起到保护人员、设备和风洞的作用。
[0028]
实施例2、参照图2说明本实施方式，一种连续式风洞的安全联锁系统，包括，plc控制器1、plc电源模块2、数字输入模块3、数字输出模块4、急停按钮5、限位开关6、声光报警器7、交换机8、风洞安全联锁系统9和可视化设备10；所述plc电源模块、plc控制器1、数字输出模块4和数字输入模块3依次连接；所述plc控制器1通过交换机8与风洞安全联锁系统9连接；所述数字输出模块4与声光报警器7连接；数字输入模块3分别与所述限位开关6和急停按钮5连接；所述风洞安全联锁系统9与可视化设备10连接；所述声光报警器7分别与所述限位开关6和急停按钮5连接。
[0029]
plc控制器用于与上位机进行数据交互；plc电源模块用于将交流220v转成直流24v，给plc控制器及其他模块供电；数字输入模块用于接收急停按钮和限位开关的数字信号；数字输出模块用于将系统逻辑判断后人为危险的状态，模块将输出数字高电平信号给到声光报警器，在风洞厂房和主控大厅，引起当班人员注意；急停按钮用于在风洞关闭状态下，有人留在风洞内，出现非常危险的情况，可按下
风洞勿留人急停按钮，按钮被拍下后，可输出一个数字信号；限位开关用于在风洞关闭状态下，风洞人孔未关闭，里面可能有施工人员或是施工后，忘记关闭人孔，风洞吹风中洞体会漏气，此两种情况都比较非常危险，通过限位开关可检测到门的状态，若未关闭，可输出一个数字信号；声光报警器用于接收数字高电平信号后，发出声音和光的提示信号；交换机为工业千兆以太网交换机，用于作为系统中的通信工具，可通过网络进行信号的交互，也可通过交换机和试验网中其他设备连接，获取数据。
[0030]
风洞安全联锁系统用于接收数字输入信号和试验网中其他关键设备的实时状态值，在程序中实时判断，将结果输出给控制器、输出到一些网络共享变量中、显示在界面中发送给可视化设备。
[0031]
可视化设备用于将风洞安全联锁系统中判断出危险状态时，输出报警信号和报警详情，分别以不同的形式显示在大屏界面中，引起操作人员注意，立即做出处理。
[0032]
具体的，在风洞现场的重要位置点设置急停按钮或限位开关；此两种信号都属于重要信号，涉及到人员安全问题，是优先级最高的处理方式，无需经过安全联锁系统再次判断，直接通过线缆直接接入数字输入模块中；并立即触发数字输出模块生成布尔信号，此信号通过线缆发送到声光报警器上，在风洞厂房内以及主控大厅内都安装了声光报警器，让试验人员迅速了解现场状态，做出应急处理。
[0033]
具体的，急停按钮5或限位开关6通过线缆直接接入数字输入模块3；具体的，数字输出模块4通过线缆连接到声光报警器7上。
[0034]
实施例3、本发明的计算机装置可以是包括有处理器以及存储器等装置，例如包含中央处理器的单片机等。并且，处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述的一种连续式风洞的安全联锁方法的步骤。
[0035]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器 (digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列 (field-programmable gate array，fpga) 或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0036]
所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序（比如声音播放功能、图像播放功能等）等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据（比如音频数据、电话本等）等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡（smart media card, smc），安全数字（secure digital, sd）卡，闪存卡（flash card）、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0037]
实施例4、计算机可读存储介质实施例。
[0038]
本发明的计算机可读存储介质可以是被计算机装置的处理器所读取的任何形式的存储介质，包括但不限于非易失性存储器、易失性存储器、铁电存储器等，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当计算机装置的处理器读取并执行存储器中所存储的计算机程序时，可以实现上述的一种连续式风洞的安全联锁方法的步骤。
