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ICRH(Ion Cyclotron Resonance Heating)天馈线远程控制与状态检测系统是EAST-ICRH控制子系统之一。基于FPGA的天馈线远程控制与状态检测系统实现解决了新型ICRH天线和传输系统中馈线切换、充排气控制和工作状态检测等问题。
文章首先分析了ICRH天馈线系统工作环境及要求,明确了系统控制与状态监测的对象与其特点,论述了同轴切换与馈线气体充、排的原理以及状态检测方法,在此基础上构建一套基于RS-485网络的ICRH天馈线远程控制与状态检测系统。其中前端控制单元采用可编程片上系统(SOPC)的设计思想,在单片FPGA中设计了嵌入式微处理器PicoBlaze IP核与串口通信,用较低的资源占用率实现了数据采集、数据处理、串口通信以及反馈控制,有效地保证了控制器的可靠性。另外,前端控制器集成了天线电容远程调配系统,并对PicoBlaze的功能进行了扩展。
监控系统采用工控PC机作为控制终端,自定义了一套基于RS-485的通信协议,通过远程命令完成控制操作和状态数据的采集与处理。控制终端界面利用VC编程,获得了交互性良好的人机界面。
最后对该系统的功能和主要指标进行了综合测试和分析,实验结果表明系统功能与指标均满足设计要求。