HIRFL单丝束流剖面监测器的运动控制系统

在HIRFL的束流诊断中,研制了单丝束流剖面监测器。文章介绍了单丝束流剖面监测器运动控制部分基于PLC和步进电机驱动器的实现,对运动控制系统的硬件和软件的设计做了详细的介绍。整个系统已经通过调试,能够满足在HIRFL柬流诊断中对运动控制的要求。     

生物X射线小角散射实验站控制和数据采集系统

生物X射线小角散射光束线站(Biological Small Angle X-Ray Scattering,BioSAXS)是国家蛋白质科学研究上海设施五线六站之一,运动控制和数据采集系统是BioSAXS实验站建设的重要组成部分。介绍了BioSAXS实验站运动控制和数据采集系统,设计实现了基于EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)的运动控制系统,开发了EPICS下的Pilatus探测器的数据采集软件。通过对运动控制、探测器数据采集和光强检测等控制操作界面进行集成,形成了统一的用户界面,并在BioSAXS实验站的调试和运行中得到成功应用。该控制软件界面友好,操作简单,其功能和性能通过了实验验证,满足了BioSAXS线站对运动控制和数据采集系统的需求。     

提高加速器运动控制精度和安全性的方法

静电偏转板是加速器束流注入和引出系统中的重要装置,其运动控制系统在定位精度、安全性、稳定可靠和方便性方面有较高的要求。本文以实际工程为例,介绍了几种基于PLC功能模块实现的运动控制中提高定位精度、设备安全性、使用方便性的方法和设计考虑。这些方法和设计在实际工程应用中得到了检验,可为同类运动控制系统的建设提供借鉴和参考。     

基于LabVIEW的高能量分辨谱仪数据采集系统

在上海光源BL14W1线站,成功搭建一套基于Lab VIEW的高能量分辨谱仪运动控制和数据采集系统,该光谱仪系统可以实现高能量分辨荧光探测X射线吸收谱(High Energy Resolution Fluorescence Detected X-ray Absorption Spectroscopy,HERFD-XAS)、X射线发射谱(X-ray Emission Spectroscopy,XES)和共振X射线发射谱(Resonant X-ray Emission Spectroscopy,RXES)等主要实验功能,分辨率达到亚电子伏。硬件系统采用上海光源统一的VME运动控制硬件系统和硅漂移固体探测器;软件系统采用Lab VIEW编写用户操作界面,利用DSC(Data logging and Supervisory Control Module)模块实现与运动控制使用的实验与物理工业控制系统(Experimental and Physics Industrial Control System,EPICS)系统的数据交换。利用基于该运动控制和数据采集系统的光谱仪,开展了Mn化合物和Th O2锕系化合物的实验。结果表明,该系统可以满足高能量分辨率实验的需求。     

基于波带片纳米聚焦装置的快速扫描X射线荧光成像实验系统

在上海光源硬X射线微聚焦光束线站BL15U1,为提高波带片纳米聚焦装置的X射线荧光成像实验效率,设计实现了一种快速扫描荧光成像实验装置。该装置包括运动控制系统、样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统。运动控制系统设计了闭环反馈控制、样品台电机运动控制和扫描轨迹,实现了快速扫描过程中样品的准确定位。样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统实现了硬件同步触发计数器获取荧光计数,保证了荧光成像的准确性。实验结果表明,运动控制系统三角波形跟踪误差小于20 nm,满足光斑在样品处的重复定位精度小于光斑尺寸1/10的要求。用该系统获取了标准铜网的元素分布图像,图像获取时间是“走停”扫描模式的1/5,验证了实验系统的可行性和高效性。     

ECR离子源束流发射度测量系统设计

为了实现ECR离子源束流发射度的精确、可靠测量,同时实现将系统中不同设备的控制测量数据统一显示到操作界面,基于EPICS软件系统,开发完成了双狭缝电机运动控制和PXI板卡的数据采集的发射度测量系统。采用LabVIEW软件的DSC模块实现对束流流强的PV变量发布;基于StreamDevice开发了电机运动控制IOC程序。整套系统运行稳定可靠、使用方便,满足离子源束流发射度的测量要求。     

基于波带片纳米聚焦装置的快速扫描X射线荧光成像实验系统

在上海光源硬X射线微聚焦光束线站BL15U1,为提高波带片纳米聚焦装置的X射线荧光成像实验效率,设计实现了一种快速扫描荧光成像实验装置。该装置包括运动控制系统、样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统。运动控制系统设计了闭环反馈控制、样品台电机运动控制和扫描轨迹,实现了快速扫描过程中样品的准确定位。样品荧光探测系统和实验数据同步获取系统实现了硬件同步触发计数器获取荧光计数,保证了荧光成像的准确性。实验结果表明,运动控制系统三角波形跟踪误差小于20 nm,满足光斑在样品处的重复定位精度小于光斑尺寸1/10的要求。用该系统获取了标准铜网的元素分布图像,图像获取时间是"走停"扫描模式的1/5,验证了实验系统的可行性和高效性。     

核电站蒸汽发生器冲洗装置控制系统的开发

随着核电站运行和管理水平的提高,蒸汽发生器(SG)二次侧维护越来越受到重视。笔者开发的SG冲洗装置的主要部份是以PLC控制器和交流伺服电机核心组成的高精度运动控制系统。人-机操作界面采用现场操作站和遥控触摸屏相结合的方式,减少操作人员整体辐射水平。同时,该系统还具有事故工况下急停、泥渣收集和运行状态视频监视等功能。最后,提出了利用人工神经网络模型补偿冲洗手臂挠曲和系统运动控制中静摩擦力等造成的非线性影响,进一步提高系统控制精度。系统运行稳定、操作简单。     

同步辐射软X射线综合偏振测量分析装置的控制与数据获取系统

基于LabVIEW编程方法实现了对同步辐射软X射线偏振测量分析装置的系统控制和数据获取,给出了装置介绍、运动控制的物理思想、软件编程思路以及最终具体的实现方法,并对今后相关类似的软件应用进行了讨论.     

