基于应用可编程逻辑器件的真空联锁保护控制系统

本文给出了国家同步辐射实验室光束线真空保护的控制原理,以及该光束线真空联锁保护控制的逻辑及要点.与此同时也给出了应用可编程逻辑器件(CPLD)来实现此真空联锁保护控制系统的方法,使真空联锁保护系统的响应速度与可靠性得到提高.     

基于PLC的真空联锁保护与运动控制系统

合肥光源二期工程重大维修改造项目对光束线真空联锁保护与运动控制系统采用标准化、模块化设计。介绍了国家同步辐射实验室BL10光束线站真空联锁保护的控制逻辑要点以及用西门子的FM353模块实现对该线站步进电机的定位控制。研制出了基于西门子S7-300 PLC的光束线站联锁保护与运动控制系统。系统的可靠性、稳定性以及抗干扰能力等都得到相应提高,也便于对线站进行统一维护管理。     

上海光源Canted光束线安全联锁系统设计

上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)光束线站安全联锁系统的目的是在光束线站运行期间,一旦出现紧急情况,安全联锁系统会及时关闭活动光子挡光器或通知储存环控制系统剔除电子束流,以保障实验人员的人身安全及光束线站的设备安全。在SSRF第一条Canted光束线安全联锁系统设计过程中,通过分析Canted光束线与常规插入件光束线在布局与安全联锁要求方面的区别,实现了Canted前端的设备联锁控制要求,并提出了利用束线仲裁信号实现两条光束线和谐相处的设计方法,最终完成了两条光束线的安全联锁系统的安装调试及其验收。Canted光束线安全联锁系统自2013年7月投入试运行以来运行正常,为光束线和实验站的正常调试提供了保障。     

BSRF 3W1高功率扭摆磁铁光束线真空控制保护系统的设计

本真空控制保护系统是为北京同步辐射装置（BSRF）上的3W1高功率（总功率为2.54W）扭摆磁铁（Wiggler)光束线（包括前端区、3W1A和3W1B）而设计和建造的。主要建造目的是,保护北京正负电子对撞机（BEPC）电子储存环的超高真空系统和其它光束线不要受到在某一条光束线上突然发生的灾难性真空事故的破坏,以及保护无水冷却和冷却水意外中断了的光束线部件不要被扭摆磁铁发射出来的高功率同步辐射所损坏。此外,在活动水冷挡光罩关闭之前,为了防止快速阀的阀板因过热而被损坏,在快速阀中使用了一种熔点温度为1680℃的钛合金阀板。为了给扭摆磁铁光束线提供一个可靠的真空控制保护系统,系统设计是以F1－60MR型可编程序控制器（PLC）为基础的,PLC负责管理系统的状态监测、真空联锁、控制、自动记录和故障报警等。本文叙述了系统的设计。     

北京同步辐射生物大分子光束线监测系统

介绍了基于LabVIEW开发的BSRF(北京同步辐射装置)生物大分子光束线监测系统。该系统对光束线真空、冷却水、光学元件姿态、光束状态、液氮状态进行实时监控,及时发现故障并给出报警,以保障光束线设备安全、稳定、可靠地运行。系统底层利用对现场设备开发的驱动程序进行数据采集,采集的数据上传至数据共享平台使之可以通过网络共享。系统上层按照实际功能划分模块,建立光束线总监测界面。通过LabSQL工具包实现系统与MySQL数据库互连,将采集数据传至数据库,方便对数据进行存储、管理和查询。     

BSRF光束线水连锁集中监控系统

介绍了基于SCADA系统的BSRF(北京同步辐射装置)光束线水连锁集中监控系统.该系统对光束线冷却水状态进行实时监控,及时发现故障并给出报警,以保障光束线设备安全、稳定、可靠地运行.系统底层通过PLC对现场设备进行数据采集及连锁控制,系统上层采用工控组态软件-力控,实现人机界面编写、故障报警、历史数据记录和网络发布.该...     

SDUV-FEL真空联锁保护系统

上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)真空联锁保护系统基于EPICS系统框架,通过可编程控制器实现了对不同运行模式下真空系统的有效保护.同时,通过嵌入式系统构成的IOC控制器及网络通讯模块,实现了对装置真空状态的远程实时监控.系统已在级联HGHG FEL实验中使用,运行结果证明了系统的高稳定性和可靠性.     

EPICS环境下PLC在光束线安全防护控制中的应用

光束线安全防护控制系统是确保储存环正常运行以及线站安全实验不可或缺的部分。论文介绍了合肥光源重大升级改造项目中光束线安全防护控制的方法。在基于EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)软件平台下,以标准化、模块化、高性能的可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)为核心进行光束线联锁控制系统的设计。重大升级改造完成后,各线站的联锁控制在得以统一化和标准化的同时,系统的安全可靠性、稳定性以及抗干扰性等也都得到有效提高。     

合肥先进光源光束线站辐射安全联锁系统设计

合肥先进光源(HALF)是基于衍射极限储存环的第四代同步辐射光。同步辐射光通过管道进入光束线站,可能会对人体健康产生危害,为此,需要建立线站辐射安全联锁系统。线站辐射安全联锁系统是确保工作人员人身安全的重要保障。基于EPICS和冗余PLC技术,设计了HALF光束线站辐射安全联锁系统,并完成了系统IOC与OPI等软件的开发。最后在研制的原型样机上,进行了冗余PLC主备CPU的切换时间的测试,验证了冗余PLC的性能,满足设计要求。     

国家同步辐射实验室原子分子物理光束线气体滤波器的研制、安装和调试

为有效消除波荡器产生的高次谐波的影响,并维持光束线及储存环超高真空环境,根据原子分子物理光束线实际情况,采用二级差分抽气系统及大抽速的差分泵设计了气体滤波器系统.调试结果表明,在滤波气氩气压强Par<1.333×103 Pa时,光束线真空度维持在<4.933×10-7Pa,高次谐波滤波率>99.975%,满足了实验要求.     

