中国散裂中子源快循环同步加速器注入系统水平涂抹凸轨磁铁样机的设计

阐述了中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器（RCS）注入系统水平涂抹凸轨磁铁样机的设计。为满足设计要求和空间位置关系的需要,提出一种不对称窗框型铁芯结构,同时针对样机研制中存在的技术难题提出相应的解决方案。磁场模拟计算和试验的结果表明,该结构设计合理。     

CSNS引出脉冲电源控制系统设计

基于EPICS框架设计开发的CSNS引出KICKER脉冲电源控制系统,采用ZTEC数字化示波器对脉冲电源输出信号进行实时采集,通过运行在上位计算机的EPICS soft IOC实现对电源远程开/关操作和基准电压设定。性能测试的结果表明,该系统能够满足物理设计对引出KICKER脉冲电源的控制要求。     

基于嵌入式IOC的CSNS真空控制系统样机研制

在EPICS软件框架下搭建了一套中国散裂中子源(CSNS)真空控制系统样机.使用MOXA嵌入式工控机运行嵌入式Linux系统,并建立相应的EPICS系统,实现EPICS与真空设备(真空计和离子泵电源控制器)的接口.真空连锁保护系统则用横河PLC实现,并在该PLC的嵌入式Linux控制器模块上建立EPICS系统,使PLC中的数据直接纳入EPICS系统中.通过测试表明,该样机实时性较高且稳定可靠.     

基于EPICS的CSNS主剥离膜控制系统研究

现代大型实验物理和加速器装置中,EPICS这一控制系统组态软件工具集被越来越广泛的采用。主剥离膜是中国散裂中子源(CSNS)快循环同步加速器(RCS)的重要精密机械自动化设备,采用横河PLC系统搭建本地控制系统,实现主剥离膜的换膜运动及位置调整功能。文介绍了基于EPICS的CSNS主剥离膜控制系统的研究工作,EPICS系统通过网络与横河PLC系统以基于消息的方式共享数据,进而实现对主剥离膜装置的远程运动控制。     

基于EPICS的磁铁电源控制系统

本文介绍了在EPICS软件环境下实现的磁铁电源控制系统,详细分析了基于DeviceNet现场总线的磁铁电源控制器原理、硬件结构及软硬件系统的集成。测试结果表明该系统的精度、分辨率和稳定度均已达到设计指标,目前已成功地应用在100MeV电子直线加速器的磁铁电源控制中。     

CSNS真空控制设备监测与信息管理系统的研制

中国散裂中子源(CSNS)真空控制系统采用横河PLC和MOXA嵌入式串口设备实现真空阀门的开关和真空度的采集及相关联锁保护。本文使用CSS建立了CSNS真空控制设备及真空状态实时监测的操作员界面（OPI）。在此基础上,通过开发CSS插件,连接控制线缆数据库,实现了被控信号与被控设备及线缆的在线关联查询功能,通过被控信号即可确定设备位置和连接的线缆,方便日后的维护运行。     

基于CSNS壁电流探测器数据采集的定制示波器的研制

壁电流探测器是观测粒子加速器瞬时束流信息的一种重要手段。中国散裂中子源（CSNS）快循环同步加速器中安装了两个壁电流探测器,其中一个壁电流探测器用来测量束流的微脉冲信息。本文介绍了壁电流测量系统的硬件和软件,鉴于传统示波器在垂直分辨率及存储深度等方面的局限性,提出了一种定制示波器来进行壁电流的信息读取,并利用LabVIEW编程实现了20 ms内束流信息的宏脉冲读取及微脉冲结构的分析,使用同步的环高频信息分析能得出快循环同步加速器中双束团关于相位、圈数、每圈束团形状等方面的相关信息。     

基于Modbus/RS232的数字电源控制器的远控设计与实现

中国散裂中子源(CSNS)的磁铁电源全面采用数字化技术。磁铁电源是由电源内部的数字电源控制器DPSCM来进行电压电流回路的调节,其主要是由CYCLONE Core+NIOS-II系统组成,它具有RS-232通信(MODBUS协议)接口。为此,远程控制系统制定了基于Modbus/RS232的DPSCM的通讯规约,并使用MOXA嵌入式串口设备DA682开发了基于Modbus/RS232的EPICS IOC和实时数据库,并与DPSCM及RCS动态电源进行了现场联调。调试结果表明,使用DA682完全能够实现对RCS磁铁电源的远程控制,系统稳定可靠易扩展,满足物理要求。     

基于EPICS的切束电源控制系统的研制

目前,世界上各大加速器广泛采用分布式集成开发软件EPICS来开发控制系统。CSNS低能传输线上的切束电源控制系统也同样基于它的基础之上开发。论文针对现有切束电源控制的需求,描述了切束电源控制系统的设计方案,并且详细介绍了EPICS应用在RTEMS-uC5282目标机平台上的开发过程。该控制系统的成功实现,不但解决了切束电源控制的需求,并为以后的EPICS控制系统的开发者提供了一种新的可行的IOC目标机运行平台。     

