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上海光源(SSRF)是先进的第三代中能同步辐射装置,其首期建设的7条光束线站中的XAFS光束线站是一个基于插入件的通用、高性能X射线吸收光谱实验装置。该光束线站主要用于高能量分辨、高光谱纯度和高信噪比的X射线吸收精细结构谱学研究。本论文就是介绍XAFS光束线的设备保护系统,其采用PLC作为核心硬件、EPICS作为控制软件。
EPICS是在大型物理实验装置控制系统中被广泛使用的控制软件:PLC以其功能强、控制灵活、可靠性高和操作维护简单等特点,在大型实验物理装置控制系统中得到广泛应用。
设备保护系统采用分布式控制体系结构,其任务是监测XAFS光束线上设备的各种状态,包括温度、水流量、真空、离子泵流等工作参数,以及光闸和真空阀门的位置状态,及其开关控制;并在设备状态异常时通过关闭光闸或阀门、或向储存环发出踢束信号等方式来保护单色器、XBPM等重要设备和系统真空。根据设备保护系统的需求特点,选取以PLC为核心硬件的技术路线,关键或重要的联锁信号以硬连接方式在PLC与传感器间直接传送,联锁逻辑由PLC处理完成,以满足系统的高可靠性要求。联锁事件的上报、存档、查询则通过EPICS软件系统实现。