HIRFL—CSR离子泵电源控制系统设计

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质谱仪用离子泵供电和真空控制系统的研制

质谱仪用离子泵供电和真空控制系统的研制

12 整数
真空度 1 10^((D/6553510)1.6679.333),单
14 整数 16 整数
位 Pa
原始 AD整型,与真空成对数关系:V= 真空度 2
10^((D/6553510)3.5),单位 Pa
线性关系:V=(D/655355)0.4,单 流量测量
位 L/min
18 整数
温度测量 原始 AD整型,反映 PT100的变化情况 bit0:校验和异 常;bit1:真 空 度 1异 常;
科技风 2020年 6月
电子信息 DOI:10.19392/j.cnki.16717341.202017092
质谱仪用离子泵供电和真空控制系统的研制
路晓川 赵加鹏 田亮亮 凌大鹏 李航涛
中国船舶重工集团公司第七一八研究所 河北邯郸 056027
摘 要:基于质谱仪小型化和集成化的需求,设计了一套离子泵供电和真空控制系统,该系统分为高压供电和真空控制两部 分。高压供电部分主要通过集成到电路板上的高压模块来实现。真空控制部分主要通过以嵌入式处理器 PIC32为主体的电路板 实现真空度的采集以及减压泵等部件的开关控制。该系统作为配套设备已经在质谱仪上经过长期测试,性能可靠。
Abstract:Basedontheminiaturizationandintegrationofmassspectrometer,asetofionpumppowersupplyandvacuumcontrolsystem isdesigned,whichisdividedintotwoparts:highvoltagepowersupplyandvacuumcontrol.Thehighvoltagepowersupplyismainlyrealized bythehighvoltagemoduleintegratedintothecircuitboard.Inthevacuumcontrolpart,thecircuitboardwithembeddedprocessorPIC32as themainbodyrealizesthecollectionofvacuumdegreeandtheswitchcontrolofcomponentssuchaspressurereliefpump.Thesystem has beentestedonthemassspectrometerforalongtimeanditsperformanceisreliable.

离子源头部电源控制系统设计-论文

离子源头部电源控制系统设计-论文

离子源头部电源控制系统设计-论文目录中文摘要 (2)英文摘要 (3)1 绪论 (4)1.1课题研究的背景 (4)1.2课题研究的目的 (5)1.3课题设计的主要内容 (5)2 离子源头部电源控制系统的分析 (6)2.1离子源的分析 (6)2.1.1 离子源的类型 (6)2.1.2 离子源的技术指标 (6)2.2电源控制系统的分析 (7)2.2.1 电源控制系统的组成 (7)2.2.2 电源控制系统的控制对象介绍 (8)2.2.3 电源控制系统的功能 (9)2.3电源控制系统流程的分析 (9)2.3.1 电源控制系统控制的要求 (9)2.3.2 电源控制系统时序设置 (10)2.3.3 电源控制系统流程展示 (11)2.3.4 电源控制系统中的检测单元与显示单元............... - 11 - 2.4 控制系统的输入输出对象的分析........................... - 14 - 2.4.1 输入输出数字量的选择............................. - 14 -2.4.2 输入输出模拟量的选择............................. - 14 -3 离子源头部电源控制系统整体方案设计.......................... - 15 - 3.1 控制系统方案的选择..................................... - 15 -3.2 控制系统方案的论证..................................... - 15 -3.3 控制系统方案的具体设计................................. - 17 -3.3.1 PLC选型......................................... - 17 -3.3.2 西门子PLC S7-300模块选择 (18)3.3.3 PLC编程设计..................................... - 20 -3.3.4 上位机与PLC完成对接 (28)结论 (29)谢辞 (30)参考文献....................................................... - 32 - 附录1 ......................................................... - 32 -离子源头部电源控制系统设计摘要:本论文基于中性束注入系统中的电源控制系统,为解决能源危机,核聚变将是未来解决能源危机的主要战略能源。

