北京正负电子对撞机控制系统

为了提高对撞亮度,继续保持北京正负电子对撞机(BeijingElectronPositronCollider,BEPC)在世界同类装置中的领先地位,北京正负电子对撞机重大改造工程BEPCⅡ于2001年夏启动,于2009年7月通过国家验收。对BEPCⅡ控制系统进行了重建,该系统采用分布式体系结构,使用系统集成工具EPICS（ExperimentalPhysicsandIndustrialControlSystem）进行开发。BEPCⅡ控制系统于2006年11月建成并投入使用,目前系统运行正常,达到了设计指标。本文将介绍新的BEPCⅡ控制系统。     

北京正负电子对撞机校正磁铁电源样机控制系统

在北京正负电子对撞机重大改造项目(BEPCⅡ初步设计)中,储存环校正磁铁电源将采用VME I/O模块直接控制的方式,描述了在实验物理和工业控制系统(EPICS)环境下开发VME I/O模块的驱动程序,以及硬件连接和应用软件的开发与调试,包括数据库记录的建立和人机界面的开发等,最后实现了通过SUN工作站上运行的人机操作界面对校正磁铁电源进行开关机、升降流和状态监视等操作.     

北京正负电子对撞机低温超导设备控制系统研制

北京正负电子对撞机重大改造工程（BEPCⅡ）低温超导控制系统采用EPICS-PLC系统架构控制前端低温超导设备,克服了传统PLC对大型工业设备控制在线修改控制流程困难的局限性,可随时根据用户的需求修改控制流程,改进控制逻辑,提高了控制系统的开发和运行效率。文章介绍该系统的结构、功能、联锁逻辑和流程控制等。     

北京正负电子对撞机输运线磁铁电源控制系统

在北京正负电子对撞机重大改造工程中,新的控制系统将采用系统集成工具包EPICS进行开发.描述了在EPICS环境下开发的输运线磁铁电源控制系统,包括系统结构、控制软件和人机界面等.该系统已经正式投入运行,性能稳定可靠,为对撞机改造项目做出了贡献.     

CAN总线在北京正负电子对撞机直线加速器控制系统中的应用

以CAN总线在北京正负电子对撞机(BEPC)直线加速器控制系统中的应用为例,介绍了CAN总线的特点,系统结构以及基于VME总线的CAN接口卡在实验物理和工业控制系统(EPICS)中的软件设计。CAN总线已成功地在北京正负电子对撞机直线加速器控制系统的磁铁电源控制EPICS样机系统中得到应用,取得了满意的结果。     

EPICS在正负电子对撞机低温控制系统中的应用

以北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡI)中低温控制系统为例,介绍了在实验物理和工业控制系统(EPICS)构架下, 对不同体系结构的设备级控制进行整合的方法及应用软件的开发,使EPICS应用的优势在加速器的控制系统中得到充分的体现.     

北京正负电子对撞机控制系统及其改进

北京正负电子对撞机（ＢＥＰＣ）建造于１９８４－１９８７年，用于高能物理实验和同步辐射应用，它由１．４ＧｅＶ电子直线加速器，ｅ＾＋，ｅ＾－输运线和２．８ＧｅＶ电子储存环组成，在控制系统方案设计阶段考虑到建造时间紧迫及人力缺乏，系统采用了（美）ＳＬＡＣ新ＳＰＥＡＲ控制系统结构。我们在引进硬件设备和软件系统的基础上，按照ＢＥＰＣ调束的要求，经过改造创新建成了现在的ＢＥＰＣ控制系统。该系统自１９８７年底投     

上海同步辐射装置电源控制系统

上海同步辐射装置电源控制系统是基于EPICS系统开发运行的分布式控制系统。系统中~65 K实时数据库记录分布运行于27个VME总线的IOC控制器中,实现了对600多台各类磁铁电源的访问控制。本文介绍了电源控制系统基于Ethernet的层次式结构与工作原理,分别描述了针对PSI与SINAP电源控制器的控制解决方案,同时介绍了系统的硬件设备、IOC和控制台软件及系统中采用的通讯技术。     

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。     

北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)束流注入区辐射场研究

北京正负电子对撞机(BEPCⅡ)正负电子束流注入阶段的束流损失,影响储存环束流注入区及防护区辐射场。本文利用束流损失监测系统(BLM系统)分析了束流注入阶段注入区束流损失的位置和束流损失率,并结合FLUKA软件模拟计算对撞实验模式下束流注入阶段注入区的辐射场。结果表明:注入阶段注入区及其下游束流损失明显;辐射场内粒子能谱情况是中子为宽能谱且各向同性,切割磁铁 (铁靶)出射蒸发谱峰窄,峰值约为0.9 MeV,直接发射谱不显著;真空管(铝靶)出射蒸发谱峰宽且直接发射谱显著,峰值分别为4 MeV和20 MeV;光子能谱峰窄且前向性明显,能量在5 MeV以下分布集中;中子与光子剂量率水平相当;注入阶段比非注入阶段剂量率高约2个数量级;对撞实验模式下,实验测量整个运行阶段储存环光子剂量率平均水平约为1 000 μSv/h,中子剂量率比光子剂量率低1个数量级。     

