【摘要】：在構(gòu)建等離子體環(huán)境時(shí),空間等離子體環(huán)境模擬裝置各子系統(tǒng)存在一定的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn),為避免人員與裝置出現(xiàn)意外事故,本文針對空間等離子體環(huán)境模擬裝置建立了安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。首先,對安全聯(lián)鎖系統(tǒng)控制策略進(jìn)行研究與設(shè)計(jì),分析空間等離子體環(huán)境模擬裝置各子系統(tǒng)的工作原理和各子系統(tǒng)工作時(shí)的相互耦合與制約關(guān)系,并且分別針對臨近空間等離子體環(huán)境模擬分系統(tǒng)和近地空間等離子體環(huán)境模擬分系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)流程設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全聯(lián)鎖控制策略,最后給出了安全聯(lián)鎖保護(hù)邏輯框圖。其次,分析安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的功能需求,并基于安全聯(lián)鎖的可靠性需求在進(jìn)行安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)時(shí)采取相應(yīng)的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)。硬件部分的可靠性設(shè)計(jì)主要通過基于S7-1500系列PLC的控制系統(tǒng)的硬件組態(tài)來實(shí)現(xiàn);軟件部分的可靠性設(shè)計(jì)則包括基于S7-1500系列PLC控制器的軟件冗余程序設(shè)計(jì)和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的軟冗余性能測試。在初步完成安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)后基于可靠性理論對其可靠性指標(biāo)進(jìn)行評估,并給出相應(yīng)的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)可靠性參數(shù)。然后,針對安全聯(lián)鎖系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信安全需求設(shè)計(jì)基于工控操作頻率特征的白名單網(wǎng)絡(luò)入侵檢測方案。根據(jù)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備的IP地址、端口和MAC地址相對固定的特點(diǎn)設(shè)計(jì)基于白名單的網(wǎng)絡(luò)入侵檢測模塊。根據(jù)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)中任務(wù)執(zhí)行的周期性特點(diǎn),設(shè)計(jì)以單位時(shí)間內(nèi)特定工控操作發(fā)生的頻率作為檢測特征的入侵檢測模塊,采用改進(jìn)的TCM-KNN算法對工控操作頻率進(jìn)行異常檢測。同時(shí)搭建安全聯(lián)鎖系統(tǒng)仿真通信網(wǎng)絡(luò),模擬通信網(wǎng)絡(luò)中的各種異常操作對入侵檢測方案的性能進(jìn)行評估。最后,基于Win CC設(shè)計(jì)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控界面,其中監(jiān)控界面包括登錄界面、近地分系統(tǒng)監(jiān)控界面、臨近分系統(tǒng)監(jiān)控界面、聯(lián)鎖邏輯界面、報(bào)警界面、用戶管理界面。同時(shí)基于FTP傳輸協(xié)議實(shí)現(xiàn)了將歷史報(bào)警記錄文件備份到其他主機(jī)的功能。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文第 1 章 緒論1.1 課題來源及研究背景與意義本論文的研究來源于“空間環(huán)境地面模擬裝置”（“十二五”國家重大技基礎(chǔ)設(shè)施）的分系統(tǒng)——“空間等離子體環(huán)境模擬裝置”。圖 1-1 為空間離子體環(huán)境模擬裝置示意圖，根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不同，空間等離子體環(huán)境擬裝置分為近地空間等離子體環(huán)境模擬系統(tǒng)和臨近空間等離子體環(huán)境模擬分統(tǒng)，，以下簡稱近地分系統(tǒng)和臨近分系統(tǒng)。近地分系統(tǒng)主要由真空子系統(tǒng)、磁子系統(tǒng)、磁體電源子系統(tǒng)和等離子體源子系統(tǒng)組成。臨近分系統(tǒng)主要包括真微波暗室、電弧等離子體源、微波傳輸與測量子系統(tǒng)、目標(biāo)模擬子系統(tǒng)。

全性原則鎖系統(tǒng)應(yīng)和門禁系統(tǒng)協(xié)同工作，禁止無關(guān)人員進(jìn)入實(shí)驗(yàn)全事故。安全聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)該能夠和真空系統(tǒng)、磁體運(yùn)動統(tǒng)、水冷系統(tǒng)、目標(biāo)模擬系統(tǒng)、各等離子源系統(tǒng)協(xié)同工境模擬裝置實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全運(yùn)行�？啃栽瓌t能避免安全聯(lián)鎖系統(tǒng)檢測到設(shè)備故障時(shí)的不動作的情況原則，即正常邏輯聯(lián)鎖信號為“1”，異常聯(lián)鎖邏輯信統(tǒng)工作原理分析空間等離子環(huán)境模擬分系統(tǒng)-1 所示，近地空間等離子體環(huán)境模擬分系統(tǒng)由以下幾部磁體子系統(tǒng)、磁體電源子系統(tǒng)和等離子源子系統(tǒng)以及與模擬分系統(tǒng)共用的診斷子系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與中央控制子
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN915.08

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2647642