中国科学院战略性先导科技专项(XDA03021503)
- 作品数：13 被引量：58H指数：6
- 相关作者：郭玉辉刘海涛于春蕾姜子运郑亚伟更多>>
- 相关机构：中国科学院近代物理研究所中国科学院大学西南电子设备研究所更多>>
- 发文基金：中国科学院战略性先导科技专项中国科学院西部之光基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术核科学技术更多>>
- ADS注入器Ⅱ超导磁铁电源控制器的设计
- 2014年
- 针对加速器驱动次临界系统(ADS)注入器Ⅱ对超导磁铁电源系统的要求,设计了一款主要由光纤模块、数模转换器(DAC)和模数转换器(ADC)相关电路组成的高稳定度的超导磁铁电源控制器。提出了一种基于数字电位器(DCP)与现场可编程门阵列(FPGA)所组成的DAC,该DAC可以实现高稳定度的超导磁铁电源的控制,电源电流值通过该DAC给定,其电压给定输出稳定度优于2×10-5,完全满足超导磁铁电源系统5×10-5量级的稳定度要求。最后给出了系统的实际测试数据,验证了设计的合理性和使用的可靠性。
- 郑亚伟郭玉辉于春蕾王彦瑜姜子运高郑刘海涛余泽民
- 关键词：磁铁电源粉红噪声现场可编程门阵列数字电位器
- 基于FPGA技术的加速器切束控制系统设计被引量：8
- 2016年
- 针对加速器驱动次临界系统(ADS)中强流质子直线加速器,即ADS注入器Ⅱ,设计了采用现场可编程门阵列(FPGA)切束技术的加速器快保护控制系统。当系统检测到束流异常故障信号时能快速切断束流,并上传故障信息,方便故障排查和后期数据分析。该控制器基于FPGA设计,可实现光纤通信、串口通信、逻辑电平信号输出等功能。其中,光纤通信功能用于控制斩波器电源快速切断束流;串口通信用于实时传输设备状态信息;逻辑电平信号输出用于控制继电器产生开关量信号去远程控制保护设备,以防止运行设备的损害。通过现场运行测试,切束响应时间在10μs之内,达到安全设计要求。
- 王永鹏郭玉辉罗冰峰罗江波刘海涛王晶刘婷
- 关键词：加速器驱动次临界系统现场可编程门阵列LABVIEW
- 加速器驱动次临界系统注入器离子源控制系统被引量：10
- 2014年
- 强流质子源及低能传输线是加速器驱动次临界系统(ADS)项目注入器的重要组成部分,为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统。根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用可编程控制器(PLC)和串口服务器等作为控制部件,在主控机中使用LabVIEW编程实现了对系统内所有设备的监控,并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布。设计的控制系统具有结构简单、工作可靠的特点,已经在系统调试中发挥了重要作用。
- 姜子运郭玉辉刘海涛武启余泽民马鸿义于春蕾胡建军何源
- 关键词：加速器驱动次临界系统
- Kicker磁铁电源控制系统设计被引量：4
- 2013年
- 兰州重离子加速器冷却储存环包含多个注入和引出环节,其中较为关键的是CSRm的引出和CSRe的注入系统,其时间控制精度直接影响束流的注入引出效率。本文采用先进的ARM+FPGA技术实现对踢轨电源系统的精确控制,其时间控制精度达ns量级。ARM主要实现控制数据的下载与上传,踢轨系统的控制时序主要通过FPGA编程完成。远程时序控制信号均通过光纤传输,同时对踢轨电源的电压给定采用数字电位器技术实现,给定精度达0.1%。
- 郭玉辉王彦瑜周德泰刘伍丰
- 关键词：时序控制现场可编程门阵列冷却储存环
- ADS注入器Ⅱ低温恒温器控制系统被引量：7
- 2015年
- 设计了用于ADS注入器Ⅱ超导腔的低温恒温器控制系统。采用了基于EPICS的分布式控制系统架构,以PLC和串口服务器等为核心控制硬件,用PID算法实现了恒温器内氦压和液氦量的自动控制,压力控制精度约为±100 Pa,液氦高度误差约±10 mm。利用EPICS和Lab VIEW在局域网发布过程数据,实现了操作员界面对低温恒温器分布式系统的统一管理,控制系统设计性能满足使用需求,已经在ADS注入器Ⅱ超导高频腔水平测试中发挥了重要作用。