[0039]
所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器（rom，read-only memory）、随机存取存储器（ram，random access memory）、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
[0040]
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

技术特征：
1.一种连续式风洞的安全联锁方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.风洞安全联锁系统（9）读取风洞现场的实时状态；s2.风洞安全联锁系统（9）根据风洞现场的实时状态判断操作设备是否有异常状况发生；s3.若存在异常，输出信号至可视化设备（10）和异常的操作设备，若无异常，可视化设备无报警信息；异常状况包括：系统间联锁异常、试验流程异常和试验数据联锁异常；判断系统间联锁是否发生异常状况的方法是：急停按钮和限位开关：当限位开关（6）检测到风洞急停按钮启动或风洞人孔未关闭时，急停按钮（5）和限位开关输出高电平信号，一路传递到声光报警器（7），直接触发发出报警信号；另一路传递到数字输入模块（3），风洞安全联锁系统（9）接收到信号后输出报警至可视化设备（10），可视化设备（10）闪烁报警；门移动：当同时满足以下四个条件，可视化设备（10）显示绿灯，风洞安全联锁系统（9）将结果作为网络共享变量，传递到门移动操作控制系统，参与决策，信号为真，则允许门移动操作，信号为假，则不允许门移动操作；a.当前驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；b.主机转速值小于等于30转；c.销子缩回，获取其状态值为0；d.充气密封胶囊放气，胶囊压力值小于等于0.95；销子移动：当同时满足以下四个条件，可视化设备（10）显示绿灯，风洞安全联锁系统（9）将结果作为网络共享变量，传递到销子移动操作控制系统，参与决策，信号为真，则允许销子移动操作，信号为假，则不允许销子移动操作；a.驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；b.主机转速值小于等于30转；c.门到位，状态值为1；d.充气密封胶囊放气，胶囊压力值小于等于0.95；充气密封充放气：若满足条件，可视化设备（10）显示绿灯，风洞安全联锁系统（9）将结果作为网络共享变量，传递到充气密封控制系统，参与决策，信号为真，则允许充气/放气操作，为假，则不允许充气/放气操作；驻室大门充气密封允许充气条件：a.大门关闭，状态值为1；b.大门销子插入，状态值为1；同理：驻室小门，二喉道小门和喷管充气密封允许充气条件与驻室大门充气密封允许充气条件相同；a.驻室大门放气密封允许充气条件：b.驻室恢复常压，驻室压力值与大气压力值做差，绝对值小于3000pa；主机转速小于等于30转；同理：驻室小门，二喉道小门和喷管充气密封允许放气条件与驻室大门放气密封允许充气条件相同；
中压系统启动：当中压球罐压力大于11.5bar时，风洞安全联锁系统（9）判断启动中压系统，否则风洞安全联锁系统（9）判断不可以启动中压系统；排气系统启动：当同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统（9）判断启动排气系统，否则风洞安全联锁系统（9）判断不可以启动排气系统；a.总压大于97000pa；b.wsz06阀门开到位，wsz06阀门开到位状态值为1；c.wsz10阀门关到位，wsz10阀门关到位状态值为1；真空系统启动：当总压小于105000pa时，风洞安全联锁系统（9）判断启动真空系统，否则风洞安全联锁系统（9）判断不可以启动真空系统；试验段移动到位：当同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统（9）判断试验段移动到位，否则风洞安全联锁系统（9）判断试验段移动未到位；a.试验段销子锁紧，销子位置值为1；b.喷管销子锁紧，销子位置值为1；压缩机启机洞体：同时满足以下条件时，风洞安全联锁系统（9）判断压缩机启机洞体；a.试验段移动到位；b.销子锁紧销子状态值为1；c.门关闭门状态值为1；d.总压值在0.15-4bar范围内；e.总温小于60℃；f.低压气源球罐压力为6-10bar；g.中压气源球罐压力为10-20bar；h.风洞勿留人信号为0；i.人孔限位开关信号为0；j.充气密封充气，压力值大于等于0.95。2.