中国散裂中子源加速器注入束流损失调节研究

注入系统是中国散裂中子源（CSNS）加速器的核心组成部分,对束流功率提升和稳定供束运行具有重要意义。注入束流损失是快循环同步加速器（RCS）能否在高功率下运行的决定因素之一。本文首先研究CSNS加速器注入束流损失的主要来源,包括注入参数不匹配、注入方式选择、剥离膜散射粒子损失、未被剥离的粒子损失等。其次,根据加速器的束流调节进程,对不同来源的束流损失进行调节和优化,降低注入束流损失,提高注入效率。最后,总结注入束流损失调节结果,初步测量得到注入效率约99%,并对进一步降低注入束流损失、提高注入效率提出改进方法和意见。     

基于RTEMS的PSC/PSI电源控制样机研制

使用源代码开放的实时操作系统RTEMS,采用美国BNL研制的电源控制器(PSC/PSI),开发了基于RTEMS的电源控制样机。说明了控制系统样机的体系结构、开发过程以及与1台校正子电源调试的结果。目前,样机已可通过图形用户界面远程开关电源、升降电流,且能实时监测电源的状态。     

北京正负电子对撞机输运线磁铁电源样机控制系统

在北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）中，为能有效地利用现有的CAMAC设备，研究提出采用VME模块作为CAMAC串行驱动器（SerialDriver），与CAMAC机箱连成串行通道系统，通过CAMAC机箱控制器对CAMACI/O功能插件进行控制操作，实现对输运线磁铁电源的远程控制。文章描述与实现这一方案相关的CAMACI/O驱动程序和应用软件的开发与调试。该样机系统的研制成功解决了BEPCⅡ控制系统研发中的关键技术。     

基于MicroTCA的EPICS控制系统研究

本文介绍了现代加速器控制系统的发展趋势,针对未来加速器控制系统的高数据传输率、低延时的要求,研究了基于MicroTCA技术的EPICS控制系统,开发了基于EPICS平台的、具有完整功能的MicroTCA样机系统。此系统包括硬件搭建、Linux系统设备驱动开发、基于EPICS的设备支持层和实时数据库。此外,本文采用CSS开发了功能完备的OPI,且对该系统的性能进行了测试,为该系统的实际应用打下了基础。     

基于数字控制大功率整流电源的设计

针对典型的大功率整流电源,提出了一种基于数字控制的设计方案。通过对大功率中性束注入器离子源灯丝电源的方案设计和实验结果,验证了数字控制方案的可行性与优越性。由于数字控制方案的应用,使得灯丝电源的设计更加智能化和简单化,为相关的应用场合提供了参考。     

基于ARM和DSP的CSR主环电源控制系统

介绍了基于删和DSP的CSR主环磁场电源控制系统的设计和开发.系统以以太网作为连接各个单元的传输介质,以删板卡作为以太网中的一个通信节点,由DSP板卡完成实际的电源控制.实验表明控制效果良好,超过了预期的设计目标.     

基于RTEMS操作系统的EPICS应用研究

目前,世界上各大加速器广泛采用基于以太网的分布式控制系统组态软件包EPICS构建控制系统.EPICS早期版本是基于实时操作系统VxWorks发展起来的.EPICS国际合作组正致力于支持源码开放,免费的操作系统RTEMS,并准备将RTEMS推广到EPICS3.14新版本中.文章阐述了RTEMS的发展、特点,对比了几种常见的实时操作系统的性能,建立了基于Mlotorola MVME5500的RTEMS操作系统以及EPICS在RTEMS上的应用实例.     

基于EPICS的J-TEXT CODAC系统

J-TEXT装置是华中科技大学恢复建造的中型托卡马克装置,已于2007年放电运行,其控制系统采用分布式结构,由多个子系统组成。为提高子系统集成、维护和更新的效率,并有效地管理各子系统、控制装置的运行状态及保障设备和人员安全,J-TEXT装置参考ITER CODAC的设计思路,结合J-TEXT装置的需求设计了J-TEXT CODAC系统。J-TEXT CODAC系统为装置各子系统提供统一的设计模型和相关设计标准,使用EPICS软件作为通讯中间层,设计了全局控制系统、时序和同步控制系统、联锁保护系统,并将原有控制系统改造、集成到J-TEXT CODAC系统中。目前该系统已部署在J-TEXT装置上,在2012年春季以来的多轮实验中运行良好。     

基于EPICS的上海光源固定辐射监测系统

上海光源（Shanghai Synchrotron Radiation Facility,简称SSRF）是一个由国家投资建造的第三代同步辐射光源装置,由150MeV电子直线加速器、3.5GeV增强器和3.5GeV的储存环及同步辐射实验线站组成。SSRF在运行时,电子在增强器和储存环中产生大量同步辐射。同时,电子与真空管壁等发生相互作用产生轫致辐射和中子。SSRF固定辐射监测系统用于监测SSRF运行期间在主体建筑四周与环境中产生的辐射剂量水平。系统由探测器、智能模块、监控及管理计算机组成。该系统数据采集控制将基于EPICS（Experimental Physics and Industrial Control System）进行开发,搭建了收集多台前端智能模块数据,并进行处理、分析的软件系统。文中介绍该系统各组成部分的特点和工作原理,以及监控软件、分析软件所实现的具体功能。