基于EPICS和MDSplus的快控电源监控系统
发布时间：2021-05-18 09:41
目前的EAST系统中包括多个子系统,如低温、水冷、电源、真空、技术诊断等,每个子系统都有各自独立的采集设备和存储设备。在将每个子系统采集的数据发送到数据服务器并从数据服务器上读取数据的过程中,可能会受到服务器负载和网络等因素的影响。同时由于各子系统信号繁多,实验人员在实现对各信号的实时监控以及事后对工程数据查询的时候会较为复杂,这一问题同样存在于快控电源系统。针对这种现状,本文首先对国内外工程数据存储及查询的现状进行了分析,重点介绍了 ITER在数据存储方面的情况,然后对快控电源监控系统的需求做了进一步的分析,最终提出了基于EPICS和MDSplus的快控电源监控系统的开发方案。该系统主要由快控电源实时监控子系统和MDSplus数据显示子系统两大部分组成,两个子系统相对独立。其中快控电源实时监控子系统基于EPICS框架,负责采集快控电源各信号数据,实时监控电流电压等信号,并将其存入MDSplus数据库中,完成对快控电源的控制;而MDSplus数据显示子系统基于PyQt框架,根据实验人员的具体要求,负责从MDSplus中读取指定时间段内的工程数据,并将其以波形图的方式显示在子系统界面上,...
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文结构
1.4 本章小结
第2章 关键技术分析
2.1 EPICS概述
2.1.1 EPICS结构
2.1.2 通道访问协议
2.1.3 IOC概述
2.1.4 EPICS程序开发
2.2 CS-Studio概述
2.2.1 CS-Studio简介
2.2.2 BOY工具
2.3 MDSplus数据库概述
2.3.1 MDSplus数据库简介
2.3.2 MDSplus数据库存储结构
2.3.3 MDSplus数据库创建
2.4 PyQt框架概述
2.4.1 Python简介
2.4.2 Qt简介
2.4.3 PyQt介绍
2.5 本章小结
第3章 快控电源实时监控子系统
3.1 系统简介
3.2 需求分析
3.3 系统架构
3.3.1 系统架构图
3.3.2 开发环境
3.3.3 系统控制流程
3.4 软件结构
3.5 采集模块
3.5.1 功能说明
3.5.2 工作状态流程图
3.5.3 IOC数据库设计
3.5.4 Channel Archiver 工具
3.5.5 MDSplus数据库设计
3.6 监控模块
3.6.1 功能说明
3.6.2 MODBUS 协议
3.6.3 串口通信规约
3.6.4 I0C数据库设计
3.7 现场总线模块
3.7.1 功能说明
3.7.2 信号说明
3.8 界面设计
3.9 本章小结
第4章 MDSplus数据显示子系统
4.1 系统简介
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 系统架构
4.4 数据读取模块
4.4.1 数据读取流程
4.4.2 MDSplus数据读取接口
4.4.3 函数说明
4.5 数据显示模块
4.5.1 数据显示流程
4.5.2 界面与布局
4.5.3 数据处理与显示
4.6 本章小结
第5章 系统测试
5.1 测试环境
5.1.1 硬件配置
5.1.2 软件配置
5.2 环境部署
5.2.1 硬件部署
5.2.2 软件部署
5.3 功能测试
5.3.1 快控电源实时监控子系统
5.3.2 MDSplus数据显示子系统
5.4 结果分析
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MDSplus的NBI数据采集系统[J]. 杨振汉,胡纯栋,盛鹏,赵远哲,张睿,崔庆龙. 计算机系统应用. 2017(05)
[2]实验物理和工业控制系统在极向场电源控制系统中的应用[J]. 何诗英,黄连生,高格,王广红,朱黎黎. 强激光与粒子束. 2017(02)
[3]基于MDSplus的EAST长脉冲数据采集系统设计与实现[J]. 刘强,肖炳甲,王华忠,杨飞,李实. 微计算机信息. 2012(09)
[4]基于EPICS的EAST稳态数据采集与监控系统的实现[J]. 彭杨,肖炳甲,王华忠,李实,李贵明. 微计算机信息. 2012(04)
[5]基于EPICS框架的EAST数据服务器监控系统实现[J]. 彭杨,肖炳甲,王华忠,李实,王枫. 微计算机信息. 2011(10)
[6]基于Modbus/TCP协议的通讯服务器应用[J]. 胡长硕,丁立大,孔俊杰. 小水电. 2010(06)
[7]国际热核实验反应堆计划及其对中国核能发展战略的影响[J]. 潘垣,庄革,张明,王之江,丁永华,于克训. 物理. 2010(06)
[8]EAST工程实验数据发布系统的设计与实现[J]. 杨飞,肖炳甲,朱应飞. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(05)
[9]基于MDSplus的EAST工程数据获取及显示[J]. 杨飞,肖炳甲,刘连忠,朱应飞. 微计算机信息. 2010(13)
[10]基于Python的嵌入式脚本研究[J]. 王国强,张贝克. 计算机应用与软件. 2010(03)
博士论文
[1]托卡马克集成控制系统若干关键技术研究[D]. 张璟.华中科技大学 2016
[2]EAST中性束注入加热与电流驱动模拟研究[D]. 王骥.中国科学技术大学 2012
[3]EAST偏滤器物理及杂质注入行为研究[D]. 王东升.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]EAST-NBI数据采集系统优化设计[D]. 杨振汉.中国科学技术大学 2017
