³⁹Ar是一种在环境科学和考古学学科的同位素年代测定中具有重要作用的放射性同位素,但由于天然状态下³⁹Ar的同位素丰度非常低,其同位素检测工作的效率非常低。³⁹Ar富集装置是为解决³⁹Ar同位素丰度过低问题而设计的一种检测前的预处理装置。³⁹Ar富集装置是一种小型强流加速器装置,可通过“电离—质谱分离—打靶收集”过程提高³⁹Ar的同位素丰度,以提高³⁹Ar的同位素检测效率。控制系统是³⁹Ar富集装置的大脑和神经。为保障装置能按预期目标安全稳定运行,并高效电离样本Ar气,高效传输、分辨和收集Ar⁺束,最终实现提高³⁹Ar同位素丰度的目的,论文通过分析装置的基本组成、工作原理、各部分的功能以及装置控制需求,为³⁹Ar富集装置设计了一种基于EPICS软件架构的控制系统方案。控制系统以工控机+PCI板卡、PLC控制器和串口服务器作为硬件平台,并通过中心交换机搭建分布式控制网络。PLC作为底层设备控制器负责RTD热电阻、模拟信号和数字信号的采集和控制输出。工控机是控制系统的控制核心,运行着EPICS IOC程序和客户端交互软件（OPI）。EPICS IOC程序基于LabVIEW环境开发而成,并利用环境内部的DSC模块将控制程序接入EPICS架构中;OPI基于CSS环境进行开发,并通过配置IOC IP地址及将界面控件与PV（Process Variable）关联的方式,与EPICS IOC完成PV的同步更新。EPICS IOC程序是控制系统软件的核心,主要通过与PLC和底层设备控制器建立TCP连接,完成装置的状态监控和关键设备过程控制。关键设备过程控制是提高³⁹Ar同为素丰度的关键,为简化该部分程序的设计,论文使用过程状态转移分析方法进行协助设计。同时为防止装置出现异常或故障时损坏设备甚至造成实验人员的人身伤害,EPICS IOC程序还设立了安全联锁保护子系统,用于实时监测装置运行状态,并在装置出现异常或故障时采取相应措施以保护设备和实验人员的人身安全。针对在装置运行测试过程中,出现的控制设备被离子源打火产生的浪涌电压损坏和强电磁环境下额信号干扰现象,论文提供了相应的有效解决方案。经过反复测试和调节,现控制系统已投入使用,并协助完成相关的Ar气富集实验。实验结果表明,装置可将³⁹Ar同位素丰度提高一个数量级以上。本论文设计的控制系统是³⁹Ar富集装置能够实现预期设计目标的重要保障。