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低杂波作为EAST聚变装置上驱动等离子体电流的重要手段之一。其监控系统的可靠性直接关系到放电实验的效果。因此研究超大功率微波工程监控系统对保证EAST装置的稳态放电有着重要的意义。目前EAST装置上的低杂波系统由两套系统构成,一套是2.45GHz低杂波系统,另一套是3.7GHz低杂波系统。与HT-7装置上的低杂波系统相比,输出功率更大,放电时间更长。因此其实时性、可靠性、同步性要求更高。本文主要针对两套波系统的特点设计其监控系统,并在2.45GHz低杂波系统上进行监控系统的实现。
本文在调研几个典型国外实验装置的控制系统的基础上,针对EAST装置现场实际情况,提出以PLC为主要控制元件的电源控制子系统,和以冗余工业以太网为构架的松耦合的分布式监控系统。监控系统由控制现场平台、控制室平台、实验室平台三个部分组成。根据其功能将整个监控系统分为10个子系统。各子系统以Windows系统为上位机,QNX为下位机。上下位机之间的通讯是以分层解析的通讯协议来进行的。下位机程序以实时性可靠性的采控模型为基础,根据EAST放电要求进行开发。数据采集采用两级双缓冲采集方式。最后就整个监控系统的可靠性、实时性和同步性进行了详细的分析,进一步论证了超大功率微波工程监控系统的可行性。