基于EPICS和MDSplus的快控電源監(jiān)控系統(tǒng)
發(fā)布時間:2021-05-18 09:41
目前的EAST系統(tǒng)中包括多個子系統(tǒng),如低溫、水冷、電源、真空、技術(shù)診斷等,每個子系統(tǒng)都有各自獨立的采集設(shè)備和存儲設(shè)備。在將每個子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)服務(wù)器并從數(shù)據(jù)服務(wù)器上讀取數(shù)據(jù)的過程中,可能會受到服務(wù)器負載和網(wǎng)絡(luò)等因素的影響。同時由于各子系統(tǒng)信號繁多,實驗人員在實現(xiàn)對各信號的實時監(jiān)控以及事后對工程數(shù)據(jù)查詢的時候會較為復(fù)雜,這一問題同樣存在于快控電源系統(tǒng)。針對這種現(xiàn)狀,本文首先對國內(nèi)外工程數(shù)據(jù)存儲及查詢的現(xiàn)狀進行了分析,重點介紹了 ITER在數(shù)據(jù)存儲方面的情況,然后對快控電源監(jiān)控系統(tǒng)的需求做了進一步的分析,最終提出了基于EPICS和MDSplus的快控電源監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)方案。該系統(tǒng)主要由快控電源實時監(jiān)控子系統(tǒng)和MDSplus數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)兩大部分組成,兩個子系統(tǒng)相對獨立。其中快控電源實時監(jiān)控子系統(tǒng)基于EPICS框架,負責(zé)采集快控電源各信號數(shù)據(jù),實時監(jiān)控電流電壓等信號,并將其存入MDSplus數(shù)據(jù)庫中,完成對快控電源的控制;而MDSplus數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)基于PyQt框架,根據(jù)實驗人員的具體要求,負責(zé)從MDSplus中讀取指定時間段內(nèi)的工程數(shù)據(jù),并將其以波形圖的方式顯示在子系統(tǒng)界面上,...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第2章 關(guān)鍵技術(shù)分析
2.1 EPICS概述
2.1.1 EPICS結(jié)構(gòu)
2.1.2 通道訪問協(xié)議
2.1.3 IOC概述
2.1.4 EPICS程序開發(fā)
2.2 CS-Studio概述
2.2.1 CS-Studio簡介
2.2.2 BOY工具
2.3 MDSplus數(shù)據(jù)庫概述
2.3.1 MDSplus數(shù)據(jù)庫簡介
2.3.2 MDSplus數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)
2.3.3 MDSplus數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建
2.4 PyQt框架概述
2.4.1 Python簡介
2.4.2 Qt簡介
2.4.3 PyQt介紹
2.5 本章小結(jié)
第3章 快控電源實時監(jiān)控子系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)簡介
3.2 需求分析
3.3 系統(tǒng)架構(gòu)
3.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖
3.3.2 開發(fā)環(huán)境
3.3.3 系統(tǒng)控制流程
3.4 軟件結(jié)構(gòu)
3.5 采集模塊
3.5.1 功能說明
3.5.2 工作狀態(tài)流程圖
3.5.3 IOC數(shù)據(jù)庫設(shè)計
3.5.4 Channel Archiver 工具
3.5.5 MDSplus數(shù)據(jù)庫設(shè)計
3.6 監(jiān)控模塊
3.6.1 功能說明
3.6.2 MODBUS 協(xié)議
3.6.3 串口通信規(guī)約
3.6.4 I0C數(shù)據(jù)庫設(shè)計
3.7 現(xiàn)場總線模塊
3.7.1 功能說明
3.7.2 信號說明
3.8 界面設(shè)計
3.9 本章小結(jié)
第4章 MDSplus數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)簡介
4.2 需求分析
4.2.1 功能性需求
4.2.2 非功能性需求
4.3 系統(tǒng)架構(gòu)
4.4 數(shù)據(jù)讀取模塊
4.4.1 數(shù)據(jù)讀取流程
4.4.2 MDSplus數(shù)據(jù)讀取接口
4.4.3 函數(shù)說明
4.5 數(shù)據(jù)顯示模塊
4.5.1 數(shù)據(jù)顯示流程
4.5.2 界面與布局
4.5.3 數(shù)據(jù)處理與顯示
4.6 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試
5.1 測試環(huán)境
5.1.1 硬件配置
5.1.2 軟件配置
5.2 環(huán)境部署
5.2.1 硬件部署
5.2.2 軟件部署
5.3 功能測試
5.3.1 快控電源實時監(jiān)控子系統(tǒng)
5.3.2 MDSplus數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)
