基于plc现场总线通讯的nbi真空测量与控制系统设计

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1、第48卷第1期Vol.48,No.1真空VACUUM2011年1月Jan.2011基于PLC现场总线通讯的NBI真空测量与控制系统设计11222曾梅花，朱武，宋士花，胡纯栋，刘智民（1.合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009；2.中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥230031）摘要：针对拟建的NBI综合测试平台，设计了真空测量与控制系统，介绍了系统的结构及功能。根据系统要求及操作规范，以PLC作为控制核心，梯形图作为编程语言，触摸屏作为人机界面，组建了完整的控制系统，以实现自动运行。上位机的组态软件通过RS485总线通讯

2、实现真空系统的自动控制以及真空度的在线实时监测与显示。该控制方案具有硬件简单可靠、组态灵活、软件运行稳定的特点，能够满足NBI对辅助抽气系统的真空测量与控制的要求。关键词：NBI综合测试平台；监控系统；可编程控制器；现场总线；触摸屏中图分类号：TP27；TB771文献标识码：B文章编号：1002-0322（2011）01-0060-03DesignofvacuummeasurementandcontrolsystemforNBIbasedonPLCfieldbuscommunication11222ZENGMei-hua,ZHUWu,SO

3、NGShi-hua,HUChun-dong,LIUZhi-min(1.SchoolofMechanicalandAutomobileEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;2.InstituteofPlasmaPhysics,ChineseAcademyofSciences,Hefei230031,China)Abstract:Avacuummeasurementandcontrolsystemwasdesignedfortheintegratedtestingp

4、latformoftheneutralbeaminjection(NBI)system.Thestructureandfunctionofthesystemwereintroduced.Accordingtotherequirementsandoperationalprocedures,acompletcontrolsystemwasestablishedwithPLCascontrollingcore,touchscreenasman-machineinterfaceandladderdiagramasprogramminglangua

5、getorealizeautomaticoperation.ThePCconfigurationsoftwareWinCCusesRS485buscommunicationtoachieveonlinereal-timemonitorofvacuumdegreeandautomaticcontrolofvacuumsystem.Thiscontrolsystemhassimpleandreliablehardware,flexibleconfigurationandstableoperatingsoftwaresoastomeetthev

6、acuummeasurementandcontrolrequirementsoftheauxiliarypumpingsystems.Keywords:NBIintegratedtestplatform;monitoringsystem;PLC;fieldbus；touchscreen中性束注入（NBI）是加热核聚变装置等离子示，它由三个功能独立的抽气支路和一个高纯氮[1]体的一种辅助方法。由于其具有加热原理简单、气充气支路组成。三个功能独立的抽气支路分别技术理论成熟、注入功率高等优点，是世界各大聚是：主真空室抽气支路，离子源抽气支路，离

7、子源[2~3]变装置广泛采用的加热手段。NBI综合测试平与主真空室残余气体成分分析抽气支路。主真空台辅助抽气系统担负着为离子源起弧调试提供基室抽气支路由1800L/s的涡轮分子泵、300L/s的本的真空环境的任务，此外还须为离子源提供独罗茨泵、70L/s的旋片式机械泵及相应的管道、立的真空抽气支路以满足对离子源进行维护作业阀门、真空测量仪器等组成。离子源抽气支路和[4]的需要和进行内部残余气体分析的需要。本文介残余气体成分分析抽气支路均选用600L/s的涡绍辅助抽气系统的真空测量与控制系统的设计。轮分子泵、8L/s的旋片式机械泵构成泵抽系

8、统。1NBI综合测试平台辅助抽气系统的组成高纯氮气充气支路用于离子源的检修及必要时开展的低温抽气性能测试。及功能NBI综合测试平台辅助抽气系统的模拟框NBI综合测试平台辅助抽气系统如图1所收稿