具有适应性的实验室用小型加速器控制系统的研究

发布时间：2020-04-28 20:43

【摘要】：在本实验室中,由于存在的小型加速器系统较多,对于每一套加速器系统编制一套相应的控制系统工作量大,且不易于实验人员的操作,所以具有适应性的加速器控制系统平台能较好的解决实验室中的控制系统较多的问题。文中首先对PLC的工作原理进行了简要的讲述,并对PLC-PC的控制系统进行了分析。然后着重介绍了具有适应性的小型加速器控制系统平台的原理和常用的物理设备的工作原理,主要从小型加速器的四个部分出发,分别分析了阀门、泵、电源和束测器件等的工作原理和控制原理。适用性的小型加速器系统平台的适用性主要从上位机程序和下位机程序两个方面体现。文中从本控制系统平台的下位机PLC部分程序编制开始,分别对各个物理设备和数字量、模拟量的输入输出的程序原理进行介绍。论文介绍了上位机基于WinCC的程序的设计和编制。通过对各个物理设备的控制界面的介绍,讲述了在上位机程序中的控制原理。然后,文中对控制系统平台的适用性进行了着重的分析,并以实验室中的三束离子注入机为例,详细讲述了控制系统平台的应用过程。通过本控制系统应用在三束离子注入机中,调试得到了实验用的束流。为了更好地满足试验中对束流品质的要求,对得到的束流制备了一套束流剖面分析系统。从成像系统的搭建到软件实现,提出了一套较为完成的束流剖面观测系统,描述了硬件组成和工作原理,软件以Matlab为基础,通过图片叠加,背景校正等方法,能够直观地实时观察出束流的大小、形状、位置等信息,较好地解决了束流观测图中对束流的宽度和形状的观测问题,并在实验中取得了较为理想的结果。
【图文】：

前端控制层逡逑设备控制层逡逑图１．１分布式体系结构示意图逡逑加速器控制系统的软件部分也可Ｗ分为Ｈ个部分，即为用户层（Ｃｌｉｅｎｔ邋Ｔｉｅｒ）、逡逑服务层（Ｓｅｒｖｉｃｅｓ邋Ｔｉｅｒ）和实时控制层（Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｔｉｅｒ）。用户层主要功能逡逑是为加速器系统操作人员提供操作界面，并且提供完成束流调试工作的软件等。逡逑服务层一般是用来运行加速器系统的控制程序和束流调试软件，故障报警系统和逡逑历史数据存储工作也一般在这一层中。在一些大型的加速器系统中，服务层还用逡逑来配置大型服务器，运行数据库管理系统，，同时还能够完成在线的数据计算处理逡逑等工作。被控制设备的驱动程序和加速器系统的现场控制程序一般在设备控制层，逡逑同时在复杂的加速器控制系统中还包括有实时数据库等。逡逑１．１加速器控制系统逡逑加速器控制系统开发的首要任务就是系统集成。随着集成电路的发展，控制逡逑系统的硬件部分逐步实现了模块化和商品化

目前已经在Ｌｉｎｕｘ、Ｗｉｎｄｏｗｓ、Ｓｏｌａｒｉｓ等操作系统中实现。ＴＡＮＧＯ的特点是对逡逑象接入能力强，能够提供系统级和设备级两种接入能力，同时提供控制系统的公逡逑共服务组件。ＴＡＮＧＯ控制系统的结构图如图１．３所示。逡逑４逡逑
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL503.6

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本文编号：2643849