電子輻照實驗裝置主要用于反應(yīng)堆設(shè)備及電纜材料的β輻照實驗研究,為了避免實驗裝置運行時人員誤入高輻射區(qū)受到輻射危害,需要建立穩(wěn)定可靠的輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng),以保護人員的輻射安全。本文介紹了電子輻照實驗裝置輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計依據(jù)、系統(tǒng)組成及聯(lián)鎖控制,該系統(tǒng)以冗余可編程邏輯控制器（PLC）技術(shù)為核心,通過控制流程、邏輯程序及監(jiān)控軟件的設(shè)計實現(xiàn)了對聯(lián)鎖設(shè)備的控制,確保了人員的輻射安全。 

【文章來源】：核安全. 2020,19(05)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

系統(tǒng)組成示意圖

根據(jù)電子輻照實驗裝置的布局情況，按照國家輻射安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，將輻照大廳內(nèi)劃分為控制區(qū)，在實驗裝置運行時禁止人員進入。電子輻照實驗裝置輻射安全聯(lián)鎖設(shè)備的分布情況如圖2所示。PLC控制器位于控制室的控制機柜內(nèi)，負責(zé)對所有輻射安全聯(lián)鎖設(shè)備的信號進行控制。鑰匙裝置位于控制室的控制臺上，采用電磁控制方式，當(dāng)加速器停機時才可以釋放聯(lián)鎖鑰匙，是聯(lián)鎖建立及加速器開機的必要設(shè)備。搜索清場按鈕和緊急停機按鈕位于輻照大廳內(nèi)，分別用于聯(lián)鎖建立前對滯留大廳內(nèi)人員的搜索清場及緊急情況下切斷加速器束流，這些按鈕帶有指示燈，便于滯留在輻照大廳內(nèi)的人員快速找到。門限位開關(guān)是防護門關(guān)閉狀態(tài)的信號確認設(shè)備，警燈警鈴以聲光報警的方式提醒人員注意輻射安全聯(lián)鎖狀態(tài)。PLC控制器所采用的SIEMENS公司CPU模塊、I\O模塊和通信接口模塊等，均是雙重設(shè)計的S7-412-5H熱備硬冗余系統(tǒng)，并采用冗余的通訊專用電纜與現(xiàn)場聯(lián)鎖設(shè)備、加速器機器聯(lián)鎖系統(tǒng)、高頻高壓和電子槍高壓觸發(fā)控制器進行聯(lián)鎖連接，如圖3所示。CPU模塊配置成主、備CPU，可以確保設(shè)備在發(fā)生故障時可以無擾動自動切換。PLC控制器的工作模式為冗余模式，主、備CPU同時處于RUN狀態(tài)，二者間采用專用電纜通信，保持事件同步程序執(zhí)行并互相檢查。主CPU發(fā)生故障或進入STOP狀態(tài)時，主、備CPU之間進行切換，切換時不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息丟失的問題，保證了系統(tǒng)的可靠性。此外，PLC控制器對所有聯(lián)鎖設(shè)備進行信號監(jiān)控，當(dāng)任何聯(lián)鎖設(shè)備信號狀態(tài)出現(xiàn)異常時，都不能建立聯(lián)鎖或聯(lián)鎖建立時觸發(fā)聯(lián)鎖信號切斷實驗裝置的運行，這樣既確保了輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的有效性，又提高了系統(tǒng)的安全性。

PLC控制器所采用的SIEMENS公司CPU模塊、I\O模塊和通信接口模塊等，均是雙重設(shè)計的S7-412-5H熱備硬冗余系統(tǒng)，并采用冗余的通訊專用電纜與現(xiàn)場聯(lián)鎖設(shè)備、加速器機器聯(lián)鎖系統(tǒng)、高頻高壓和電子槍高壓觸發(fā)控制器進行聯(lián)鎖連接，如圖3所示。CPU模塊配置成主、備CPU，可以確保設(shè)備在發(fā)生故障時可以無擾動自動切換。PLC控制器的工作模式為冗余模式，主、備CPU同時處于RUN狀態(tài)，二者間采用專用電纜通信，保持事件同步程序執(zhí)行并互相檢查。主CPU發(fā)生故障或進入STOP狀態(tài)時，主、備CPU之間進行切換，切換時不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息丟失的問題，保證了系統(tǒng)的可靠性。此外，PLC控制器對所有聯(lián)鎖設(shè)備進行信號監(jiān)控，當(dāng)任何聯(lián)鎖設(shè)備信號狀態(tài)出現(xiàn)異常時，都不能建立聯(lián)鎖或聯(lián)鎖建立時觸發(fā)聯(lián)鎖信號切斷實驗裝置的運行，這樣既確保了輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的有效性，又提高了系統(tǒng)的安全性。3 聯(lián)鎖控制

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于PLC的高能同步輻射光源人身安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計[J]. 張會杰,馬應(yīng)林,王慶斌,閻明洋,馬忠劍,劉瓊瑤,劉平成,李楠.  工業(yè)控制計算機. 2019(10)
[2]移動式車輛檢查系統(tǒng)調(diào)試場地的輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計[J]. 趙瀟,閆平,張國光.  核安全. 2019(05)
[3]一種硼中子俘獲治療裝置的輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計[J]. 馬應(yīng)林,王慶斌,王宇飛,張剛,張會杰.  核安全. 2018(06)
[4]基于PLC的散裂中子源加速器隧道輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計[J]. 馬應(yīng)林,王慶斌,王宇飛,李俊剛.  自動化應(yīng)用. 2017(04)
[5]1.5MeV電子輻照平臺屏蔽改造[J]. 李長園,蔡軍,張國慶,王建華,張志宏,徐杰,夏曉彬.  原子能科學(xué)技術(shù). 2015(09)
[6]輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的數(shù)字化控制[J]. 羅芳,阮群生,李志亮,曾思南.  河南教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(03)
[7]中子物理實驗裝置輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)[J]. 蔡軍,徐杰,王建華,李長園,黃文博,夏曉彬.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2014(11)
[8]上海光源劑量聯(lián)鎖PLC系統(tǒng)和故障記錄[J]. 郭春龍,許潯江,沈衛(wèi)祖,武萬鋒,李瑞.  原子能科學(xué)技術(shù). 2014(01)
[9]BEPCⅡ數(shù)字化輻射防護平臺研究及應(yīng)用[J]. 李俊剛,李鐵輝,陳志興.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 2010(09)
[10]BEPC 新安全聯(lián)鎖系統(tǒng)[J]. 湯樹明,那相印,陳健松,余玉蘭,蔡廣宇,吳靖民,李鐵輝.  核電子學(xué)與探測技術(shù). 1998(05)



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