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本论文的工作是建立EBIT装置的电源控制系统,对分布于不同电压平台和空间位置的电源设备进行实时控制和监督。由于上海EBIT装置配备的电源置于七个不同的高压平台上,相互之间必须电隔离,因此控制系统的硬件采用了Group3公司的基于光纤通讯的控制器。该公司的控制器件专门为小型高压型加速器和离子源装置设计,具有很高的可靠性,适合于强电磁干扰环境下工作。上海EBIT电源控制系统总共配置了14个站点(DI),分成三个环路,通过环路控制器(LC)与主控计算机通讯,每个站点由一个智能控制器负责管理,站点之间通过光纤通讯,在地面上由工控机集中控制,构成两级分布式控制网络。
控制系统采用Labview7.0图形编程语言,运行于windows2000操作系统。软件设计采用了分层次和模块化思想,物理操作和逻辑操作分离,结构清晰,便于维护和升级。软件分为5个层次来编写。第一层为硬件驱动程序层,管理计算机对LC卡上双口RAM的数据读写,以实现对硬件I/O通道的通讯数据存取。第二层为逻辑I/O通道层,逻辑I/O通道实际上是对硬件I/O通道的映射,定义了逻辑I/O通道后用户程序不必与硬件直接进行数据交换。第三层及以上与硬件无关。第三层为设备层,其功能是设备管理,针对不同的被控设备而设计。第四层实现应用程序的主要功能。第五层是用户界面,提供友好的用户接口。此外,为了对控制系统的每个站点(DI)进行功能和参数设置,以及模拟和故障诊断,开发了系统诊断程序,独立于主控制程序运行。用Labview编写的控制系统界面友好,可以清晰地反映EBIT装置的所有电源配置状况,非常方便用户对装置的调试和运行。控制系统的主要功能包括电源运行参数设置和显示、束流位置测量、EBIT装置主要参数显示、安全连锁保护、EBIT运行参数存档和检索以及系统诊断等。