低能强流离子束输运实验台控制系统的研制

介绍了一种基于Siemens S7-300 PLC的计算机控制系统,用于对北京大学重离子物理研究所低能强流离子柬实验台设备的自动控制和束流监测.该系统通过PROFIBUS-DP过程现场总线完成主站和从站的数据交换和分布控制,上位机采用Siemens WinCC软件集中监控,实现可视化过程控制、数据记录和保存、报警和自动保护、远程控制和数据通信等功能.本文着重阐述在离子束输运装置对控制系统基本要求的基础上,如何选择系统结构并确定系统方案,以及对现有设备的自动化改造、软硬件的合理配置、可视化人机操作界面的设计.     

应用离子束进行光学镜面确定性修形的实现

为了克服传统光学镜面抛光方法的缺点,提出了应用离子束进行光学镜面修形的方法.介绍了离子束修形技术的原理和方法,并对离子束修形中涉及的关键技术进行了讨论.在自研的离子束修形设备上对一块直径φ98 mm的微晶玻璃平面样件进行了离子束修形试验,经过两次的迭代修形使其面形精度均方根误差由初始的0.136λ提高到0.010λ(λ=632.8nm),平均每次迭代的面形收敛率达到3.7.实验结果表明,应用离子束进行光学镜面修形无边缘效应、面形收敛快、加工精度高;由于离子束修形技术去除材料过程自身的特点,使数控离子束修形技术对非球面的加工和对平面的加工难度相当.     

聚焦离子束系统虚拟仿真实验项目的建设与教学

主要对聚焦离子束系统虚拟仿真实验教学项目的建设和教学实践进行了总结和探讨.本实验针对扫描电子显微镜观测和离子束刻蚀沉积的相关实验内容在本科教学中难以真实实现的现状,开发了聚焦离子束系统仿真实验,能够开展样品制备和装载、扫描电子显微镜观测样品、离子束刻蚀和沉积、图像采集和图像处理系列仿真实验.实验教学活动中明显突出了学生...     

CSNS LINAC低电平射频控制系统软件设计

低电平射频控制系统主要用于对加速腔的高频场和谐振频率的控制,保证加速器的稳定运行并输出高品质的束流.低电平控制系统软件提供可视化操作界面,实现数据显示和存储、自动化算法等功能,提高了低电平系统的可操作性,减少了人工作业量和故障率.软件开发具有灵活性强、开发周期短的特点,适合控制速度要求相对不高而逻辑较为复杂的功能开发....     

基于PCI的ARINC429总线测试软件设计

现有的ARINC429总线通信检测设备无法满足对综合显示控制系统中多通道信号同时检测的需求,为了解决这一问题,重点研究了PCI接口的总线通信板卡设计,给出了利用C#语言设计综合显示控制系统测试软件的方法;设计时,运用结构化、模块化、标准化的思想确立了总体方案;利用板卡提供的接口函数实现了用户应用层程序、PCI驱动程序、接口底层控制程序的衔接;采用Form窗体实现了可视化操作界面;试验时通过对比测试软件和综合显示控制系统上的收发数据,可以快速确定存在问题的总线通道,实现对系统的故障分析和诊断。     

利用离子束制成纳米尺寸的构件

激光在光刻方面正日益得到广泛的应用 ,但是 ,用在光刻方面的激光设备对于纳米尺寸构件的制作来说 ,因其系统太粗糙而变得无能为力 .最近 ,日本科学家利用聚焦的离子束制成了纳米尺寸的构件 .利用这种技术制成了线径只有 80ｎｍ的微型弹簧和壁厚为亚微米、外径为 2 75 μｍ的深红色玻璃制品等 .预计这种技术将有可能用来制作光通信的高质量控制元件 .在这种技术中 ,用的是镓离子束 .加速电压为30ｋＶ时 ,离子束的直径可聚焦到 7ｎｍ ,其位移可精确地控制到 1ｎｍ .当镓离子束通过气态芳香氢氧化物加速时 ,氧化物减少 ,碳便积聚起来 .硅片在…     