海水汲取主控制系统设计说明书

海水汲取主控制系统设计说明书

3rd International Conference on Automation, Mechanical Control and Computational Engineering (AMCCE 2018)The Master Control System Design of DesalinationHuang Hui1, a), Zhao Ruhe2, b)1JinCheng College of Sichuan University, Chengdu 611731, China2 JinCheng College of Sichuan University, Chengdu 611731, Chinaa)***************b)****************Abstract. This design uses a PLC-based control scheme and uses industrial Ethernet, modbus fieldbus,and distributed control hybrid networking techniques to complete the desalination master controlsystem design.Keywords: Master Control System, Desalination, Industrial EthernetDESIGN OVERVIEWThe entire seawater desalination system is provided with a programmable logic controller (PLC) control system, with a color monitor, keyboard, and mouse as the main monitoring and control means. No conventional monitoring instruments are provided. Through the programmable logic controller (PLC) to complete the seawater desalination system to achieve automatic control, program control and remote operation, in the PLC with the necessary protection and locking function. The control level will be set in accordance with the “local unattended” setting, ie, the start, stop, and normal operation of the process system can all be controlled and monitored at a remote location. In case of an emergency, the control system sets up automatic interlocking and protection actions (including stop of the equipment). Functionality to prevent accidents from expanding. Except for some preparations in the start-stop phase that need to be checked by the operator, the start, stop, normal operation and abnormal condition treatment of the seawater desalination system can be completed in the control room. When abnormalities, failures, or accidents occur in the seawater desalination system, the relevant equipment and systems can be automatically removed through interlocking and protection functions; at the same time, accident records are recorded and accident parameters or conditions are recalled.One PLC control unit is set in the seawater desalination control room, and redundant CPU modules, redundant communication modules, redundant power supply modules, control cabinets, and mounting baseboards are used to configure the configuration mode. Engineer station and operator station are configured. Network switches, printers, etc. constitute the entire desalination control system. PLC is responsible for the automatic control and operation of the entire seawater desalination system, as well as the data acquisition and control output and system centralized monitoring requirements of the system's process parameters, equipment status, etc., and taking into account the network's expansioncapabilities, reserved network interfaces, and ensure the same with the main system. The clock is unified.Design RequirementsThe control system should be easy to configure, easy to use and easy to expand. The design of the control system should use appropriate redundant configuration and diagnostics to the module channel level self-diagnosis function to make it highly reliable. Failure of any component in the system should not affect the work of the entire system. Various self-diagnosis means of the control system can make the system internal fault be detected before it affects the process.The bidder’s I/O allocation plan must meet the following requirements in order to achieve the purpose of this project's cable merger optimization design:The control and feedback models (ie, AO, AI, DO, and DI signals) of any equipment (such as a motor, pump, regulator valve, and electric door) are required to be located on the same side of the same cabinet.The control and feedback models (ie, AO, AI, DO, and DI signals) of any equipment locally controlled in the cabinet require that they be arranged on the same side of the same cabinet.During the engineering design process, if the control function and process I/O configuration need to be modified due to changes in the relevant technical conditions and requirements, the design should be updated in time.The GPS clock synchronization interface provided provides clock synchronization.The control loop should follow the principle of protection and chain control priority to ensure the safety of the unit equipment and personnel. PLC design should follow the following failure safety guidelines:A single fault should not cause an overall failure of the PLC system. No matter what happens, the PLC system should move the equipment in a safe direction.When analog control, sequence control, interlock protection control, and individual operation work together on the same object, the priority of the control instruction should be the order in which the interlock control is the highest, the individual operation is the next, and the analog control and the sequence control are the lowest.When the analog quantity control, sequence control, and interlocking control operation share the same switching quantity signal, the switching quantity signal is first sent to the protection circuit with the highest priority, that is, the switching quantity signal shared by several circuits enters the priority of the specific circuit or The distribution order should also be the highest in protection chain control, the second in individual operation, and the lowest in analog control and sequential control.When the control loop shares the same analog signal, the analog signal should be sent to the analog control loop first. And the availability of the entire control system should be at least 99.9%.The system should be able to accept grounding with a common grounding grid (PLC can meet the requirement of grounding resistance <4Ω) and does not require a separate grounding grid for the control system. The grounding cable in the PLC system is provided by the bidder, and the demarcation point of the grounding cable is on the terminal block grounded in the PLC cabinet.The operator station should be able to achieve soft manual / automatic operation function.Hardware DesignProgrammable Logic Controller (PLC)The programmable logic controller (PLC) should be configured as a dual-system hot backup system, that is, two racks, each rack containing a CPU module, a power supply module, 2 Ethernet communication module, a remote communication Module (if needed); remote I/O network uses Ethernet ring IO network (or dual bus) to ensure high reliability of the system.In the PLC system, the address of the redundant Ethernet can be automatically and undisturbed in the hot backup system. No matter which PLC is switched to the host, the IP addresses of the host and the standby can always be automatically switched so that they always remain unchanged.The data exchange of the hot backup system adopts 1000M optical fiber or twisted pair, and is directly connected to the fiber interface or RJ45 port on the CPU to ensure the efficiency of data exchange.The hot backup switching time is strictly controlled within one scan period to ensure that it does not affect the control process.Should be complete with input and output modules, memory, enclosure, dedicated connection cables and connectors, and real-time operating systems, etc. All hardware should be the manufacturer's standard product or standard selection.