EPICS和合肥光源控制系统

介绍了一种分布式控制系统EPICS的总体结构及其各组成部件的功能。同时 ,对依据EPICS进行的合肥光源控制系统二期工程改造及其进展情况 ,以及EPICS在合肥光源控制系统改造中的应用也进行了概述。

基于Channel Archiver的加速器数据采集系统

采用Channel Archiver从加速器控制系统底层输入输出控制器获取和存储数据,通过开发WEB人机界面和软件接口及客户端向计算机用户提供数据在线或离线的智能检索。该系统操作灵活,信息检索方便,目前已经对合肥光源做了长时间的稳定采集、存档和检索。可以帮助研究人员快捷高效地获得过程运行数据,很好地满足了对合肥光源机器运行和机器研究的需要。

基于DeviceNet的设备级控制

预制研究中的上海同步辐射装置控制系统是一个基于Ethernet和DeviceNet现场总线的分布式系统 ,设备级控制是建立该系统的重点和难点之一。本文介绍采用DeviceNet接口的设备控制器的研制及其软硬件结构 ,并给出在磁铁电源控制中的应用实例。联机测试结果表明模拟量设定及回读精度优于 3× 10 - 5。

NSRL二期工程中加速器控制系统的改造

为了达到二期工程实现机器长期、可靠、稳定运行的目标,对HLS控制系统进行了全面的改造和升级.在改造中,我们在国内率先采用国际加速器控制界流行的软件开发工具EPICS(experimental physics and industrial control system)作为开发环境,并以其构架要求设计了软硬件系统,建立起一个分布式的控制系统.在此基础上开发了大量用于光源运行和机器研究的应用软件.运行结果表明,合肥光源控制系统改造很好地完成了二期工程的设计要求,满足了机器运行和机器研究的需要.

合肥光源储存环控制系统

合肥光源储存环控制系统是一个基于EPICS(Experiment Physics and Industrial Control System)的分布式控制系统,本文首先描述其硬件结构、软件设计,然后重点介绍束流慢加速、束流闭轨校正、机器状态在线查询、数据存档及历史数据查询等应用软件的开发。运行结果表明,合肥光源储存环控制系统很好地满足了机器运行和机器研究的需要。

同步辐射光源的反馈控制模型

同步辐射光源的不稳定性是客观存在的问题,产生不稳定性的原因很多。对系统中客观存在的物理现象进行了讨论,提出了一些解决问题的方法,特别是反馈控制。同步辐射加速器反馈控制是一个比较复杂的问题,它涉及到高能电子束团在相空间的稳定运动。在实际应用中,存在一些反馈系统在一定程度上改善了同步辐射光源的稳定性,对实际应用于同步辐射装置的反馈系统进行了分析,提出了适合于同步辐射光源的反馈控制模型。

合肥光源储存环新高频控制系统

合肥光源储存环新高频控制系统是一基于EPICS的分布式控制系统。文章描述它的硬件结构、软件设计及测试结果。经一年多的实际运行表明,该控制系统能很好满足与高频系统相关的机器研究和运行的需要。

CSNS/RCS环射频腔用铁氧体环测试系统研制

为测试环射频铁氧体加载同轴谐振腔中铁氧体环的性能和批量筛选铁氧体环,研制了铁氧体双环测量系统。与国内外同类设备相比,该系统采用了扫频测量的闭环控制,可以模拟射频腔的运行工况、实现对铁氧体环性能的动态测量。扫频范围测量结果表明：该测试系统满足在0~3 000 A偏流调谐范围内的1.02~2.44 MHz频率覆盖要求,固定频率点的高功率测量结果和材料性能参数与日本J-PARC测量数据吻合。

同步加速器束流能量自动切换控制系统

带电粒子放射治疗中3D主动治疗方式需要不同的束流能量照射不同的病灶切面,这就需要同步加速器控制系统能实现多级束流能量的自动切换控制并提供接口对接治疗计划进行自动变能控制。本文开发了同步加速器束流能量切换控制系统,同步加速器的前端服务器中存储着执行1个同步加速器加速周期所需的全部控制数据集,其中控制数据通过索引标号对其进行区分,同步事例信息是同步加速器多级束流能量切换的触发信号。当前端控制器被同步时间系统的同步事例触发激活后,从DSP波形发生器的SDRAM空间中读出磁铁电源、高频等控制数据进行数据切换。同步事例信号包含同步触发信息、束流能量控制数据的索引信息和控制数据的更新操作信息。多级束流能量自动切换控制系统能实现255级束流能量间自动切换控制(碳束能量在50～500 MeV间切换,步长可控制在1.77 MeV),完全能满足实际中碳束能量在50～500 MeV间以10 MeV为步长的自动切换控制。

同步加速器的反馈系统研究

对实际应用于同步加速器的反馈系统进行分析,从而提出适合于同步加速器的反馈控制模型。这将有助于反馈系统在同步加速器中应用的进一步拓展,也将有助于反馈理论同高能粒子稳定运动理论结合的深入探讨。仅对系统中的客观存在物理现象进行了讨论,进而提出了一些解决问题的方法,特别是反馈控制在同步加速器中的应用。