基于数据驱动的航天器三维可视化系统设计

航天器数据庞大繁杂,为了给设计人员提供快速检验设计思想的便捷工具,对基于数据驱动的航天器三维可视化系统进行了研究。在分析航天器可视化系统特点的基础上,提出系统功能要求,继而提出了基于数据驱动的三维可视化系统构建方案,介绍了可视化系统组成、核心模块关系。在基于MFC框架及Vega Prime为主的开发的前提下,对系统模块划分进行了研究,给出模块功能和实现方案。为了提升系统展示效果,对消息缓冲与插值延迟、特效集成与驱动机制、相机管理和场景切换等关键技术提出了优化设计方案,使之更加适应航天器可视化展示需求。设计系统较传统可视化系统展示更为流畅,场景视角切换更为智能。系统已应用于多个航天器研发工作中,应用效果证明系统具有良好的通用性和实用性,具有一定的推广价值。     

BEPCⅡ低温控制系统研制

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)首次应用低温超导技术建造低温系统. 低温控制系统通过控制前端低温系统的压力、液位、流量和功率等过程变量, 分别产生饱和液氦、两相氦和过冷的单相液氦, 使用这三种不同形式的氦流来冷却超导设备. 低温控制系统采用EPICS+PLC双层架构体系, 实现对前端低温超导设备的全自动控制. EPICS主要完成低温系统的过程控制、逻辑控制和PID闭环控制; PLC负责前端关键设备的联锁控制, 用于保护低温超导设备的安全.     

BEPCⅡ低温控制系统研制

北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCⅡ)首次应用低温超导技术建造低温系统.低温控制系统通过控制前端低温系统的压力、液位、流量和功率等过程变量,分别产生饱和液氦、两相氦和过冷的单相液氦,使用这三种不同形式的氦流来冷却超导设备.低温控制系统采用EPICS+PLC双层架构体系,实现对前端低温超导设备的全自动控制.EPICS主要完成低温系统的过程控制、逻辑控制和PID闭环控制;PLC负责前端关键设备的联锁控制,用于保护低温超导设备的安全.     

高速数据传输控制系统的设计

介绍了一种光盘数据高速传输控制系统。该系统相对计算机独立工作,可以方便灵活地组成各种数据传输控制系统,避免了计算机主机系统的介入,大大缩小了控制系统的复杂程度,避免了总线对连接设备个数的限制。使用16倍速DVD ROM,应用PIOMode4协议,在理论上该系统可以达到16 6Mbit/s的最高猝发传输速度。系统中央处理器采用单片机系统,通过内部编程,可以适应于不同的使用场合。输出端口使用数据缓冲器,以保证数据高速连续输出。     

冗余技术提高PLC控制系统可靠性的研究

针对工业现场对PLC控制系统可靠性提出更高的要求,提出利用冗余技术提高其可靠性。分析了硬件冗余和软件冗余在PLC控制系统中的应用,详细阐述了PLC控制器、输入输出口、通讯网络和电源各自的冗余方法,并着重以西门子300/400系列PLC为例进行了软硬件冗余的架构和原理分析。最后对冗余控制系统的可靠性进行分析,结果表明,使用冗余技术可使PLC控制系统的可靠性得到明显提高。     

HL-2A װ������Һ濾�¶ȷ�������ϵͳ���

设计了HL-2A装置主机真空室烘烤温度反馈控制系统,用实验法获得系统近似数学模型,建立了HL-2A装置烘烤系统阶跃响应模型。运用控制理论对系统性能指标进行了设计分析,利用Simulink软件对控制系统进行了稳定性分析,通过西门子PLC300系统对此控制系统进行了软硬件实现。     

基于PLC的变压器油监控系统的设计与实现

针对某变压器生产厂商的变压器油在注入、净油、储存等工艺进行研究,选用西门子S7-300PLC为核心控制器,运用Profibus-DP总线搭建了分布式I/O控制网络,以MCGS软件作为上位机开发软件设计了操作界面,对净油工艺进行改进并采用CMAC与PID并行控制策略对净油温度控制进行优化,提高了净油效率,能耗比原来降低近40%。使油品管理与使用实现自动化,很好的满足了变压器生产企业需求。     