PSC/PSI电源控制器在BEPCII样机电源中应用研究

BEPCII储存环的磁铁电源系统、按磁铁种类及供电方式,分为B铁电源、Q铁电源、S铁电源、斜四极子电源、校正磁铁电源、超导磁铁电源、同步辐射插入件4W1电源。由于储存环磁铁电源需要重新设计,并且数量由原来的97台增加到350台左右,所以储存环磁铁电源控制系统需要重建。为保证较高的控制精度和提高系统的抗干扰能力,采用美国SNS实验室研制的电源控制器(PSC／PSI)。介绍了PSC／PSI电源控制器在BII样机电源中应用,解决了接地的规范问题,避免了各种干扰。     

光束线站EPICS数据采集系统研究

上海光源光束线控制系统采用标准软硬件平台开发完成.为实现XBPM测量及电离室等探测器要求的运动控制与信号采集的联动集成,本文用Hytec公司的ADC/DAC模块建立一套VME/IOC的EPICS数据采集系统.经光束线在线测试,该系统完全可应用在XBPM同步光位置诊断、单色器能量控制与探测器信号同步采集等相关用户实验中.     

Development and application of the new BPM system data processing program at Hefei light source

A data processing program has been applied for the new beam position monitor (BPM) system of the storage ring at Hefei Light Source (HLS). The new BPM system in the upgrade project will be equipped with Libera Brilliance BPM processors to replace the old Bergoz MX-BPM processors. The embedded Linux system on Libera has completed some important work, including instrument status check,data acquisition, position calculation, EPICS IOC data release,and so on. A new EPICS record type has been developed to recalculate the beam position with log-ratio method. The property of the new position data was analyzed in the time and frequency domain. The results show that the rms value of beam position measurement resolution can be up to submicron. Preliminary studies have been carried out on the measurement of the tune and the beam lifetime with this new BPM system.     

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。     

SSRF电子枪控制系统的设计与实现

电子枪是上海光源SSRF(Shanghai Synchrotron Radiation Facility)中的直线加速器的关键部件,上海光源的束流品质很大程度上取决于电子枪的束流指标,因此电子枪需要一个稳定的控制系统来保证其可靠运行.本文介绍了上海光源电子枪控制系统的设计与实现过程.该系统底层采用可编程控制器PLC(Programmable Logic Controller)作为设备控制器,上层监控软件使用加速器控制系统通用软件EPICS (Experimental Physical and Industrial Control System),整个控制系统基于以太网连接.PLC和以太网技术的应用,使该系统具有可靠性好、易于维护等特点.     

一个基于EPICS框架的EPU前端反馈系统

插入件是现代光源重要组成设备之一,其质量直接影响上海光源整体性能。由于建造和安装工艺的限制,插入件的磁场会对束流轨道稳定性产生影响。为降低对束流的扰动,在插入件电子束流入口和出口位置增加校正线圈实现自动补偿功能。因此我们设计了基于EPICS的插入件前端反馈系统,经测试,该前馈系统用户界面简洁,反馈控制功能完整可靠,实时性高,提高了束流的稳定性,为试验站稳定供光提供了保证。     

EPICS在RTEMS上的实现

EPICS是用于开发分布式实时控制系统的软件工具包,广泛应用于粒子加速器、高能物理实验、天文望远镜等大型科学实验设备的控制系统的开发。阐述了EPICS在RTEMS上实现的原理和方法,介绍了以RTEMS作为前端IOC的实时操作系统而实现的EPICS样机系统,为EPICS的研究和EPICS在实际项目中的应用提供了一种新的IOC操作系统平台。     

ns级快脉冲电源研制

高重复频率ns级快脉冲电源是粒子加速器超快kicker注入引出技术中有待攻克的关键技术难题。本工作利用计算机仿真和桌面实验等手段从理论上研究了感应叠加技术、射频MOSFET开关及驱动电路技术,并在此基础上设计研制了1台10级感应叠加的快脉冲电源性能样机。经初步测试,10级叠加性能样机在500 Hz低频工作条件下,输出脉冲幅度>4.3 kV,脉冲前沿<2.8 ns,脉冲宽度<9 ns,基本达到了预期目标。