同步辐射光电子能谱光束线控制系统

同步辐射光电子能谱光束线控制系统是根据设计和使用要求对构成该光束线主要部件进行可靠控制。该控制系统除了满足在线光路部件、机械部件和真空部件等安全精密工作的要求外 ,还要求能使光束线能够以良好的性能为实验站服务。由于系统工作的电磁环境比较恶劣 ,在调试过程中经常发现电子器件、接口电路及电子设备等时常由于强电磁干扰及辐射干扰而损坏。经过多次现场分析和模拟实验之后 ,采用辐射屏蔽和不同形式的抗强电磁干扰措施 。

EPICS在SSRF液氮冷却单色器运动控制中的应用

介绍了上海光源液氮冷却单色器的工作原理,描述了在EPICS环境下实现单色器步进电机控制、能量扫描和探测器信号实时获取、晶体切换和高度补偿以及单色器姿态参数保存等功能。实验结果表明,单色器能够提供满足实验要求的同步辐射光,运动控制系统的各项指标达到或优于设计目标。

合肥光源真空控制系统

合肥光源(HLS)是第二代专用同步辐射光源,由200M eV直线加速器、输运线和800 M eV电子储存环组成。真空控制系统是基于EP ICS(Experim en ta l Phys ics and Industria l Con tro l System)的分布式控制系统,3台IOC分别控制储存环上的7台V arian真空规控制器、直线加速器上的15台溅射离子泵电源控制器和输运线上16台溅射离子泵的电源控制器。采用Channe l A rc iver实现了储存环真空度及直线输运线溅射离子泵离子流数据的采集、存档及检索的功能。利用开发的CG I程序,改善了数据检索的性能,并对合肥光源储存环真空管道的束流清洗过程进行了分析。

基于LabVIEW的同步辐射生物大分子实验控制系统

北京同步福射实验室生物大分子晶体学实验站是我国生命科学研究的重要平台,高效方便的控制系统是其有效运行的重要保证。介绍了根据平台需求开发的基于LabVIEW的实验控制系统。该系统大大简化了各种实验控制操作,提高了实验效率,为实现高通量实验需求打下基础。

BSRF光束线及前端区公用设备计算机监控系统的设计与实现

北京同步辐射装置(BSRF)光束线及前端区公用设备计算机监控系统通过对公用设备运行情况的监控,实现对故障的及时发现、报警,从而为实验人员提供安全、可靠、稳定的环境。监控系统的底层通过PLC实现逻辑控制,上层使用工业控制软件FIX,并在其基础上实现系统集成。目前,该系统运行稳定。

同步辐射区光束线位置测量系统的控制和数据获取

介绍了上海同步辐射光源的X射线光束位置测量系统的控制和数据获取,具体描述了位置测量系统的控制和数据获取的总体设计、原理和软件系统,以及在上海同步辐射光源(SSRF)光束线线站的应用。

BSRF软X射线实验站真空联锁保护优化设计

北京同步辐射装置(BSRF)4B7B软X射线实验站为超高真空系统,与上游光束线通过电磁插板阀连接。用户在实验中换样易发生失误操作行为,在未关闭阀门状态下,给真空系统放气,损坏仪器设备。为避免造成真空事故,提出对原手动保护措施进行优化,设计真空安全联锁保护系统。将真空计、气动角阀和电磁插板阀用电气元件联锁控制,旨在保证用户换样时实验站真空安全的基础上,提高用户操作的便捷性和可靠性。安全联锁保护系统控制柜落地后经过多次调试检验和试运行后确认符合预期设计要求,并在软X射线标定实验中正式应用。此外还探讨了安全联锁保护系统在未来高能同步辐射光源(HEPS)光束线站的应用前景,为建设HEPS光束线站真空联锁保护系统提供工程设计经验。

高能同步辐射光源电源疲劳测试平台系统设计

为确保高能同步辐射光源电源系统的硬件设备和软件系统正常运行,设计了检测电源子系统的疲劳测试平台。设计过程中,介绍了数字电源控制模块DPSCM的基本硬件架构和控制软件系统架构,重点描述了DPSCM疲劳测试平台的软件和硬件平台体系架构设计,详细阐述了软件系统的具体组成部分。测试结果表明该疲劳测试平台能够初步满足电源测试的功能要求,为电源子系统的硬件和软件正常运行提供了保障。

同步辐射小角散射实验站

小角Ｘ射线散射（ＳＡＸＳ）实验站配置有ＳＡＸＳ相机、在线控制及数据获取系统．ＳＡＸＳ相机由位置精度为１μｍ的狭缝系统、用以监测光强的电离室、在垂直于束流的平面内能作水平和垂直两个方向遥控调节的样品台和可调长度低真空管道等部分组成，真空管道的两端有２５μｍ厚的Ｋａｐｔｏｎ膜密封，探测器为闪烁计数器．该装置的角分辨优于０．６ｍｒａｄ．