基于PLC的聚束器控制系统研制
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摘要
本论文针对在兰州重离子加速器升级改造过程中新聚束器B03系统的研制,对其系统组成和工作原理做了简要的叙述,并设计了—种基于PLC的控制系统。该聚束器的频率范围为5.4-18MHz,高频聚束电压幅度可以达到2KV,其高压锯齿波是由电子管组成的锯齿波直接形成装置所产生。该聚束器的安全稳定运行对整个加速器系统的束流稳定性起着重要作用,可以提高重离子束的束流品质和注入器SFC的束流俘获效率。
     CPU226CN是德国西门子公司的小型可编程控制器s7-200系列的—种,它具有紧凑的结构、良好的扩展性、强大的指令集以及相对低廉的价格等优点,能够满足各种小规模自动控制系统的要求,被广泛地应用在机床、机械、电力设施、民用设施和环境保护等领域,已经成为当代各种小型化自动控制工程领域的理想控制器。
     本论文的主要工作是设计了—种基于西门子可编程控制器CPU226CN的聚束器控制系统。对其硬件电路组成及软件设计都进行了详细的论述。硬件电路的设计简单、实用,可靠性极高;远程检测控制界面友好、操作简单、使用方便。从该聚束器系统—年多时间的在线运行效果来看,其控制系统设计是成功的,运行是稳定可靠的。该聚束器系统的在线投入运行,使兰州重离子加速器系统得到了升级,也使得重离子束流的束流品质和长期稳定性得到了提高,达到了研制的预期效果。
In this thesis, the Lanzhou heavy ion accelerator upgrade process a new buncher B03 System design, its composition and working principle of the system are briefly described, and design a kind of control system based on PLC. The buncher frequency range of 5.4-18MHz, high-frequency bunching voltage amplitude can reach 2KV, the high-voltage sawtooth wave is formed by the tube forming apparatus directly generated sawtooth wave. The buncher security and stability of the beam on the stability of the entire accelerator system plays an important role, can improve the heavy ion beam injector SFC beam quality and efficiency of the beam capture.
     CPU226CN is a small programmable controller of s7-200 series of the German Siemens company, it has a compact structure, good scalability, powerful instruction set and the relatively low price, to meet a variety of smaller automatic control System requirements, are widely used in machine tools, machinery, electrical installations, civilian facilities and environmental protection and other fields, has become a miniaturized contemporary ideal of automatic control engineering controller.
     In this paper, the design a kind of based on Siemens PLC CPU226CN of the buncher control system. The composition of its hardware and software design are discussed in detail. Hardware design is simple, practical, high reliability; remote measurement and control interface is friendly, simple operation, easy to use. From the buncher system more than a year of online operation effect of view, the control system design is successful, operation is stable and reliable. The online buncher system into operation, the HIRFL system has been upgraded, but also makes heavy ion beam quality and long-term stability has been enhanced to achieve the development of the desired effect.
引文
[1]陈佳洱.加速器物理基础(初版)[M].北京:原子能出版社.1993
    [2]刘乃泉,加速器理论(第二版)[M].北京:清华大学出版社.2004
    [3]徐建铭.加速器原理[M].北京:科学出版社.1981
    [4]赵籍九,尹兆升.粒子加速器技术[M].’北京:高等教育出版社.2006
    [5]肖国青,李振中.兰州重离子研究装置[J].中国科学院院刊.2009,24(01)
    [6]J.W.Xia etal.HIRFL status and HIRFL-CSR project in Lanzhou.APAC'98,KEK, Ksukuba, Japan. March,1998.
    [7]尹全民,宋明涛,张金泉等.SFC新的轴向注入束流线[J].高能物理与核物理.2006,30(I):117-119
    [8]唐靖宇,魏宝文.同旋加速器理论与设计[M].合肥:中国科学技术大学出版社.2008
    [9]孙列鹏,许哲,石爱民,冯勇等.高电压锯齿波聚束器的设计研制[J].原子核物理评论.2010,27(1):48-51
    [10]唐靖宇,蒋君章,石爱民等.SFC轴向注入线上的线性聚束器[J].核技术.2000,23(7):475-479
    [11]张金泉,李智慧,宋明涛等.ECR_SFC轴向注入系统聚束器效率的研究[J].高能物理与核物理.2006,30(8):788-791
    [12]电子管产品使用手册[M].成都旭光电子有限公司
    [13]宋伯生.可编程控制器[M].北京:中国劳动出版设.1993
    [14]王兆义.PLC教程[M].北京:电子工业出版社.1993
    [15]廖常初.PLC编程及应用[M].北京:机械工业出版社出版.2003
    [16]袁任光.可编程序控制器应用技术与实例[M].广州:华南理工大学出版社.2003.4
    [17]西门子S7-200PLC参考手册[M].德国.2001
    [18]李臣友.论S7-200系列PLC自由口通信的实现[J].电脑知识与技术.2010,(21)
    [19]王贤武.基于ProfiBus的高频闭环控制系统[D].兰州理工大学工程硕士学位论文.2006
    [20]李正军.现场总线及其应用技术[M].北京:机械工业出版,2005:15-29
    [21]雷霖.现场总线网络技术[M].北京:电子工业出版社.2004:10-16
    [22]惠敦炎.PROFIBUS-PA网络概述[J].测控技术.2001,20(3):8-14
    [23]李剑.西门子PLC与监控计算机通信问题的研究[D].天津大学,2007
    [24]李曼枫.重离子加速器高频控制系统中PROFIBUS技术应用[J].微计算机信息.2002,18(4)
    [25]SIMTAIC STEP7 V5.4编程手册[M].西门子(中国)有限公司自动化与驱动集团.2006
    [26]王纪发.大功率电子管的使用和维护[J].山西科技.2003(4):57-58
    [27]西门子WINCC参考手册[M].德国.2001

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