5.4 結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于MDSplus的NBI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 楊振漢,胡純棟,盛鵬,趙遠哲,張睿,崔慶龍. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(05)
[2]實驗物理和工業(yè)控制系統(tǒng)在極向場電源控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 何詩英,黃連生,高格,王廣紅,朱黎黎. 強激光與粒子束. 2017(02)
[3]基于MDSplus的EAST長脈沖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉強,肖炳甲,王華忠,楊飛,李實. 微計算機信息. 2012(09)
[4]基于EPICS的EAST穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 彭楊,肖炳甲,王華忠,李實,李貴明. 微計算機信息. 2012(04)
[5]基于EPICS框架的EAST數(shù)據(jù)服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)[J]. 彭楊,肖炳甲,王華忠,李實,王楓. 微計算機信息. 2011(10)
[6]基于Modbus/TCP協(xié)議的通訊服務(wù)器應(yīng)用[J]. 胡長碩,丁立大,孔俊杰. 小水電. 2010(06)
[7]國際熱核實驗反應(yīng)堆計劃及其對中國核能發(fā)展戰(zhàn)略的影響[J]. 潘垣,莊革,張明,王之江,丁永華,于克訓(xùn). 物理. 2010(06)
[8]EAST工程實驗數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊飛,肖炳甲,朱應(yīng)飛. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(05)
[9]基于MDSplus的EAST工程數(shù)據(jù)獲取及顯示[J]. 楊飛,肖炳甲,劉連忠,朱應(yīng)飛. 微計算機信息. 2010(13)
[10]基于Python的嵌入式腳本研究[J]. 王國強,張貝克. 計算機應(yīng)用與軟件. 2010(03)
博士論文
[1]托卡馬克集成控制系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張璟.華中科技大學(xué) 2016
[2]EAST中性束注入加熱與電流驅(qū)動模擬研究[D]. 王驥.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]EAST偏濾器物理及雜質(zhì)注入行為研究[D]. 王東升.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]EAST-NBI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[D]. 楊振漢.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]基于MDSplus數(shù)據(jù)庫分段技術(shù)的Web數(shù)據(jù)采集及顯示系統(tǒng)[D]. 翁楚橋.華中科技大學(xué) 2013
[3]基于力控v6.0的EAST快控電源監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 劉曉艷.安徽理工大學(xué) 2009
[4]EPICS在過程控制中的應(yīng)用研究[D]. 王萌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3193572
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:81 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)
1.4 本章小結(jié)
第2章 關(guān)鍵技術(shù)分析
2.1 EPICS概述
2.1.1 EPICS結(jié)構(gòu)
2.1.2 通道訪問協(xié)議
2.1.3 IOC概述
2.1.4 EPICS程序開發(fā)
2.2 CS-Studio概述
2.2.1 CS-Studio簡介
2.2.2 BOY工具
2.3 MDSplus數(shù)據(jù)庫概述
2.3.1 MDSplus數(shù)據(jù)庫簡介
2.3.2 MDSplus數(shù)據(jù)庫存儲結(jié)構(gòu)
2.3.3 MDSplus數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建
2.4 PyQt框架概述
2.4.1 Python簡介
2.4.2 Qt簡介
2.4.3 PyQt介紹
2.5 本章小結(jié)
第3章 快控電源實時監(jiān)控子系統(tǒng)
3.1 系統(tǒng)簡介
3.2 需求分析
3.3 系統(tǒng)架構(gòu)
3.3.1 系統(tǒng)架構(gòu)圖
3.3.2 開發(fā)環(huán)境
3.3.3 系統(tǒng)控制流程
3.4 軟件結(jié)構(gòu)
3.5 采集模塊
3.5.1 功能說明
3.5.2 工作狀態(tài)流程圖
3.5.3 IOC數(shù)據(jù)庫設(shè)計
