电子辐照实验装置辐射安全联锁系统的设计与实现
发布时间：2021-07-08 12:40
电子辐照实验装置主要用于反应堆设备及电缆材料的β辐照实验研究,为了避免实验装置运行时人员误入高辐射区受到辐射危害,需要建立稳定可靠的辐射安全联锁系统,以保护人员的辐射安全。本文介绍了电子辐照实验装置辐射安全联锁系统的设计依据、系统组成及联锁控制,该系统以冗余可编程逻辑控制器（PLC）技术为核心,通过控制流程、逻辑程序及监控软件的设计实现了对联锁设备的控制,确保了人员的辐射安全。
【文章来源】：核安全. 2020,19(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
系统组成示意图
根据电子辐照实验装置的布局情况，按照国家辐射安全相关标准规范，将辐照大厅内划分为控制区，在实验装置运行时禁止人员进入。电子辐照实验装置辐射安全联锁设备的分布情况如图2所示。PLC控制器位于控制室的控制机柜内，负责对所有辐射安全联锁设备的信号进行控制。钥匙装置位于控制室的控制台上，采用电磁控制方式，当加速器停机时才可以释放联锁钥匙，是联锁建立及加速器开机的必要设备。搜索清场按钮和紧急停机按钮位于辐照大厅内，分别用于联锁建立前对滞留大厅内人员的搜索清场及紧急情况下切断加速器束流，这些按钮带有指示灯，便于滞留在辐照大厅内的人员快速找到。门限位开关是防护门关闭状态的信号确认设备，警灯警铃以声光报警的方式提醒人员注意辐射安全联锁状态。PLC控制器所采用的SIEMENS公司CPU模块、I\O模块和通信接口模块等，均是双重设计的S7-412-5H热备硬冗余系统，并采用冗余的通讯专用电缆与现场联锁设备、加速器机器联锁系统、高频高压和电子枪高压触发控制器进行联锁连接，如图3所示。CPU模块配置成主、备CPU，可以确保设备在发生故障时可以无扰动自动切换。PLC控制器的工作模式为冗余模式，主、备CPU同时处于RUN状态，二者间采用专用电缆通信，保持事件同步程序执行并互相检查。主CPU发生故障或进入STOP状态时，主、备CPU之间进行切换，切换时不会出现数据信息丢失的问题，保证了系统的可靠性。此外，PLC控制器对所有联锁设备进行信号监控，当任何联锁设备信号状态出现异常时，都不能建立联锁或联锁建立时触发联锁信号切断实验装置的运行，这样既确保了辐射安全联锁系统的有效性，又提高了系统的安全性。
PLC控制器所采用的SIEMENS公司CPU模块、I\O模块和通信接口模块等，均是双重设计的S7-412-5H热备硬冗余系统，并采用冗余的通讯专用电缆与现场联锁设备、加速器机器联锁系统、高频高压和电子枪高压触发控制器进行联锁连接，如图3所示。CPU模块配置成主、备CPU，可以确保设备在发生故障时可以无扰动自动切换。PLC控制器的工作模式为冗余模式，主、备CPU同时处于RUN状态，二者间采用专用电缆通信，保持事件同步程序执行并互相检查。主CPU发生故障或进入STOP状态时，主、备CPU之间进行切换，切换时不会出现数据信息丢失的问题，保证了系统的可靠性。此外，PLC控制器对所有联锁设备进行信号监控，当任何联锁设备信号状态出现异常时，都不能建立联锁或联锁建立时触发联锁信号切断实验装置的运行，这样既确保了辐射安全联锁系统的有效性，又提高了系统的安全性。3 联锁控制
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC的高能同步辐射光源人身安全联锁系统设计[J]. 张会杰,马应林,王庆斌,阎明洋,马忠剑,刘琼瑶,刘平成,李楠. 工业控制计算机. 2019(10)
[2]移动式车辆检查系统调试场地的辐射安全联锁系统设计[J]. 赵潇,闫平,张国光. 核安全. 2019(05)
[3]一种硼中子俘获治疗装置的辐射安全联锁系统设计[J]. 马应林,王庆斌,王宇飞,张刚,张会杰. 核安全. 2018(06)
[4]基于PLC的散裂中子源加速器隧道辐射安全联锁系统设计[J]. 马应林,王庆斌,王宇飞,李俊刚. 自动化应用. 2017(04)
[5]1.5MeV电子辐照平台屏蔽改造[J]. 李长园,蔡军,张国庆,王建华,张志宏,徐杰,夏晓彬. 原子能科学技术. 2015(09)
[6]辐射安全联锁系统的数字化控制[J]. 罗芳,阮群生,李志亮,曾思南. 河南教育学院学报(自然科学版). 2015(03)
[7]中子物理实验装置辐射安全联锁系统[J]. 蔡军,徐杰,王建华,李长园,黄文博,夏晓彬. 核电子学与探测技术. 2014(11)
[8]上海光源剂量联锁PLC系统和故障记录[J]. 郭春龙,许浔江,沈卫祖,武万锋,李瑞. 原子能科学技术. 2014(01)
[9]BEPCⅡ数字化辐射防护平台研究及应用[J]. 李俊刚,李铁辉,陈志兴. 核电子学与探测技术. 2010(09)
