水冷磁體控制系統(tǒng)工程應(yīng)用與實(shí)現(xiàn).pdf

1、磁現(xiàn)象是物質(zhì)的基本現(xiàn)象之一。強(qiáng)磁場(chǎng)與極低溫、超高壓一樣，被列為現(xiàn)代科學(xué)實(shí)驗(yàn)最重要的極端條件之一，為物理、化學(xué)、材料和生物等學(xué)科研究提供新途徑，對(duì)于發(fā)現(xiàn)和認(rèn)識(shí)新現(xiàn)象、揭示新規(guī)律具有重要的作用。自20世紀(jì)上半葉以來(lái)，西方主要發(fā)達(dá)國(guó)家先后在強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置領(lǐng)域投入重大人力、物力進(jìn)行研究，先后建成了美、法、荷、日4個(gè)大型的強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室。借助于強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的強(qiáng)力支撐與推動(dòng)，上述各國(guó)在基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域相繼取得了一大批具有世界先進(jìn)水平的研究成果。2007

2、年1月25日，國(guó)家發(fā)改委正式批復(fù)建設(shè)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置項(xiàng)目。穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置包含水冷磁體和混合磁體。水冷磁體控制系統(tǒng)主要完成磁體電源開(kāi)關(guān)和冷卻水閥門的控制，繼而實(shí)現(xiàn)磁體實(shí)驗(yàn)過(guò)程的管理，并提供中央控制系統(tǒng)與電源系統(tǒng)、去離子水冷卻系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)的通信接口，以完成水、電參數(shù)的設(shè)置以及水、電狀態(tài)的監(jiān)控。
　　 本文首先研究與分析了美國(guó)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，通過(guò)結(jié)合穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置的系統(tǒng)分布特點(diǎn)，選擇采用分布式控制系統(tǒng)D

3、CS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)水冷磁體的控制系統(tǒng)。為明確系統(tǒng)的功能需求，對(duì)電源系統(tǒng)、去離子水冷卻系統(tǒng)、磁體系統(tǒng)、安全保護(hù)系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定各系統(tǒng)與水冷磁體控制系統(tǒng)之間存在的控制、通信方面的聯(lián)系，以及具體的接口交互形式與內(nèi)容；通過(guò)選擇采用西門子過(guò)程控制系統(tǒng)PCS7設(shè)計(jì)水冷磁體控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)方案，結(jié)合系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線以及各監(jiān)控站點(diǎn)的功能特點(diǎn)，完成具體的硬件、軟件方面的選型與設(shè)計(jì)工作；研究與分析穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)裝置磁體實(shí)驗(yàn)的流程，完成水冷磁體控