- 罗冰峰郭玉辉徐卫彬刘海涛
- 关键词：加速器驱动次临界系统控制系统PID
- 基于现场可编程门阵列的加速器同步控制器设计被引量：8
- 2015年
- 针对加速器驱动次临界系统(ADS)注入器Ⅱ的控制中对于同步触发信号的要求,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的高精度同步控制器,它能为加速器设备提供同步工作所需的脉冲信号。控制器采用粗延时结合精延时的方式,FPGA实现粗延时,专用延时芯片实现精延时,提高了延时精度,同时增大了延时、脉宽及周期的调节范围。测试结果表明,该控制器输出脉冲的最小延时步距为0.25ns,延时、脉宽及周期调节范围为1μs^2s,周期抖动的标准偏差为70ps。该控制器输出信号满足要求,程序界面操作简便,通过串口RS-422远程控制稳定可靠。
- 徐卫彬郭玉辉郑亚伟罗冰峰贾欢
- 关键词：加速器驱动次临界系统现场可编程门阵列脉冲延时
- 强流质子加速器PXIe控制器的子控制系统被引量：1
- 2014年
- 针对一台用于加速器驱动次临界系统(ADS)的强流质子加速器,即ADS注入器Ⅱ,开展其定时系统和快保护系统的研究工作,设计了一款可在这两个系统中应用的PXIe控制器。该控制器基于现场可编程门阵列设计,可实现光纤通信、PXIe总线通信、延时触发信号输出等功能。其中,光纤通信功能用于实现各PXIe控制器之间的数据传输;PXIe总线通信功能主要是为了实现控制器与工控机之间的数据交互;延时触发信号输出功能可以给出精确的低电压晶体管-晶体管逻辑电平标准的时序触发信号,从而保证加速器的各子系统和设备能够按照一定的时序协调一致地工作。
- 郑亚伟徐卫彬罗冰峰郭玉辉
- 关键词：加速器驱动次临界系统光纤现场可编程门阵列
- 注入器Ⅱ离子源控制系统设计被引量：5
- 2017年
- 为实现离子源设备的远程监控、束流强度可调和当设备发生异常时的快速切束控制,采用PLC、串口服务器和自制FPGA控制板卡设计了基于EPICS架构的离子源控制系统。同时,改进了原有PLC和电机系统的EPICS IOC程序。整套系统工作可靠、稳定,完全满足注入器Ⅱ系统的调试运行需求。快速切束时间小于10μs,完全切束动作在60s内完成。
- 郭玉辉詹帅王永鹏刘海涛武启
- 关键词：EPICS离子源PLC运动控制
- ADS注入器Ⅱ控制系统软件平台设计被引量：10
- 2014年
- 加速器驱动的次临界系统(ADS)的强流质子加速器(ADS注入器Ⅱ)主要用于产生连续强流质子束,其控制系统需实现对现场加速器设备的远程参数调节和状态监测。整个控制系统基于分布式控制软件实验物理与工业控制系统(EPICS)架构设计。为实现各子系统软件开发平台之间的数据共享和信息通信,基于EPICS软件架构,采用共享内存、通道访问接口软件、CA Lab等多种方法实现各系统间的数据透明访问,提高了上层控制软件的远程诊断和集成控制能力。结果表明:整个软件平台运行可靠、稳定,完全满足目前注入器Ⅱ的调束和运行要求。
- 郭玉辉于春蕾徐卫彬罗冰峰姜子运刘海涛
- 关键词：冗余控制器加速器
- 基于冗余技术的强流质子RFQ控制系统设计被引量：6
- 2014年
- 中国科学院近代物理研究所研制了一台用于ADS注入器Ⅱ的强流质子RFQ加速器。相对于常规功率源,用于RFQ腔体的功率源的控制精度要求更高、过程更复杂。控制系统需通过精确的水温控制实现频率调谐,水温的控制和监测精度要求为0.1℃。同时,为避免腔体因局部温度过高而损毁,控制系统必须实现实时的温度监测和可靠的联锁保护功能。为此,基于EPICS控制架构设计了RFQ控制系统,对关键控制代码的运行平台采用高性能冗余控制器,开发了具有网络冗余功能的IOC驱动程序,实现了水温联锁保护及高频系统控制。RFQ控制系统经现场测试,通信正常、运行稳定,冗余系统的主备切换时间在ms量级,满足RFQ腔体的控制要求。
- 于春蕾郭玉辉何源郑亚伟刘海涛余泽民姜子运胡建军
- 关键词：冗余控制系统EPICSRFQ