(2) All modules in the system should be plug-in and easy to replace. Each type of I/O measurement point in each cabinet should have 10% of spare capacity, and each cabinet should also have 15% of module slot spare capacity. Spare slots should be equipped with the necessary hardware to ensure that modules can be put into operation in the future.(3) All switch outputs and analog I/O modules should have isolation devices.(4) The control power supply should be equipped with surge protection. The control system should be able to accept one 230VAC single-phase 50Hz AC power supply. When the control system needs other voltage level power supply, it needs to be equipped with a transformer or a regulated power supply.(5) The PLC system can operate continuously in high electrical noise, wireless battery interference and vibration environments. The electromagnetic interference and radio frequency interference with a working frequency of 470 MHz and a power output of 5 W are emitted beyond 1.2 meters away from the PLC device and should not affect the normal operation of the system.(6) All hardware in the programmable controller system can operate continuously in the ambient temperature range of 0 to 60°C and relative humidity of 5 to 95% without condensation.(7) Central Processing Unit CPU;The CPU module integrates three Ethernet interfaces and one USB interface and supports Ethernet IP and Modbus two kinds of Ethernet communication protocols.CPU module comes with integrated storage space of not less than 8M, while supporting extended load memory up to 4GB to meet future needs.CPU boolean application execution speed is not lower than 10Kinst/msCPU load rate cannot be higher than 40%Wh en using the EEPROM memory, the stored program and data are stored on the battery for at least 6 months. When the battery is replaced, the program or data must not be lost, and the low-voltage alarm indicator should be set.The programmable controller includes at least the following functions: real-time clocks and calendars, relays and latch relays, transition contacts, timers, counters, arithmetic operations, logic functions, shift registers, and so on.Power failure is a recoverable failure of the system. Once the power is restored, the controller module should automatically resume normal operation without any intervention from the operating personnel.(8) Input/Output (I/O) Modules1) The PLC's I/O modules can receive or output the following types of signals according to the tenderer's requirements:a. Analog inputDC current signal 4~20 mA,Thermal resistance signal index number Pt100Input Impedance Current Input < 250 ΩVoltage input > 500 KΩb. Analog outputDC current signal 4~20 mA, load capacity > 1000 ΩDC voltage signal 1~5 V, load capacity > 600 Ωc. Switch inputLogic level 24V.DC, input impedan ce > 1000 ΩContact input normally open, normally closed dry contactd. Switch outputContact output normally open, normally closed dry contactEach contact should be able to meet the following capacity at the same time:230 V.AC, 2A (resistive load)230 V.AC, 1A (inductive load)220 V.DC, 0.4 A (inductive load)110 V.DC 5A2) The I/O processing system is "intelligent" to reduce the processing load of the control system. The I/O processing system should be able to complete functions such as scanning, data setting, digital input and output, linearization, process point quality judgment, and engineering unit conversion.3) All I/O modules have LED indications and other diagnostic displays indicating I/O status, such as module power indications.4) When distributing control loops and I/O signals, the impact on the safe operation of the unit is minimized when a controller or I/O channel board is damaged.5) When the controller I/O power supply fails, the I/O is in a safe state to the process system, and no malfunction occurs.6) When using I/O channels for information exchange with other control systems, there should be electrical isolation measures.7) The signal paths of all I/O channels should be isolated from each other. It can provide an effective isolation value above 1500V between the I/O module's field wiring and other I/O modules.8) All I/O modules meet the requirements of ANSI/IEEE 472 "Surge Voltage Susceptibility Test Capability Guidelines (SWC)". Do not damage the system if you accidentally add 250V DC voltage or AC peak-to-peak voltage.9) When the transmitter adopts a two-wire system of 24V.DC power supply, power is supplied by the module. Each transmitter power is independent.10) The processing of redundant input thermal resistance and transmitter signals is accomplished by different I/O modules. Failure of a single I/O module cannot cause any device failure or tripping.11) Provide open and short circuit of the RTD and 4~20mA signal and the inspection function of the input signal beyond the possible range of the process. This function is completed during each scan.12) For thermal resistance input signals, there is a separate bridge for each input signal.13) The supply voltage of the I/O module to the field contact should be at least within the range of 24VDC.14) All contact input modules have anti-shake filtering. If the input contact signal is still dithered after 4 milliseconds, the module does not accept the contact signal.15) The zero drift and gain corrections are automatically and periodically performed using corresponding means.16) The PLC-to-actuator circuit's switching output signal uses an I/O channel with a relay output or an additional relay, and provides the operating power to the relay coil.17) The minimum threshold current required by the digital input module to detect a pair of closed contacts is 10mA, which avoids the use of an external load resistor.18) When the required load current is higher than the rated current of the output contact in the output module, set the intermediate relay to handle the high load demand value.ACKNOWLEDGMENTSThis work was supported by corresponding author Zhao Ruhe.REFERENCES1. Environmental testing - Part 1: General and guidance (IEC 60068-1:2013);2. Basic and safety principles for man-machine interface, marking and identification - Codingprinciples for indicators and actuators (IEC 60073);3. Series Explosive Atmosphere Standards (IEC 60079);4. Tests for electric cables under fire conditions (IEC 60331-1:2009);5. Safety requirements for electronic measuring apparatus (IEC 60348)6. Electromagnetic compatibility for industrial-process measurement and control equipment. Part 1:General introduction (IEC 60801-1:1984)。

