本文選題：綜合報(bào)警 + MSP430　； 參考：《中國(guó)科學(xué)院研究生院(近代物理研究所)》2016年碩士論文

【摘要】：現(xiàn)代加速器系統(tǒng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程,它包含了許多不同種類的設(shè)備,這些設(shè)備需要長(zhǎng)期穩(wěn)定而安全的運(yùn)行才能保證加速器的正常工作和供束。由于設(shè)備眾多,故障在所難免,因此,對(duì)這些設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)與報(bào)警就顯得十分必要。在加速器運(yùn)行期間,如何將這些設(shè)備出現(xiàn)的故障報(bào)警信息及時(shí)有效的通知值班人員,并及時(shí)得到處理解決,進(jìn)而減少因設(shè)備故障造成的損失是本課題研究的主要內(nèi)容。蘭州重離子加速器由ECR離子源、SFC注入器、SSC回旋加速器、CSR冷卻儲(chǔ)存環(huán)等主要設(shè)施組成。在現(xiàn)有加速器裝置上已經(jīng)提供了分離的如漏水監(jiān)測(cè)、水位水壓監(jiān)測(cè)、磁鐵溫度檢測(cè)、動(dòng)力線感溫報(bào)警等系統(tǒng)。在加速器運(yùn)行期間,由于加速器值班人員的主要專注焦點(diǎn)在于束流關(guān)系密切的磁鐵電壓、電流、束診等相關(guān)參數(shù)上,經(jīng)常忽略了這些起支撐作用的報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的有關(guān)信息,使這些支撐系統(tǒng)所發(fā)生的故障或報(bào)警沒(méi)有得到足夠的重視,如果任其發(fā)展而不對(duì)這些報(bào)警進(jìn)行處理,將會(huì)引起機(jī)器故障,嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞設(shè)備,造成財(cái)產(chǎn)損失。這些監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所監(jiān)測(cè)到的報(bào)警信息一般只在分離的中控室監(jiān)測(cè)屏幕上進(jìn)行相應(yīng)提示,一旦發(fā)生報(bào)警,值班人員并不能及時(shí)看到這些信息。為了能夠把這些系統(tǒng)中的監(jiān)測(cè)情況及時(shí)有效凸顯,在故障出現(xiàn)時(shí)及時(shí)通知并“強(qiáng)迫”當(dāng)前值班人員查看故障所在,本課題提出了一體化綜合報(bào)警平臺(tái)的設(shè)計(jì)。本綜合報(bào)警平臺(tái)是集成了漏水、溫度、水壓、液位等八種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)于一體的綜合報(bào)警平臺(tái);實(shí)現(xiàn)了在某一監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)有報(bào)警出現(xiàn),該平臺(tái)能夠立即凸顯相應(yīng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的報(bào)警信息,通過(guò)聲光報(bào)警方式達(dá)到及時(shí)通知并“強(qiáng)迫”值班人員處理具體故障的目的。綜合報(bào)警平臺(tái)采用NET+MSP430+CPLD的架構(gòu),集成了A/D、D/A轉(zhuǎn)換,數(shù)字狀態(tài)量監(jiān)測(cè)控制、遠(yuǎn)程開關(guān)量控制等的應(yīng)用,其ADC和DAC模塊的積分非線性度分別好于0.4%和0.2%,數(shù)字量控制能夠滿足設(shè)計(jì)要求,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和使用,達(dá)到了綜合報(bào)警的目的。在本課題研究過(guò)程中還擴(kuò)展應(yīng)用VHDL語(yǔ)言,對(duì)其他課題實(shí)現(xiàn)了兩種不同頻率的正弦波信號(hào)的精確相位捕捉和任意兩相位點(diǎn)的匹配設(shè)計(jì),現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。
[Abstract]:Modern accelerator system is a huge system engineering, it contains many different kinds of equipment, these equipments need long-term stable and safe operation to ensure the normal operation of accelerator and beam supply. Because of the large number of equipments, it is necessary to detect and alarm the working state of these equipments in real time. During the operation of the accelerator, it is the main content of this research that how to notify the alarm information of these equipments in time and effectively, and deal with the problems in time, and then reduce the loss caused by the failure of the equipment. The heavy ion accelerator in Lanzhou is composed of the CSR cooling storage ring of the CSR cyclotron and SSC cyclotron, which is an ECR ion source and SFC injector. Separate systems such as leakage monitoring, water level and water pressure monitoring, magnet temperature detection, power line temperature alarm and so on have been provided on the existing accelerator devices. During the operation of the accelerator, since the main focus of the accelerator shift personnel is on the closely related parameters such as the magnet voltage, current, beam diagnosis and so on, the relevant information of the supporting alarm monitoring system is often ignored. The failure or alarm of these support systems has not been paid enough attention to. If we let them develop and do not deal with these alarms, it will cause machine failures, damage equipment and cause property losses. The alarm information monitored in these monitoring systems is usually only prompted on the monitor screen of the separated central control room. Once the alarm occurs, the staff on duty cannot see the information in time. In order to show the monitoring situation in these systems in time and effectively, to notify the failure timely and "force" the current duty personnel to check the fault location, this paper puts forward the design of the integrated alarm platform. The integrated alarm platform is a comprehensive alarm platform which integrates eight monitoring systems such as leakage, temperature, water pressure, liquid level, etc. The platform can immediately highlight the alarm information of the corresponding monitoring system and achieve the purpose of timely notification and "forcing" the staff on duty to deal with specific failures by means of acousto-optic alarm. The integrated alarm platform adopts the architecture of net MSP430 CPLD, and integrates the applications of A / D / D / A conversion, digital state monitoring and control, remote switching control, etc. The integral nonlinearity of ADC and DAC modules is better than 0.4% and 0.2% respectively. The digital control can meet the design requirements and achieve the purpose of comprehensive alarm through field test and application. In the course of the research, the VHDL language is extended to realize the precise phase capture of two sinusoidal signals with different frequencies and the matching design of any two phase sites for other subjects. The field test achieves the desired goal.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(近代物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP277;TL507

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本文編號(hào)：2075377