3.5.4 Channel Archiver 工具
3.5.5 MDSplus數(shù)據(jù)庫設(shè)計
3.6 監(jiān)控模塊
3.6.1 功能說明
3.6.2 MODBUS 協(xié)議
3.6.3 串口通信規(guī)約
3.6.4 I0C數(shù)據(jù)庫設(shè)計
3.7 現(xiàn)場總線模塊
3.7.1 功能說明
3.7.2 信號說明
3.8 界面設(shè)計
3.9 本章小結(jié)
第4章 MDSplus數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)
4.1 系統(tǒng)簡介
4.2 需求分析
4.2.1 功能性需求
4.2.2 非功能性需求
4.3 系統(tǒng)架構(gòu)
4.4 數(shù)據(jù)讀取模塊
4.4.1 數(shù)據(jù)讀取流程
4.4.2 MDSplus數(shù)據(jù)讀取接口
4.4.3 函數(shù)說明
4.5 數(shù)據(jù)顯示模塊
4.5.1 數(shù)據(jù)顯示流程
4.5.2 界面與布局
4.5.3 數(shù)據(jù)處理與顯示
4.6 本章小結(jié)
第5章 系統(tǒng)測試
5.1 測試環(huán)境
5.1.1 硬件配置
5.1.2 軟件配置
5.2 環(huán)境部署
5.2.1 硬件部署
5.2.2 軟件部署
5.3 功能測試
5.3.1 快控電源實時監(jiān)控子系統(tǒng)
5.3.2 MDSplus數(shù)據(jù)顯示子系統(tǒng)
5.4 結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于MDSplus的NBI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J]. 楊振漢,胡純棟,盛鵬,趙遠哲,張睿,崔慶龍. 計算機系統(tǒng)應(yīng)用. 2017(05)
[2]實驗物理和工業(yè)控制系統(tǒng)在極向場電源控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 何詩英,黃連生,高格,王廣紅,朱黎黎. 強激光與粒子束. 2017(02)
[3]基于MDSplus的EAST長脈沖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉強,肖炳甲,王華忠,楊飛,李實. 微計算機信息. 2012(09)
[4]基于EPICS的EAST穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]. 彭楊,肖炳甲,王華忠,李實,李貴明. 微計算機信息. 2012(04)
[5]基于EPICS框架的EAST數(shù)據(jù)服務(wù)器監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)[J]. 彭楊,肖炳甲,王華忠,李實,王楓. 微計算機信息. 2011(10)
[6]基于Modbus/TCP協(xié)議的通訊服務(wù)器應(yīng)用[J]. 胡長碩,丁立大,孔俊杰. 小水電. 2010(06)
[7]國際熱核實驗反應(yīng)堆計劃及其對中國核能發(fā)展戰(zhàn)略的影響[J]. 潘垣,莊革,張明,王之江,丁永華,于克訓(xùn). 物理. 2010(06)
[8]EAST工程實驗數(shù)據(jù)發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊飛,肖炳甲,朱應(yīng)飛. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(05)
[9]基于MDSplus的EAST工程數(shù)據(jù)獲取及顯示[J]. 楊飛,肖炳甲,劉連忠,朱應(yīng)飛. 微計算機信息. 2010(13)
[10]基于Python的嵌入式腳本研究[J]. 王國強,張貝克. 計算機應(yīng)用與軟件. 2010(03)
博士論文
[1]托卡馬克集成控制系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張璟.華中科技大學(xué) 2016
[2]EAST中性束注入加熱與電流驅(qū)動模擬研究[D]. 王驥.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]EAST偏濾器物理及雜質(zhì)注入行為研究[D]. 王東升.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]EAST-NBI數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[D]. 楊振漢.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2017
[2]基于MDSplus數(shù)據(jù)庫分段技術(shù)的Web數(shù)據(jù)采集及顯示系統(tǒng)[D]. 翁楚橋.華中科技大學(xué) 2013
[3]基于力控v6.0的EAST快控電源監(jiān)控系統(tǒng)的研究[D]. 劉曉艷.安徽理工大學(xué) 2009
[4]EPICS在過程控制中的應(yīng)用研究[D]. 王萌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3193572
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