论文部分内容阅读
EAST电子回旋共振加热(ECRH)系统由4只140GHz/1MW/100s~1000s的长脉冲回旋管构成,超导磁体是ECRH系统中重要的组成部分,在ECRH系统中不仅起到聚焦作用,提供回旋管所需的磁场位形,是形成回旋电子束必不可少的。本文设计了超导磁体装置的监测与控制系统,根据ECRH系统的实验要求,完成远程实时监控超导磁体及其外围硬件设施状态,以确保超导磁体系统及整个ECRH系统稳定运行。本文首先简要介绍了课题的研究背景和意义以及ECRH系统和超导磁体的基本情况,详细描述了 ECRH系统的组成结构以及磁体类型。其次分析了超导磁体超导态原理以及ECRH系统对超导磁体系统的需求,最后介绍了 ECRH系统中超导磁体装置的远程监测与控制系统的总体设计方案,并围绕该监测与控制系统进行详细设计,分别从监控系统的硬件架构和软件程序设计两个方面介绍:(1)针对超导磁体的各外围硬件设备设计通信模块,组建基于以太网的监测与控制系统,实验现场和控制室的交换机通过光纤连接,利用TCP/IP协议进行命令分析和发送;(2)使用LabVIEW进行监控界面设计,实现所有超导磁体及各硬件设备的有效远程监测和控制,利用TCP协议完成数据传输,防止数据丢失,实时获取和修改参数,当探测到超导磁体失超或硬件设施产生故障时,会触发连锁保护。本文利用LabVIEW开发的超导磁体装置监测与控制软件程序操作简单,具备良好的可扩展性,界面清晰直观,能够及时有效的设置参数和读取各设备及超导磁体装置的状态;采用计算机应用编程技术和光纤隔离技术,预防信号互扰,使程序可以稳定可靠的运行。