航天模拟舱真空环境控制系统设计(2)
5.3 PLC软件实现控制 20
5.3.1 PLC可编程控制器的优点确定真空室的技术参数 21
5.3.2 PLC的工作原理 21
5.4 PLC型号的选择 23
5.5 模拟仓抽气过程软件设计 27
总结 31
致谢 32
参考文献 32
1 绪论
航天器真空技术是真空技术的重要组成部分,为在空间环境 ( 或模拟空间环境) 中应用真空技术的派生技术。它既有传统真空技术的内容,又包括空间应用的特性。该技术随着航天器技术的迅速发展而不断提高、完善。
进入 20 世纪 90 年代,中国载人航天技术发展迅速,给我国的航天器真空技术的发展带来了机遇和挑战。
运行中的航天器处在宇宙空间环境中。宇宙空间的环境主要具有以下特征：真空、太阳辐射等，而包括流星、宇宙辐射、地球磁场、宇宙尘等是其次要特征。其中：真空、太阳辐射等属于天然环境，由航天器在轨道上惯性飞行造成的微重力是诱发环境。
由于真空环境对航天器运行及材料的影响与航天器在大气中的情况不同，如真空中的材料会加速升华、损失质量；真空中的气体传热系数小，换热性能差；可使仪器设备产生的热量不易传走，局部温度升高，影响仪器正常工作；活动件之间摩擦力增大；可使材料的热性能及电性能发生改变等。再加上空间环境中太阳辐射、各种带电粒子和温度的影响。这些综合因素导致航天器本身引发一系列光、电、热、机械特性等的变化，使材料损伤、仪器失灵、破坏航天器的工作，甚至造成人身伤亡的情况。为此，必须建立与空间环境相似的各类环境效应模拟实验设备，使飞行器上天之前通过地面的模拟试验，消除隐患，以确保飞行器飞行时的可靠性。尤其是宇航员训练试验模拟设备，为我国载人航天提供了航天员的生命保障系统。该设备可以对载人飞船、航天飞机和空间站的微小气候进行工程和医学研究；可以对航天员进行选拔和训练；对航天器的空气再生、净化等保证系统进行考验和实验；可以模拟特殊环境下（高温、缺氧、低压等）对正常人的工作效率及环境伤害的实验研究。由此可知，真空技术是航天器实现延长寿命、提高可靠性的关键技术之一。
真空环境是外层空间生成的天然环境。航天器在太空中遨游，空间真空技术必然成为航天技术的重要组成部分。对航天员在航天器舱内的环境条件下的问题研究是载人航天工程中的重要研究内容之一。因此，在地面建立相应的模拟设备，以模拟航天器在轨道运行时的舱内正常大气环境以及故障应急情况下的舱内环境，从而在地面研究航天员在相应环境下的问题是十分必要的。
在一个真空系统中，主泵决定了被抽容器的极限真空度和工作真空度，而前级泵则在主泵出口处造成始终低于主泵的临界前级压力的真空度，保证主泵能正常工作。预抽泵是为了使被抽容器能从大气压力很快地抽空到主泵能够开启工作的压力。对一个真空系统来说，往往把系统的前级泵同时兼做预抽泵使用。这里所说的选泵是指选择主泵而言，而配泵是指为主泵选配合适的前级泵或预抽泵。
所有真空工程中的应用设备，都是通过真空系统实现的。一套较完善的真空系统，应该由下列元件组成：
① 被抽容器；在具体真空应用设备上统称为真空室，没有真空室则不能组成真空系统，只能称为真空机组。
② 抽气设备；各种类型真空泵。