Design and development of the beamline for a proton therapy system

A proton therapy(PT)facility with multiple treatment rooms based on the superconducting cyclotron scheme is under development at Huazhong University of Science and Technology(HUST).This paper attempts to describe the design considerations and implementation of the PT beamline from a systematic viewpoint.Design considerations covering beam optics and the influence of high-order aberrations,beam energy/intensity modulation,and beam orbit correction are described.In addition to the technical implementation of the main beamline compo-nents and subsystems,including the energy degrader,fast kicker,beamline magnets,beam diagnostic system,and beamline control system are introduced.     

北京同步辐射装置3B3光束线输出特性初步诊断

详细介绍了前端区、前置聚焦单元和单色器系统的诊断方法,并对结果进行了初步分析。指出前端区机械设计和整条束线的安装准直存在缺陷,是导致光通量未能达到设计指标的主要原因之一。检测手段的定量化对顺利调试束线、测试束线性能是有重要意义的。     

基于Labview的XAFS光束线实验站数据采集系统

本文介绍应用Labview软件、气体电离室、电流放大器及数据采集卡等仪器设备构成的同步辐射XAFS(X-ray absorption fine structure)光束线站(BL14W1)数据采集系统.该系统利用NI公司开发的新模块DSC module(Datalogging and Supervisory Control Module),实现了在Labview和EPICS(Experimental and Physics Industrial Control System)两个软件系统间数据的快速交换,使光束线控制的标准化和实验站用途的多样化有机结合.用Labview编写了数据采集软件,使该线站成功实现步进(step-by-step)模式和快扫(QXAFS)模式下的XAFS谱的采集.     

SSRF生物大分子晶体学线站用户数据采集系统

上海光源(SSRF)生物大分子晶体学线站BL17U1是结构生物学研究领域的重要平台,SSRF的高性能和光束线的高性能使得用户能快速采集晶体衍射数据。为了能够最大程度的利用好光束线站的物理性能和硬件配置,必须开发一整套的可靠、用户友好的控制与数据采集系统。根据用户实验需求,BL17U1开发了基于分布式控制系统EPICS及Blu-Ice生物大分子晶体学线站的控制与数据获取系统。该系统稳定可靠、功能完善,宜于用户实验操作。     

Engineering design of the double neutral beam injection system for MAST Upgrade

The objectives of the upcoming upgrade to the Mega-Ampere Spherical Tokamak (MAST) require the construction of a new neutral beam injection system. Although the principle of operation is similar to other beamlines including those on JET, the design process is complicated by strict requirements such as the need for intensive ion source commissioning. A double neutral beamline has been designed which satisfies the requirements. This paper reports the engineering design of the MAST Upgrade double beamline, describing the key challenges and unusual solutions adopted.     

BSRF生物大分子光束线站自动化集成系统

为保障北京同步辐射装置（BSRF）生物大分子光束线站的安全运行,提高实验效率与光束线机时利用率,自主设计开发了一套基于LabVIEW的光束线站自动化集成系统。在设计中采用了模块化设计思想,使之具有良好的可扩展性。系统实现了对光束线站运行状态的全局监测、及时预警及对分散部件的集中控制,从硬件、软件、数据3方面实现系统集成,提供友好的人机界面。同时,利用MySQL建立了BSRF生物大分子光束线站自动化集成系统数据库,统一管理各类数据。     

北京同步辐射1W1B XAFS的实验控制和QXAFS的实现

1W1B的实验控制系统包括准直镜、单色器和聚焦镜的电动控制,光闸和束流位置监测器的控制,前狭缝和出口狭缝的电动控制,以及Labview开发的实验采谱软件等.利用新的实验控制系统可方便地进行光束线上各光学元件的姿态调整、束流监控、设置实验条件和采谱,为用户提供方便的实验环境.在1W1B X射线吸收精细结构谱(XAFS)实验站上除了可实现常规的透射、荧光和电子产额XAFS实验外,还发展了快速XAFS实验方法(QXAFS),可在2 min左右的时间里采集到信噪比较好的XAFS谱;随着采谱效率的进一步提高,可望在一些原位反应和对时间分辨要求较高的实验中得到应用.     

高分辨球面光栅单色器光束线的光学设计

介绍了中国科学技术大学国家同步辐射实验室正在建设中的一条高分辨球面光栅单色器光束线的光学设计。该光束线使用具有两个包含角的球面光栅单色器，前置镜系统由水平偏转平面镜和垂直聚焦圆柱面镜组成，后置镜采用超环面镜，在设计能量范围内有高的光谱分辨本领和通量。给出了光线追迹的结果。     

北京正负电子对撞机(BEPC)同步辐射实验西厅3W1光束线周围辐射剂量水平的测定

介绍了北京正负电子对撞机同步辐射实验厅3W1光束线周围辐射的来源和特点、辐射测量方法及测量结果。通过对3W1光束线周围不同位置辐射水平的测量,得出3W1光束线周围的辐射场与BEPC的运行状态密切相关。在正常储存束流阶段,辐射场是一个稳恒的则变化场,辐射水平正比于储存的束流强度;注入阶段,辐射场是一个占空因子很小、辐射水平很高的瞬发辐射场;束流的突然打掉或突然损失会引起辐射水平的突然上升。