[2]基于MDSplus数据库分段技术的Web数据采集及显示系统[D]. 翁楚桥.华中科技大学 2013
[3]基于力控v6.0的EAST快控电源监控系统的研究[D]. 刘晓艳.安徽理工大学 2009
[4]EPICS在过程控制中的应用研究[D]. 王萌.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3193572
【文章来源】：中国科学技术大学安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 论文结构
1.4 本章小结
第2章 关键技术分析
2.1 EPICS概述
2.1.1 EPICS结构
2.1.2 通道访问协议
2.1.3 IOC概述
2.1.4 EPICS程序开发
2.2 CS-Studio概述
2.2.1 CS-Studio简介
2.2.2 BOY工具
2.3 MDSplus数据库概述
2.3.1 MDSplus数据库简介
2.3.2 MDSplus数据库存储结构
2.3.3 MDSplus数据库创建
2.4 PyQt框架概述
2.4.1 Python简介
2.4.2 Qt简介
2.4.3 PyQt介绍
2.5 本章小结
第3章 快控电源实时监控子系统
3.1 系统简介
3.2 需求分析
3.3 系统架构
3.3.1 系统架构图
3.3.2 开发环境
3.3.3 系统控制流程
3.4 软件结构
3.5 采集模块
3.5.1 功能说明
3.5.2 工作状态流程图
3.5.3 IOC数据库设计
3.5.4 Channel Archiver 工具
3.5.5 MDSplus数据库设计
3.6 监控模块
3.6.1 功能说明
3.6.2 MODBUS 协议
3.6.3 串口通信规约
3.6.4 I0C数据库设计
3.7 现场总线模块
3.7.1 功能说明
3.7.2 信号说明
3.8 界面设计
3.9 本章小结
第4章 MDSplus数据显示子系统
4.1 系统简介
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 系统架构
4.4 数据读取模块
4.4.1 数据读取流程
4.4.2 MDSplus数据读取接口
4.4.3 函数说明
4.5 数据显示模块
4.5.1 数据显示流程
4.5.2 界面与布局
4.5.3 数据处理与显示
4.6 本章小结
第5章 系统测试
5.1 测试环境
5.1.1 硬件配置
5.1.2 软件配置
5.2 环境部署
5.2.1 硬件部署
5.2.2 软件部署
5.3 功能测试
5.3.1 快控电源实时监控子系统
5.3.2 MDSplus数据显示子系统
5.4 结果分析
5.5 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本文总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MDSplus的NBI数据采集系统[J]. 杨振汉,胡纯栋,盛鹏,赵远哲,张睿,崔庆龙. 计算机系统应用. 2017(05)
[2]实验物理和工业控制系统在极向场电源控制系统中的应用[J]. 何诗英,黄连生,高格,王广红,朱黎黎. 强激光与粒子束. 2017(02)
[3]基于MDSplus的EAST长脉冲数据采集系统设计与实现[J]. 刘强,肖炳甲,王华忠,杨飞,李实. 微计算机信息. 2012(09)
[4]基于EPICS的EAST稳态数据采集与监控系统的实现[J]. 彭杨,肖炳甲,王华忠,李实,李贵明. 微计算机信息. 2012(04)
[5]基于EPICS框架的EAST数据服务器监控系统实现[J]. 彭杨,肖炳甲,王华忠,李实,王枫. 微计算机信息. 2011(10)
[6]基于Modbus/TCP协议的通讯服务器应用[J]. 胡长硕,丁立大,孔俊杰. 小水电. 2010(06)
[7]国际热核实验反应堆计划及其对中国核能发展战略的影响[J]. 潘垣,庄革,张明,王之江,丁永华,于克训. 物理. 2010(06)
[8]EAST工程实验数据发布系统的设计与实现[J]. 杨飞,肖炳甲,朱应飞. 合肥工业大学学报(自然科学版). 2010(05)
[9]基于MDSplus的EAST工程数据获取及显示[J]. 杨飞,肖炳甲,刘连忠,朱应飞. 微计算机信息. 2010(13)
[10]基于Python的嵌入式脚本研究[J]. 王国强,张贝克. 计算机应用与软件. 2010(03)
博士论文
[1]托卡马克集成控制系统若干关键技术研究[D]. 张璟.华中科技大学 2016
[2]EAST中性束注入加热与电流驱动模拟研究[D]. 王骥.中国科学技术大学 2012
[3]EAST偏滤器物理及杂质注入行为研究[D]. 王东升.中国科学技术大学 2012
硕士论文
[1]EAST-NBI数据采集系统优化设计[D]. 杨振汉.中国科学技术大学 2017
[2]基于MDSplus数据库分段技术的Web数据采集及显示系统[D]. 翁楚桥.华中科技大学 2013
[3]基于力控v6.0的EAST快控电源监控系统的研究[D]. 刘晓艳.安徽理工大学 2009
[4]EPICS在过程控制中的应用研究[D]. 王萌.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3193572
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