[10]BEPC 新安全联锁系统[J]. 汤树明,那相印,陈健松,余玉兰,蔡广宇,吴靖民,李铁辉. 核电子学与探测技术. 1998(05)
本文编号：3271588
【文章来源】：核安全. 2020,19(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
系统组成示意图
根据电子辐照实验装置的布局情况，按照国家辐射安全相关标准规范，将辐照大厅内划分为控制区，在实验装置运行时禁止人员进入。电子辐照实验装置辐射安全联锁设备的分布情况如图2所示。PLC控制器位于控制室的控制机柜内，负责对所有辐射安全联锁设备的信号进行控制。钥匙装置位于控制室的控制台上，采用电磁控制方式，当加速器停机时才可以释放联锁钥匙，是联锁建立及加速器开机的必要设备。搜索清场按钮和紧急停机按钮位于辐照大厅内，分别用于联锁建立前对滞留大厅内人员的搜索清场及紧急情况下切断加速器束流，这些按钮带有指示灯，便于滞留在辐照大厅内的人员快速找到。门限位开关是防护门关闭状态的信号确认设备，警灯警铃以声光报警的方式提醒人员注意辐射安全联锁状态。PLC控制器所采用的SIEMENS公司CPU模块、I\O模块和通信接口模块等，均是双重设计的S7-412-5H热备硬冗余系统，并采用冗余的通讯专用电缆与现场联锁设备、加速器机器联锁系统、高频高压和电子枪高压触发控制器进行联锁连接，如图3所示。CPU模块配置成主、备CPU，可以确保设备在发生故障时可以无扰动自动切换。PLC控制器的工作模式为冗余模式，主、备CPU同时处于RUN状态，二者间采用专用电缆通信，保持事件同步程序执行并互相检查。主CPU发生故障或进入STOP状态时，主、备CPU之间进行切换，切换时不会出现数据信息丢失的问题，保证了系统的可靠性。此外，PLC控制器对所有联锁设备进行信号监控，当任何联锁设备信号状态出现异常时，都不能建立联锁或联锁建立时触发联锁信号切断实验装置的运行，这样既确保了辐射安全联锁系统的有效性，又提高了系统的安全性。
PLC控制器所采用的SIEMENS公司CPU模块、I\O模块和通信接口模块等，均是双重设计的S7-412-5H热备硬冗余系统，并采用冗余的通讯专用电缆与现场联锁设备、加速器机器联锁系统、高频高压和电子枪高压触发控制器进行联锁连接，如图3所示。CPU模块配置成主、备CPU，可以确保设备在发生故障时可以无扰动自动切换。PLC控制器的工作模式为冗余模式，主、备CPU同时处于RUN状态，二者间采用专用电缆通信，保持事件同步程序执行并互相检查。主CPU发生故障或进入STOP状态时，主、备CPU之间进行切换，切换时不会出现数据信息丢失的问题，保证了系统的可靠性。此外，PLC控制器对所有联锁设备进行信号监控，当任何联锁设备信号状态出现异常时，都不能建立联锁或联锁建立时触发联锁信号切断实验装置的运行，这样既确保了辐射安全联锁系统的有效性，又提高了系统的安全性。3 联锁控制
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PLC的高能同步辐射光源人身安全联锁系统设计[J]. 张会杰,马应林,王庆斌,阎明洋,马忠剑,刘琼瑶,刘平成,李楠. 工业控制计算机. 2019(10)
[2]移动式车辆检查系统调试场地的辐射安全联锁系统设计[J]. 赵潇,闫平,张国光. 核安全. 2019(05)
[3]一种硼中子俘获治疗装置的辐射安全联锁系统设计[J]. 马应林,王庆斌,王宇飞,张刚,张会杰. 核安全. 2018(06)
[4]基于PLC的散裂中子源加速器隧道辐射安全联锁系统设计[J]. 马应林,王庆斌,王宇飞,李俊刚. 自动化应用. 2017(04)
[5]1.5MeV电子辐照平台屏蔽改造[J]. 李长园,蔡军,张国庆,王建华,张志宏,徐杰,夏晓彬. 原子能科学技术. 2015(09)
[6]辐射安全联锁系统的数字化控制[J]. 罗芳,阮群生,李志亮,曾思南. 河南教育学院学报(自然科学版). 2015(03)
[7]中子物理实验装置辐射安全联锁系统[J]. 蔡军,徐杰,王建华,李长园,黄文博,夏晓彬. 核电子学与探测技术. 2014(11)
[8]上海光源剂量联锁PLC系统和故障记录[J]. 郭春龙,许浔江,沈卫祖,武万锋,李瑞. 原子能科学技术. 2014(01)
[9]BEPCⅡ数字化辐射防护平台研究及应用[J]. 李俊刚,李铁辉,陈志兴. 核电子学与探测技术. 2010(09)
[10]BEPC 新安全联锁系统[J]. 汤树明,那相印,陈健松,余玉兰,蔡广宇,吴靖民,李铁辉. 核电子学与探测技术. 1998(05)
本文编号：3271588
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