基于FPGA的独立轴运动控制系统设计

独立轴运动控制系统在机床与检测上都有应用,尤其是在CT中的径向、层厚和插值等部分。当前独立轴控制系统结构复杂、可扩展性差、成本高、响应速度慢、电路板面大,本文依此提出基于FPGA的独立轴运动控制系统,应用VHDL编程方式在FPGA中实现。系统开发成本低、可靠性高、扩展性强,能够有效进行系统控制,可应用于各需要独立轴运动控制的系统。     

控制棒驱动机构运动过程的联合数值仿真研究

控制棒驱动机构运动过程是电磁场-流场-运动场相互耦合的复杂动态过程,无法通过静态方法或单项技术进行准确的计算。使用Magnet软件、Fluent软件和Adams软件进行了电磁仿真分析、流场分析和多体动力学分析的耦合计算。综合考虑了重力、电磁力、水阻力和弹簧力在控制棒驱动机构步跃过程中的作用,定量计算了电磁力、水阻力、运动件位移与速度等运动特性,以及步跃载荷。通过与试验值对比,计算得到的移动磁极吸合时间、临界吸合电流和步跃载荷值与试验值较为吻合,证明了控制棒驱动机构运动过程的联合仿真分析是一种有效的动态分析方法。      

Software design of the hybrid robot machine for ITER vacuum vessel assembly and maintenance

A specific software design is elaborated in this paper for the hybrid robot machine used for the ITER vacuum vessel (VV) assembly and maintenance. In order to provide the multi-machining-function as well as the complicated, flexible and customizable GUI designing satisfying the non-standardized VV assembly process in one hand, and in another hand guarantee the stringent machining precision in the real-time motion control of robot machine, a client–server-control software architecture is proposed, which separates the user interaction, data communication and robot control implementation into different software layers. Correspondingly, three particular application protocols upon the TCP/IP are designed to transmit the data, command and status between the client and the server so as to deal with the abundant data streaming in the software. In order not to be affected by the graphic user interface (GUI) modification process in the future experiment in VV assembly working field, the real-time control system is realized as a stand-alone module in the architecture to guarantee the controlling performance of the robot machine. After completing the software development, a milling operation is tested on the robot machine, and the result demonstrates that both the specific GUI operability and the real-time motion control performance could be guaranteed adequately in the software design.     

上海光源X射线针孔相机控制系统设计

采用美国NI公司的PXI-7344运动控制卡对衰减片进行控制;通过RS232协议控制小孔四维移动平台和相机二维移动平台的运动,实现对小孔位置、倾角和相机位置的调节;NI公司的PXI-8252板卡用于1394相机的图像采集.所有控制功能均有机地集成于LabVIEW界面中,实现各部件的协调配合运动,并通过EPICSShar...     

小型TCT空间分辨本领的研究

描述一台低能窄束γ射线ＴＣＴ装置。整个系统使用虚拟仪器控制程度ｌａｂＶＩＥＷ进行控制、数据采集和重建。对系统的空间分辨率与扫描步长,扫描角度的关系进行了研究并给出相关的实验结果。     

中国先进研究堆中子织构谱仪实验软件设计

本工作设计开发了中国先进研究堆（CARR）中子织构谱仪的实验软件。基于中子衍射法测量织构的基本原理及谱仪的运动控制和数据采集系统，提出织构测量所需的功能，详细描述了各功能的流程设计，最终使用Python语言在Linux系统下编写了各功能的程序模块，完成了CARR中子织构谱仪实验软件的开发。     

中国先进研究堆中子残余应力谱仪实验软件设计

设计开发了中国先进研究堆（CARR）中子残余应力谱仪的实验软件。基于中子衍射法测量了残余应力的基本原理和谱仪构型,分析了中子残余应力测量方法,提出了残余应力测量所需的功能。在谱仪运动控制和数据采集系统的基础上,设计了各项功能的流程方法,并使用LabVIEW语言编写了相应的程序。利用中子束全面测试软件的各项功能,完成了CARR中子残余应力谱仪实验软件的设计开发。     

西安脉冲堆数字化功率调节系统自动控制方法研究

数字化功率调节系统软硬件相比于以往模拟化的系统存在一定差别,需要研究新的功率自动控制方法。本文建立了数字化功率调节系统的控制模型,提出了自动控制方法的基本思想,研究了在提升功率过程中避免短周期问题的方法以及增强控制棒运动平稳性等关键技术问题,通过反复迭代计算,设计了数字化功率调节系统的自动控制方法,并用西安脉冲堆仿真程序（XAPRSC）对该方法进行了验证,结果表明,该方法满足设计指标,有利于西安脉冲堆的运行安全。      

同步辐射光束线单色器中压电陶瓷的控制

介绍了上海光源光束线液氮冷却单色器中应用的压电陶瓷的控制,阐述了应用EPICS实现的软硬件系统结构.测试结果表明该系统线性度、稳定度完全满足单色器控制的要求.     

步进电机控制系统的设计及其应用

介绍了基于MSP430F149单片机的步进电机控制系统的设计。在硬件部分,描述了该系统的硬件配置和工作原理;在软件部分,分析了单片机控制程序和步进电机运动的设计过程。该系统具有研制成本低且扩展好的特点,并具有软件功能强、操作使用简便等优点,满足了兰州重离子加速器冷却储存环(HIRFL-CSR)系统中对五相步进电机的各种控制要求。