一种人影高炮模拟系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种人影高炮模拟系统及控制方法，所述系统为：机械底盘上设置有两个模拟炮管，所述机械底盘下部设置有控制机械底盘在水平方向运动的方位旋转机构、控制机械底盘在垂直方向运动的俯仰旋转机构，所述方位旋转机构通过第一减速器连接到方位驱动机构，所述俯仰旋转机构通过第二减速器连接到俯仰驱动机构，所述机械底盘下部还设置有用于模拟所述人影高炮模拟系统震动的震动器；所述控制方法主要是通过触屏软件中与PLC相对应的数据寄存器相关联，填写需要设置的数值，当所有需要进行设置的参数都设置好之后，点击触摸屏上的相应启动按钮执行相应动作。本发明专利技术大大缩减高炮作业数据采集器的测试成本、周期，也使得测试更加方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人影高炮模拟领域，具体涉及一种人影高炮模拟系统及控制方法。
技术介绍
人工影响天气是气象部门服务于社会的一项重要活动。为减轻气象灾害给人类带来的不利影响，人影地面作业充分利用气候资源，凭借科技手段对局部大气的物理、化学过程进行人工干预，旨在达到增雨雪、防雹、消雾、消雨、防霜等目的，从而使局部地区天气状况向有利于人类生产活动的天气方向转化。我国充分利用现代科技手段，积极开展人影地面作业，取得了显著的作用效果，在服务于农业生产、保护生态平衡、缓解水资源紧缺、防灾减灾、以及重大社会活动保障等方面都起着重要作用。高炮作业是人工影响天气的日常工作，其作业数据的采集与收集尤为重要，高炮采集数据为人影部门作业指挥和作业效益评估提供参考。目前进行的人影高炮作业数据采集器测试方法是将需要测试的采集器安装在人工影响天气高炮上进行实弹发射测试，这种测试成本很高，一发碘化银弹药一千多元，而且人工影响天气作业每次作业一般都在十发左右，所以单纯做测试的话，人力物力成本都耗费很大。人影高炮作业数据采集器测试是必须根据人工影响天气的实际需要时才能经行测试，并不是想测试就能测试的。人工影响天气作业流程比较繁琐，根据是否该地区有人工影响天气(降雨、防雹、消云、除雾等)的需要，然后提前向相关部门提前申请空域，获得批准后人影指挥部门向该地区的作业炮点下发作业命令，该炮点再安排作业人员进行人工影响天气作业，作业过程中人影高炮作业数据采集器会将作业数据发送到人影指挥中心和手持终端。以上人影高炮作业数据采集器测试方法测试成本高、测试申请麻烦、进行测试所需要的人员比较多，特别是在对采集器进行批量测试时难度更大，迫切需要设计新的测试方案来测试人影高炮作业数据采集器。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种人影高炮模拟系统及控制方法，该系统大大缩减高炮作业数据采集器的测试成本、周期，同时也使得测试更加方便，通过该平台即可评估要所需测试的高炮作业数据采集器的性能。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种人影高炮模拟系统，其结构为：机械底盘上设置有两个模拟炮管，所述机械底盘下部设置有控制机械底盘在水平方向运动的方位旋转机构、控制机械底盘在垂直方向运动的俯仰旋转机构，所述方位旋转机构通过第一减速器连接到方位驱动机构，所述俯仰旋转机构通过第二减速器连接到俯仰驱动机构，所述机械底盘下部还设置有用于模拟所述人影高炮模拟系统震动的震动器。进一步的，还设置有控制单元，所述控制单元用于控制方位驱动机构和俯仰驱动机构正反转动。进一步的，所述控制单元采用信捷XC2-14T-E型PLC作为控制器。进一步的，还设置有触屏输入单元，所述触屏输入单元用于设置所述人影高炮模拟系统的所有参数，包括方位旋转机构的方向、俯仰旋转机构的角度，模拟用弹量、原点位置、手自动模式、弹药发射周期和驱动电机的转动频率。进一步的，所述触屏输入单元采用信捷工控TG765-MT型触屏。进一步的，所述方位驱动机构采用86HBS80AL4-DK0两相步进电机，所述俯仰驱动机构采用型号为57BYG250B的两相混合式步进电机。进一步的，所述震动器结构为：50ZYT91-R型永磁直流电机转轴上设置有一块半椭圆的硬塑料片，在所述硬塑料片的外表面嵌入有金属板，所述金属板通过其U型口嵌入到半椭圆的硬塑料片的外表面。一种人影高炮模拟系统的控制方法，包括以下步骤：对所述人影高炮模拟系统初始化，即通过触屏输入单元与PLC相对应的数据寄存器相关联，并设置数值；点击方位和俯仰的触屏启动按钮，相对应的软元件被设置成常开或常闭，触发PLC中DPLSY指令执行，PLC开始向方位和俯仰电机驱动器发送所设置的脉冲数并对脉冲计数，当所设置的脉冲数计数达到后，就停止向方位及俯仰电机驱动器发送脉冲；点击模拟发弹启动按钮，PLC控制用弹量输出端口的通断，同时对通断次数计数，等到通断次数达到后停止输出；所有动作执行结束后，系统停止工作。