蘭州重離子加速器研究裝置（HIRFL）產(chǎn)生的重離子束流對(duì)聚變堆原料的抗輻射特性、半導(dǎo)體的單粒子效應(yīng)和癌癥的臨床試驗(yàn)治療等方面的研究起著重要支撐作用。由于實(shí)際工作環(huán)境中各種干擾的存在,加速器管道中的重離子束流在運(yùn)行過(guò)程中存在束流束損現(xiàn)象,因而需通過(guò)同步精確控制加速器管道中的各種探測(cè)器來(lái)對(duì)束流的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和前端處理分析,以便加速器控制人員更好的掌握束流的運(yùn)行情況。然而,傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線在從站的控制數(shù)量、兼容性、同步精確性和前端處理功能上存在一定的限制。因此本文在引入EtherCAT總線技術(shù)的基礎(chǔ)上,采用分布式束損探測(cè)器前端控制的模式,對(duì)探測(cè)器的數(shù)據(jù)采集使用FPGA作前端采集處理,以緩解主站集中處理數(shù)據(jù)的壓力。本文首先介紹了HIRFL以及束損探測(cè)器的背景知識(shí)和工作原理,總結(jié)了實(shí)際應(yīng)用需求。其次,在EtherCAT原理分析的基礎(chǔ)上對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了軟、硬件的設(shè)計(jì)和搭建。硬件方面主要是根據(jù)實(shí)際需求選型和設(shè)計(jì)采集卡、控制器、驅(qū)動(dòng)設(shè)備,構(gòu)建控制系統(tǒng)以及完整的硬件開(kāi)發(fā)環(huán)境。軟件方面主要是設(shè)計(jì)各從站的數(shù)據(jù)采集、探測(cè)器的控制和XML文件,以及最終控制界面和數(shù)據(jù)庫(kù)管理。最后利用上述設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室中按照多... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

HIRFL-CSR主環(huán)

蘭州大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 基于 EtherCAT 的分布式束損探測(cè)器前端控制系統(tǒng)的實(shí)HIRFL 和 CSR 結(jié)合構(gòu)成 HIRFL-CSR 加速器系統(tǒng)，圖 1-2 為整體示意圖HIRFL 由離子源 ECR、扇聚焦回旋加速器 SFC、分離扇回旋加速器 SSC、實(shí)環(huán) CSRe 和冷卻存儲(chǔ)環(huán)主環(huán) CSRm 等主要設(shè)施構(gòu)成[4][5][6][7]。

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中主站可以通過(guò)交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)與工廠等場(chǎng)所進(jìn)行通信，也遠(yuǎn)程操作和監(jiān)控電機(jī)、打印機(jī)等設(shè)備。每個(gè) EtherCAT 網(wǎng)段可容納多達(dá) 6節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大，同時(shí)其又可以支持各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：線型、星型、菊花及樹(shù)型等，而且這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)又可以自由組合，圖 2-1 就包含星型、樹(shù)型結(jié)構(gòu)。


本文編號(hào)：3138294