利比亚泵站的控制系统设计

利比亚泵站的控制系统设计

利比亚泵站的控制系统设计作者:刘朝辉来源:《科技创新导报》 2011年第25期刘朝辉(中交天津港湾工程设计院有限公司天津 300457)摘要:本论文介绍了利比亚项目给水泵站的控制系统设计,根据国外监理要求,采用了先进的设计理念,如PROFIBUS总线控制技术和可视化人机界面,并且根据当地要求设计了国内没有先例的水塔+恒压双工况全自动控制系统。

关键词:控制 PLC 总线模式在利比亚项目中的泵站设计中,国外监理对控制系统有很高的要求,于是我们采用了先进的PROFIBUS总线技术、人机界面HIM技术和PLC控制技术,尤其是根据当地的实际情况,国外监理还提出了一些特殊的要求,对此国内外均没有现成的模式可以参考。

为达到这些要求,我们完成了具有创新性的控制系统设计。

1 项目概述该泵站主要工艺设备有:给水泵组(二工一备)、全自动加氯机、地面水池出口电动蝶阀、泵房排污泵等。

主要电气设备有:备用柴油发电机组、低压配电柜、电动机控制中心(MCC)、PLC控制柜等。

主要检测设备有:各工艺过程的超声波液位变送器等、泵站进水口及出水口流量变送器、水泵组出口压力变送器等。

2 控制系统构成控制系统的核心采用德国西门子S7-300PLC以及PROFIBUS工业控制总线。

本文着重介绍具有设计创新的给水泵组控制模式。

3 给水泵组的控制模式3.1 高位水箱(水塔)控制模式这是中东和北非阿拉伯世界最普遍的供水方式。

通过水塔的水位控制水泵的运行,从而保持水塔一定的水位,依靠重力水压来进行城市管网供水。

3.2 变频加压控制模式在许多国家包括中国的城市供水体系中,一般采用变频加压的方式,不采用水塔,而是通过管道上的压力传感器和压力变送器控制变频器的频率,从而改变电机转速,达到控制流量和给水压力的目的。