根据权利要求1所述一种连续式风洞的安全联锁方法，其特征在于，风洞现场的实时状态通过以太网或opc server的方式上传到风洞安全联锁系统（9）。3.根据权利要求2所述一种连续式风洞的安全联锁方法，其特征在于，判断试验流程是否发生异常状况的方法是：试验前：当同时具备以下条件时，判断具备试验吹风条件，正常进行试验；a.试验段到位；b.二喉道移动到位，二喉道移动到位状态值为1；c.驻室大门、小门、二喉道小门，前后导流门移动到位；d.压缩机启动；e.中压系统启动；f.排气系统启动；g.真空系统启动；试验中：试验中，开洞更换试验条件，则有开洞-关洞的过程；开洞过程：若开洞过程需要驻室保压，需要满足条件a-h，若开洞过程不需要驻室保压，需要满足条件c-h；
a.前后隔离门关闭，包括销子插入，充气密封充气；b.前后导流门打开，包括销子缩回，充气密封放气；c.压缩机小于等于1转；d.驻室恢复常压；e.驻室小门打开，包括销子缩回；f.二喉道小门打开，包括销子缩回；h.充气密封放气；关洞过程：若关洞过程需要驻室保压，需要满足条件a-e，若开洞过程不需要驻室保压，需要满足条件c-e；a.前后隔离门打开，包括销子缩回，充气密封放气；b.前后导流门关闭，包括销子插入，充气密封充气；c.二喉道小门关闭，包括销子插入；d.驻室小门关闭，包括销子插入；e.充气密封充气；试验后：当同时具备以下条件时，判断试验结束；a.压缩机停机，压缩机转速等于0；b.驻室恢复常压；c.充气密封胶囊放气；d.驻室小门打开，包括销子缩回；e.二喉道小门打开，包括销子缩回；f.驻室大门打开，包括销子缩回；h.喷管销子拔出。4.根据权利要求3所述一种连续式风洞的安全联锁方法，其特征在于，判断试验数据联锁是否发生异常状况的方法是：压力采集系统：传感器的一通道采集驻室静压，与风洞内静压传感器数值做差，若绝对值大于50pa，认为压力传感器或系统出现问题，需对系统进行检查，风洞安全联锁系统（9）将判断结果输入至可视化设备（10）；天平采集系统：天平采集应变值，与天平文件中给定各个元的范围值比较，若超出给定极限值，提醒工作人员检查天平或采集系统是否正常，风洞安全联锁系统（9）将判断结果输入至可视化设备（10）；姿态角系统：使用加速度计采集模型的抖动情况，若抖动超过设定值，模型姿态角自动回零，保护模型安全，风洞安全联锁系统（9）将加速度计超限的结果输入至可视化设备（10）。5.一种连续式风洞的安全联锁系统，其特征在于，依托权利要求1-4任一项所述一种连续式风洞的安全联锁方法实现的系统，包括，plc控制器（1）、plc电源模块（2）、数字输入模块（3）、数字输出模块（4）、急停按钮（5）、限位开关（6）、声光报警器（7）、交换机（8）、风洞安全联锁系统（9）和可视化设备（10）；所述plc电源模块（2）、plc控制器（1）、数字输出模块（4）和数字输入模块（3）依次连接；所述plc控制器（1）通过交换机（8）与风洞安全联锁系统（9）连接；
所述数字输出模块（4）与声光报警器（7）连接；数字输入模块（3）分别与所述限位开关（6）和急停按钮（5）连接；所述风洞安全联锁系统（9）与可视化设备（10）连接；所述声光报警器（7）分别与所述限位开关（6）和急停按钮（5）连接。6.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，所述的处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4任一项所述的一种连续式风洞的安全联锁方法的步骤。7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任一项所述的一种连续式风洞的安全联锁方法。

技术总结
本发明提出一种连续式风洞的安全联锁方法及系统，属于风洞安全联锁技术领域。包括以下步骤：S1.风洞安全联锁系统读取风洞现场的实时状态；S2.风洞安全联锁系统根据风洞现场的实时状态判断操作设备是否有异常状况发生；S3.若存在异常，输出信号至可视化设备和操作设备，若无异常，可视化设备无报警信息；异常状况包括：系统间联锁异常、试验流程异常和试验数据联锁异常。解决不能对设备层面及试验过程中的操作进行有效防护，也不具备数据及系统有效性的判断的技术问题。本发明实时性好、稳定性高、可靠性强、使用简单、操作灵活，在连续式风洞试验领域具有较好的应用前景。风洞试验领域具有较好的应用前景。风洞试验领域具有较好的应用前景。


技术研发人员：范东倩 王浩然 张刃 刘荻 刘海涵 简鹏阳 王丽萍 贺中华
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所
技术研发日：2023.08.24
技术公布日：2023/9/23