根据上述控制方法，所述设置的数值包括方位旋转机构和俯仰旋转机构的正反转，方位旋转机构和俯仰旋转机构的旋转角度，方位旋转机构和俯仰旋转机构的旋转速度，用弹数量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)体积小：该人影高炮模拟机械装置的体积大小为长42cm，宽42cm，高67cm，这样的体积相对于人工影响天气高炮的体积明显小的多。(2)安装方便：将需要测试的采集器直接用螺钉固定在测试平台上即可，无需安装在人影高炮上安装。(3)测试方便：人影高炮模拟机械装置体积小，运输方便，运输时无需将测试平台进行拆卸再组装，两个人即可轻松移动。人影高炮作业数据采集器测试在实验室或其他有市电供电的地方都可进行，还可以对人影高炮作业数据采集器进行批量测试。(4)测试成本低：使用人影高炮模拟机械平台装置来测试人影高炮作业数据采集器，只需要对其提供220V市电无需像人影高炮作业一样发射碘化银降雨弹，这样就节省了大量的测试成本。(5)节省人力：使用人影高炮模拟机械平台装置来测试人影高炮作业数据采集器，只需要一个人操作人影高炮模拟机械控制平台的触摸屏就可以使模拟机械控制平台进行相应的动作。附图说明图1是本专利技术中人影高炮模拟系统原理示意图。图2是本专利技术中人影高炮模拟系统结构示意图。图2中：1-震动器；2-模拟炮管；3-俯仰旋转机构；4-机械底盘；5-方位旋转机构；6-方位驱动机构。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，该系统控制单元主要由PLC、24V开关电源、48V开关电源、继电器、电磁铁、工控触屏(触屏输入单元)、两个步进电机驱动器、两个步进电机以及一个永磁直流电机组成。一、机械单元机械单元连接关系如图2所示，包括机械底盘4，两个模拟炮管2，控制箱(用来放置控制电路器件)，震动器1，两个旋转机构(一个方位旋转机构5，一个俯仰旋转机构为3)，分别由两个电机来带动方位角和俯仰角机构的旋转，完成对高炮模拟测试机械平台姿态的调整。俯仰机械部分使用了一个减速器，其减速器的减速比为10比1。二、控制单元选择信捷XC2-14T-E型PLC作为控制器，此控制器支持基本的逻辑控制和数据运算、支持高速计数、脉冲输出、外部中断、C语言编辑功能块、I/O点的自由切换等功能，支持自由格式通讯、MODBUS通讯功能可选配。该型号PLC有8点NPN型输入X0～X7、6点晶体管型输出Y0～Y5，其中有两路输出为高速脉冲输出，有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人影高炮模拟系统，其特征在于，机械底盘(4)上设置有两个模拟炮管(2)，所述机械底盘(4)下部设置有控制机械底盘(4)在水平方向运动的方位旋转机构(5)、控制机械底盘(4)在垂直方向运动的俯仰旋转机构(3)，所述方位旋转机构(5)通过第一减速器连接到方位驱动机构(6)，所述俯仰旋转机构(3)通过第二减速器连接到俯仰驱动机构，所述机械底盘(4)下部还设置有用于模拟所述人影高炮模拟系统震动的震动器(1)。

【技术特征摘要】
1.一种人影高炮模拟系统，其特征在于，机械底盘(4)上设置有两个模拟炮管(2)，所述
机械底盘(4)下部设置有控制机械底盘(4)在水平方向运动的方位旋转机构(5)、控制机
械底盘(4)在垂直方向运动的俯仰旋转机构(3)，所述方位旋转机构(5)通过第一减速器
连接到方位驱动机构(6)，所述俯仰旋转机构(3)通过第二减速器连接到俯仰驱动机构，所
述机械底盘(4)下部还设置有用于模拟所述人影高炮模拟系统震动的震动器(1)。
2.如权利要求1所述的一种人影高炮模拟系统，其特征在于，还设置有控制单元，所述控
制单元用于控制方位驱动机构(6)和俯仰驱动机构正反转动。
3.如权利要求2所述的一种人影高炮模拟系统，其特征在于，所述控制单元采用信捷
XC2-14T-E型PLC作为控制器。
4.如权利要求1所述的一种人影高炮模拟系统，其特征在于，还设置有触屏输入单元，所
述触屏输入单元用于设置所述人影高炮模拟系统的所有参数，包括方位旋转机构(5)的方向、
俯仰旋转机构(3)的角度，模拟用弹量、原点位置、手自动模式、弹药发射周期和驱动电机
的转动频率。
5.如权利要求4所述的一种人影高炮模拟系统，其特征在于，所述触屏输入单元采用信捷
工控TG765-MT型触屏。
6.如权利要求1所述的一种人影高炮模拟系统，其特征在于，所述方...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊昌元，丁晗，龙伟，文斌，张明，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，成都中泰元创科技有限公司，樊昌元，
类型：发明
国别省市：四川;51