3.3 当地监理要求的控制模式当地监理要求利比亚由中交集团新建的给水泵站,除了必须采用水塔之外,还要考虑水塔长期停用时,给水泵站仍能正常工作,满足城市供水要求。

HIRFL-CSR主环慢引出设计

HIRFL-CSR主环慢引出设计

HIRFL-CSR主环慢引出设计
原有进;宋明涛;董金梅;夏佳文
【期刊名称】《强激光与粒子束》
【年(卷),期】2005(017)002
【摘要】对HIRFL-CSR工程的主环(CSRm)的共振慢引出进行了设计,并采用Winagile程序对引出过程进行了初步的计算机模拟.主环慢引出采用幅度和动量选择引出机制,其引出通道和快引出通道相同.采用了1/3整数共振慢引出机制来获得约1 s的较均匀的引出束流,该引出束流的水平发射度小于1πmm·mrad.
【总页数】4页(P275-278)
【作者】原有进;宋明涛;董金梅;夏佳文
【作者单位】中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000;中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000;中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000;中国科学院,近代物理研究所,甘肃,兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】TL503
【相关文献】
1.HIRFL-CSR主环磁铁电源数据采集控制模块设计 [J], 王凤臣;乔卫民;敬岚;李庆瑞;徐杨;袁魏华
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3.兰州重离子加速器冷却存储环慢引出控制系统 [J], 刘伍丰;乔卫民;原有进;毛瑞
士;赵铁成
4.超长周期慢引出主环磁铁电源控制系统设计 [J], 杨锋;安石;顾可伟;张玮;武俊奇;姜子运;陈云
5.HIRFL-CSR主环加速腔系统设计 [J], 张文志;张殿胜;宋明涛;杨晓东;夏佳文;原有进
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抽水泵的PLC控制系统设计方案

抽水泵的PLC控制系统设计方案

随着计算机控制技术的迅速发展 ,以微处理器为核心的可编程序控制器〔 PLC控制已逐步取代继电器控制 ,普遍应用于各行各业的自动化控制领域。

固然煤炭行业也不例外 ,但是目前许多矿井下主排水系统还采用人工控制 ,水泵的开停及选择切换均需人工完成,彻底依赖于工人的技术、经验和责任心,也预测不了水位的增长速度,做不到根据水位和其他参数在用电的峰谷期自动开停水泵 ,这将严重影响煤矿自动化管理水平和经济效益,同时也容易由于人为因素造成各种安全隐患。

在煤矿矿井建设和生产过程中 ,随时都有各种来源的水涌入矿井 ,为保证煤矿的生产安全,必须及时将涌出的矿井水快速地排放到地面 ,矿井排水设备不仅要排除各时期涌入矿井的水 ,而且在遭到蓦地涌水的袭击有可能淹没矿井的情况下 ,还要抢险排水 ,因此煤矿主排水系统能否正常运行直接关系到矿井的安全生产。

因此,矿井排水设备是煤矿建设和生产中不可缺少的 ,排水泵的安全可靠运行对保证矿井安全生产起着非常重要的作用。

目前,矿井排水系统普遍采用人工操作 ,存在着人员劳动强度大、机电启停时间长、水泵运行效率低等诸多问题,如何实现煤矿井下排水泵的自动控制和无人值守,并满足煤矿生产调度综合自动化的要求 ,便成为当前急需解决的问题。

针对当前煤矿排水系统的实际情况 ,本文提出一种实现煤矿井下主排水系统的设计方案 ,并对其工作原理和结构做一扼要介绍。

煤矿井下排水泵自动控制系统通过检测水仓水位和其它参数 ,控制水泵轮流工作与适时启动备用泵,合理调度水泵正常运行。

系统通过触摸屏以图形、图象、数据、文字等方式,直观、形象、实时地反映系统工作状态以及水仓水位、机电工作电流、机电温度、轴承温度、排水管流量等参数,并通过通讯模块与综合监测监控主机实现数据交换。