基于PLC不稳定烟气脱硫控制系统的设计

针对脱硫的工况特点,设计了一种基于PLC的智能化高效烟气脱硫控制系统。该系统通过监控烟气管道中的温度、流量、颗粒浓度等动态拟合出实时二氧化硫的流量,经分析后及时输出控制指令,进而有效的控制脱硫装置的运行状况,提高脱硫效率,降低了成本。系统以西门子PLC作为脱硫装置控制核心,以紫金桥监控软件为上位机组态软件,通过实际的生产运行,系统的脱硫效率达到了96.2%,,且该系统具有良好的稳定性和实用性。     

基于PLC的收餐机器人控制系统设计

针对当前餐厅收餐自动化水平低下的现状,提出了自动化收餐流水线的概念,设计了一款收餐机器人。在分析收餐机器人整机结构和运动要求的基础上,进一步设计了一种基于PLC的收餐机器人控制系统。系统主要由餐盘翻转模块、筛选模块、餐具输运模块、餐盘堆叠模块和残渣收集模块组成。根据不同模块的工作流程和作业需求,以西门子S7-200为控制系统核心,完成了系统的软硬件设计,并分别对各模块进行了编程调试,可实现精确的位置控制,符合实际控制要求,达到自动收餐的目的。     

HL-2Aװ�����巢������ſ���ϵͳ

采用增量式PID控制算法和基于FPGA的相移数字触发器组成的励磁反馈控制系统实现对HL-2A装置脉冲发电机输出的控制,并通过基于西门子PLC构成的逻辑控制系统保护励磁系统的安全。实际运行结果表明,该励磁控制系统具有控制精度高、运行稳定可靠的优点。     

基于PLC模块的船舶监控仿真系统实现

以西门子S7-300系列PLC为核心模块设计船舶监控仿真系统,实现了PLC下位机程序设计,基于Prodave软件包和Profibus总线实现数据通信传输功能,实时采集船舶航行信息、设备运行信息等数据到PC上位机。在船舶综合信息平台网络和数据库系统的基础上,综合运用虚拟现实技术、计算机建模技术、故障诊断技术、信息集成、网络信息技术等技术手段开发了基于PLC模块的船舶监控仿真系统。该系统可以有效地降低船舶工作人员的劳动强度,提高其工作效率,还可以对船舶人员进行基础技能训练、船舶管理训练、故障诊断与排除训练等。     

The cryogenic control system of BEPCⅡ

A superconducting cryogenic system has been designed and deployed in the Beijing Electron-Positron Collider Upgrade Project(BEPCⅡ).The system consists of a Siemens PLC(ST-PLC,Programmable Logic Controller)for the compressor control,an Allen Bradley(AB)PLC for the cryogenic equipments,and the Experimental Physics and Industrial Control System(EPICS)that integrates the PLCs.The system fully automates the superconducting cryogenic control with process control,PID(Proportional-Integral-Differential)control loops,real-time data access and data storage,alarm handler and human machine interface.It is capable of automatic recovery as well.This paper describes the BEPCⅡ cryogenic control system,data communication between ST-PLC and EPICS Input/Output Controllers(IOCs),and the integration of the flow control,the low level interlock,the AB-PLC,and EPICS.     

基于S7-300 PLC呼吸法真空烘干箱控制系统的设计

针对传统烘干设备存在效率低、箱体分离等问题,提出了一种基于西门子S7-300 PLC的呼吸法真空烘干法,并设计了呼吸法真空烘干控制系统。系统以管路加热和箱体加热为基础,利用WINCC、MP-277 HMI触摸屏和S7-300 PLC结合对所采集的温度信号进行分析,然后依次完成烘干箱加热、吹除和抽真空等工作流程。最后将压力、温度和时间等运行参数保存至工控上位机上。经现场调试,本设计方案可行、稳定,具有一定的实用性。     

基于PLC的三维调整机同步控制系统设计与实现

针对三维调整机难以实现多台同步工作，设计了基于PLC的同步控制方案。在同步控制系统方案中，采用西门子PLC通过工业无线以太网进行同步控制，由各维度油缸的位移传感器来保证同步控制的精确性。经实验，证实了此系统的精度满足设计要求，实现了同步控制的效果。