本文選題：綜合報警 + MSP430��； 參考：《中國科學院研究生院(近代物理研究所)》2016年碩士論文

【摘要】：現(xiàn)代加速器系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)工程,它包含了許多不同種類的設備,這些設備需要長期穩(wěn)定而安全的運行才能保證加速器的正常工作和供束。由于設備眾多,故障在所難免,因此,對這些設備的工作狀態(tài)進行實時檢測與報警就顯得十分必要。在加速器運行期間,如何將這些設備出現(xiàn)的故障報警信息及時有效的通知值班人員,并及時得到處理解決,進而減少因設備故障造成的損失是本課題研究的主要內(nèi)容。蘭州重離子加速器由ECR離子源、SFC注入器、SSC回旋加速器、CSR冷卻儲存環(huán)等主要設施組成。在現(xiàn)有加速器裝置上已經(jīng)提供了分離的如漏水監(jiān)測、水位水壓監(jiān)測、磁鐵溫度檢測、動力線感溫報警等系統(tǒng)。在加速器運行期間,由于加速器值班人員的主要專注焦點在于束流關系密切的磁鐵電壓、電流、束診等相關參數(shù)上,經(jīng)常忽略了這些起支撐作用的報警監(jiān)測系統(tǒng)的有關信息,使這些支撐系統(tǒng)所發(fā)生的故障或報警沒有得到足夠的重視,如果任其發(fā)展而不對這些報警進行處理,將會引起機器故障,嚴重時會損壞設備,造成財產(chǎn)損失。這些監(jiān)測系統(tǒng)中所監(jiān)測到的報警信息一般只在分離的中控室監(jiān)測屏幕上進行相應提示,一旦發(fā)生報警,值班人員并不能及時看到這些信息。為了能夠把這些系統(tǒng)中的監(jiān)測情況及時有效凸顯,在故障出現(xiàn)時及時通知并“強迫”當前值班人員查看故障所在,本課題提出了一體化綜合報警平臺的設計。本綜合報警平臺是集成了漏水、溫度、水壓、液位等八種監(jiān)測系統(tǒng)于一體的綜合報警平臺;實現(xiàn)了在某一監(jiān)測子系統(tǒng)有報警出現(xiàn),該平臺能夠立即凸顯相應的監(jiān)測系統(tǒng)的報警信息,通過聲光報警方式達到及時通知并“強迫”值班人員處理具體故障的目的。綜合報警平臺采用NET+MSP430+CPLD的架構(gòu),集成了A/D、D/A轉(zhuǎn)換,數(shù)字狀態(tài)量監(jiān)測控制、遠程開關量控制等的應用,其ADC和DAC模塊的積分非線性度分別好于0.4%和0.2%,數(shù)字量控制能夠滿足設計要求,通過現(xiàn)場測試和使用,達到了綜合報警的目的。在本課題研究過程中還擴展應用VHDL語言,對其他課題實現(xiàn)了兩種不同頻率的正弦波信號的精確相位捕捉和任意兩相位點的匹配設計,現(xiàn)場測試達到預期目標。
[Abstract]:Modern accelerator system is a huge system engineering, it contains many different kinds of equipment, these equipments need long-term stable and safe operation to ensure the normal operation of accelerator and beam supply. Because of the large number of equipments, it is necessary to detect and alarm the working state of these equipments in real time. During the operation of the accelerator, it is the main content of this research that how to notify the alarm information of these equipments in time and effectively, and deal with the problems in time, and then reduce the loss caused by the failure of the equipment. The heavy ion accelerator in Lanzhou is composed of the CSR cooling storage ring of the CSR cyclotron and SSC cyclotron, which is an ECR ion source and SFC injector. Separate systems such as leakage monitoring, water level and water pressure monitoring, magnet temperature detection, power line temperature alarm and so on have been provided on the existing accelerator devices. During the operation of the accelerator, since the main focus of the accelerator shift personnel is on the closely related parameters such as the magnet voltage, current, beam diagnosis and so on, the relevant information of the supporting alarm monitoring system is often ignored. The failure or alarm of these support systems has not been paid enough attention to. If we let them develop and do not deal with these alarms, it will cause machine failures, damage equipment and cause property losses. The alarm information monitored in these monitoring systems is usually only prompted on the monitor screen of the separated central control room. Once the alarm occurs, the staff on duty cannot see the information in time. In order to show the monitoring situation in these systems in time and effectively, to notify the failure timely and "force" the current duty personnel to check the fault location, this paper puts forward the design of the integrated alarm platform. The integrated alarm platform is a comprehensive alarm platform which integrates eight monitoring systems such as leakage, temperature, water pressure, liquid level, etc. The platform can immediately highlight the alarm information of the corresponding monitoring system and achieve the purpose of timely notification and "forcing" the staff on duty to deal with specific failures by means of acousto-optic alarm. The integrated alarm platform adopts the architecture of net MSP430 CPLD, and integrates the applications of A / D / D / A conversion, digital state monitoring and control, remote switching control, etc. The integral nonlinearity of ADC and DAC modules is better than 0.4% and 0.2% respectively. The digital control can meet the design requirements and achieve the purpose of comprehensive alarm through field test and application. In the course of the research, the VHDL language is extended to realize the precise phase capture of two sinusoidal signals with different frequencies and the matching design of any two phase sites for other subjects. The field test achieves the desired goal.
【學位授予單位】：中國科學院研究生院(近代物理研究所)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP277;TL507

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