该系统具有运行可靠、操作方便、自动化程度高等特点,并可节省水泵的运行费用。

整个自动控制系统由数据自动采集、自动轮换工作、自动控制、动态显示及故障记录报警和通讯接口等5个部份组成。

HIRFL—CSR循环冷却水温度远程测量系统设计

HIRFL—CSR循环冷却水温度远程测量系统设计
影 响到 束 流 的品 质 , 而磁 铁 温 度 又 影 响着 磁 场 的性 能 。当磁 铁线 圈通 过 电 流 后 , 由于 线 圈发 热而 导致磁 铁 温度过 高 , 而有 可 能导致 失磁 , 进 为解 决 该 问题 , 线 圈 内部 注 人 冷却 水 以带 走 在 线 圈产 生 的热量 , 而降 低磁 铁 的温 度 , 证磁 从 保 铁 的正 常工作 。 由于 对循 环 冷却 水 温度 的测量
此 种结 构 系统 的探头 和 上面所 述 的探头 一
样 , 可采 用热 电阻 、 电偶 等再 和其它 电阻搭 均 热
成 桥 式 电路 , 然后 把 由温度 变 化 而 引起 的热敏 元 件阻 值 的 变化 转 化 为 电压 变化 输 入 到 MC U
l 5 67
究方 向为加速器 自动控 制与核物理数据 获取 。
() 3 一线 总线数 字 温 度 传 感器 +D 4 0模 T0 块 +网络模块 , 系统典 型结构 如 图 3所示 。 该

