發(fā)布時(shí)間：2021-08-31 19:51

　　近年來,隨著加速器驅(qū)動(dòng)次臨界系統(tǒng)（accelerator driven sub-critical system,ADS）的進(jìn)一步完善和發(fā)展,越來越多各類型的超導(dǎo)腔需要應(yīng)用到直線加速器中。中國科學(xué)院近代物理研究所承擔(dān)的ADS注入器Ⅱ中的超導(dǎo)加速段共含有二十多個(gè)HWR超導(dǎo)腔,為了能更準(zhǔn)確方便的測試這些超導(dǎo)腔的加速梯度和品質(zhì)因數(shù),必須要設(shè)計(jì)一套完整的超導(dǎo)低溫垂測控制系統(tǒng)。超導(dǎo)低溫垂測系統(tǒng)主要是由垂測杜瓦、液氦供液系統(tǒng)、液氮供液系統(tǒng)、氮?dú)饣厥障到y(tǒng)、氦氣回收凈化系統(tǒng)、可控蝶閥、相關(guān)配套管路和閥門組成。本文所述2K超導(dǎo)低溫垂測控制系統(tǒng)以西門子S1500系列PLC和串口服務(wù)器為硬件核心,控制網(wǎng)絡(luò)采用分層式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)�？刂葡到y(tǒng)的IOC設(shè)計(jì)介紹了SIEMENS PLC和無紙記錄儀等設(shè)備的EPICS底層驅(qū)動(dòng)解決方法,此外,還使用基于數(shù)據(jù)流設(shè)備的通訊驅(qū)動(dòng)模塊StreamDevice完成了液位傳感器和真空計(jì)等EPICS底層通訊模塊的編寫,自動(dòng)化垂測過程主要采用了EPICS中的Sequencer應(yīng)用來編寫順序控制程序完成對現(xiàn)場閥門和泵組的順控邏輯。上層應(yīng)用界面方面,使用CSS完成了2K低溫垂測系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì),搭建... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院近代物理研究所)甘肅省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

K低溫垂測系統(tǒng)管路圖

ˋMTF）中安裝兩個(gè)測試臺。每個(gè)測試臺的主要元件是測試低溫恒溫器（XATC），每個(gè)低溫恒溫器允許同時(shí)測試安裝在專用插件上的4個(gè)空腔。低溫恒溫器配備有外部管線，可為其提供液態(tài)氦，并將氦進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為超流體HeII�？涨粚惭b在懸掛于上部插件的運(yùn)輸框架上。由于射頻測試過程中的輻射水平很高，因此低溫恒溫器將被放置在AMTF地板上鉆出的孔中，并用混凝土屏蔽層覆蓋。液氦將通過4通道傳輸線供應(yīng)，而氦蒸氣將通過預(yù)熱線路泵送。此外，每個(gè)低溫恒溫器都可通過泄壓管路防止超壓。圖1.2顯示了AMTF大廳中測試臺的3D模型視圖。圖1.2XATC1測試臺的3D模型視圖（左）及其在AMTF（DESY站點(diǎn)）的視圖（右）Figure1.2The3DmodelviewoftheXATC1teststands(left)anditsviewattheAMTF

2K低溫垂測控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6過內(nèi)網(wǎng)相互連接后最終集成到控制室集中管理，這樣形成了一個(gè)不同通訊協(xié)議協(xié)同使用、不同設(shè)備統(tǒng)一接口的柔性控制系統(tǒng)。一般分布式控制系統(tǒng)總的分為三級，即現(xiàn)場級、控制級以及操作級組成[13]。位于控制系統(tǒng)最頂層的是操作級也可以叫做上位機(jī)，上位機(jī)通過相應(yīng)的組態(tài)軟件提供人機(jī)交互畫面，使操作人員實(shí)時(shí)查看控制設(shè)備并分權(quán)限對系統(tǒng)的操作級別進(jìn)行限制等等；被控設(shè)備附近的處理器組成分布式系統(tǒng)的核心—控制級，通過局域網(wǎng)將底層設(shè)備傳送的信息進(jìn)行解析，并通過系統(tǒng)內(nèi)部的相應(yīng)程序給出相應(yīng)的控制方式，同時(shí)將中央處理器下的指令輸出給現(xiàn)場級的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制級類似于人類的大腦，需要對所看到的信息做處理然后發(fā)出指令指揮我們的手腳；而現(xiàn)場級包括各種設(shè)備控制單元，主要負(fù)責(zé)對溫度、壓力、液位等傳感器以及泵組閥門等生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控[14,15]，進(jìn)而反饋給控制級，現(xiàn)場級相當(dāng)于我們的手腳。加速器領(lǐng)域的分布式控制系統(tǒng)模型如圖1.3所示。圖1.3加速器分布式控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Figure1.3Structurediagramofacceleratordistributedcontrolsystem1.4.2EPICS概述實(shí)驗(yàn)物理與工業(yè)控制系統(tǒng)軟件包EPICS是一組協(xié)作開發(fā)的開放源代碼的軟件工具，庫和應(yīng)用程序集，是由美國Argonne和LosAlamos等實(shí)驗(yàn)室在90年代聯(lián)合開發(fā)，在全球范圍內(nèi)用于為科學(xué)儀器（如粒子加速器，望遠(yuǎn)鏡和其他大型科學(xué)實(shí)驗(yàn)）創(chuàng)建分布式軟實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)[16]。如上節(jié)所述，分布式集成控制系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：3375512