线总线数字温度 卜 D 40 — 网夫 . 中控室 T 0 - _
达 到 加速器 的稳定 运 行 。
子加 速 器一 冷 却 储 存 环 ( F LC R) 一 个 HIR —S 是 大型综 合 工 程 , 控 制 系 统 中 有 大量 温度 测 量 其 任 务 。加 速器 中磁 场 的作 用是 约束 带 电粒子 束 在磁 场 中 的聚焦 和 传 输 , 场 性 能 的好坏 直 接 磁
以百 特 工 控 X S 0 MT 0 0系 列 产 品 为 例 , 用 PO d 0热 电阻作 为 探 头 , 由该 热 电阻 与 其它 电阻
组成 的桥式 电 路 把 由温 度 变 化 而 引起 的 Pl0 t O 的阻 值 的变 化 转 化 为 电压 变化 , 后 输 入 到数 然 字 显示 仪 表 中 , 字 显 示 仪 表 可 以显 示 与 当前 数 温度 相关 的参 数 , 过 串 口 R 45或 R 22送 通 S8 S3 至P , C 通过 P C的处理 后 得到 温度 的数 字 , 然后
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器, 由转 换 器 将 T C P / I P数 据 格 式 的命 令 转 换
为R S 2 3 2串 口数 据 后 送 人 M S P 4 3 0控 制 器。 M S P 4 3 0 根据相应 的命 令控制电源的启停操作 以及 控 制 MA X 5 4 9 5输 出相应 的模 拟 电压信 号 , 最终作用 于离子泵 电源。同时 , M S P 4 3 0检测 离子泵电源 的相关信 息如开关量 、 当前电压 电 流值 以及过流过压状态等等 , 并将这些信息传 回远端 I P C进行实时在线监测。当系统出现异 常情况时, 系统将 会发 出警报 , 并 实现连锁保 护, 保证了系统的稳定性和可靠性。每个控制
泵电源工作 的长期稳定性和极 高的可靠性 , 需
要 使 用性 能 优 越 的控 制 器 , 特 别 是 电 源 的给 定
性能。通常选用元器件 的精度及其温漂等因素 会直接影 响电源整体性能指标 , 普通器件构成
的控制器可能无法满足其精度要求 。针对这种 情况 , 本设计选用 1 0 位双通道线性变化 的数字
究生 , 从事核数 据获取及 自动控制研究 。
器 都可 以设 置唯 一 的地 址 码 , 通过 R S 4 8 5总线
成本 。
实现多个控制器级联功能 , 简化现场安装、 降低
图 1 系 统 结 构框 图
2 控 制器设计
本控制器主要包括 电源 电路 、 D A C输出电
路、 A D C输入 电路 、 驱 动 电路 、 R S 4 8 5接 口 电路 以及 启停控 制状 态监 测 电路等 。控 制器 实 物如
国家“ 九五” 重大科学工程 兰州重离子加
速器 一冷却储 存 环 ( H I R F L—C S R) 是 一个 大 型 综 合性 工程 。真 空系 统是 加速 器 调试 和运 行 的 重 要 条件 , 而 离子 泵 电源 又是 真 空 系统 的重 要 组成 部 分 … 。这 些 电 源 中 不 仅 有 数 字 接 口… 还有模 拟接 口。为 了完成对 模 拟接 口离 子 泵电 源 的控 制 , 设 计 了本 控 制 系统 。为 了保 证 离 子
电位器 MA X 5 4 9 5 , 使其 在 有效 抽 头 点 间来 回移 动实现 电位 调 节 , 从 而输 出相 应 的 电 压 值 。本
M S P 4 3 0 F 1 4 9为控制芯片 , 其功能主要包括: D A 输出模块 ( 电压给定 ) 、 A D输入模块 ( 电压电流
回读 ) 、 状态量监测模块、 启停控制模块以及 电 源模块等。本控制系统结构如图 l 所示。远端 I P C通过 以太 网将 控 制命令 发送 到协 议转换
关键词 : MA X 5 4 9 5 ; M S P 4 3 0 ; 数字电位器 ; 数模转换 器; 离子泵电源 中图分类号 : T L 5 0 7 文献标 志码 : A 文章编号 : 0 2 5 8 - 0 9 3 4 ( 2 0 1 3 ) 0 1 - 0 0 4 9 - 0 4
内的 1 2位 A D C模块实现 了对 电源电压和 电流 的实 时回读监 测。同时 , 控制 器 可实现 电源启 停控制 以
及运行状态监控 。系统 的客 户端软件使用 Mi c os r o t f V i s u a l C++ 6 . 0设计 。该 电源控制 系统 具有结构 简单 、 响应速度快 、 精度 高 、 稳定性好 等优点 , 已成功实现 了对近 3 0台离子 泵电源的远程测控 。
及客户端软件 ; 最后给出了该控制系统 的测试
结论 。
1 系统结构
本系统 由远端 I P C ( I n d u s t r i a l P C ) 、 以太 网、 交换 机 、 协议转换器 、 控 制 器 以及 离 子 泵 电
源 构 成。协 议 转 换 器 完 成 T C P / I P 数 据 与 R S 2 3 2 串 口 数 据 相 互 转 换 。 控 制 器 以
HI R F L—C S R 离子 泵 电源 控 制 系统 设 计
林福 元 , 周德泰 , 王彦瑜
(1 . 中 国科学院近代物理研究 所 , 兰州 7 3 0 0 0 0 ; 2 . 中国科 学院研究生 院, 北京 1 0 0 0 4 9 )
摘要 : 介绍 了基 于 MS P 4 3 0 F 1 4 9混合数 字信 号处理器 和 M A X 5 4 9 5数字 电位 器的 H I R F L— C S R离 子 泵 电源控制系统 。MS P 4 3 0 F 1 4 9处理 器具有超低功耗 、 多外设 、 高性能等优点 。M A X 5 4 9 5是 一个具 有 1 0 位 双通道线性变化 的数字 电位器 , 它在 MS P 4 3 0控制 下输 出模 拟 电压 , 对 电源进 行给 定。通 过 MS P 4 3 0
4 9
文首先介绍 了系统结构及工作 流程 ; 其次分析
了系统的控制器设计 , 介绍了 M A X 5 4 9 5的工作
原 理及 应 用 ; 接着分析了 M S P 4 3 0程 序设 计 以
收稿 日期 : 2 0 1 2— 0 8—0 2
作者简 介: 林 福元 ( 1 9 8 7 一 ) , 男, 福建龙 岩人 , 硕 士研
图 2所 示 。
数字电位器也称为数控可编程 电位器 , 简 称数控电位器 ( D C P ) , 是一种新型电子器件 , 其 输入为数字量 , 输 出为模拟量 , 是一种 特殊的 数/ 模转换 器 ( D A C ) 。数 字 电 位 器 是 采 用 C MO S工 艺制 成 的数 字 一模 拟混 合 信 号处 理 集
第3 3卷 第 1 期
2 0 1 3年l e a r El e c t r o n i c s& D e t e c t i o n T e c h n o l o g y
Vo 1 . 3 3 No . 1
J a n . 2 0 1 3
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