胡啸 ,熊永前,李冬 ,杨军 ,胡桐宁,万里涛

(1.华中科技大学 电气与电子工程学院,湖北 武汉 430074;2.孝感生物工程学校,湖北 孝感 432100)

1 引言

本课题组研究设计的CYCHU-10紧凑型低能强流回旋加速器主要通过引导束流击打液态靶完成PET成像所需短寿命同位素的生产。该回旋加速器日常主要由一般医护人员操作,需要有效的联锁保护系统提供支持。在加速器控制领域,测控任务既有与普通工业控制相似之处,比如需要面对高频高压强磁场的恶劣环境,又有其显著特点,比如高精度的小信号测量,相关设备庞杂,测控信号对象繁复等。

另外,由于加速器的最终控制对象是在真空中高速运行的带电粒子,因此控制系统需要有很高的可靠性、控制精度和实时响应速度[1],而设备及人身安全联锁保护系统正是其重要的组成部分。考虑到PLC成熟可靠的技术以及在加速器控制领域,特别是在联锁保护系统构建中的广泛运用[2-5],建立了以PLC为核心,以网络总线为构架,辅之以IPC实现上位监控的分布式联锁保护系统,具体完成屏蔽防护与警示,自动模式顺序联锁,手动模式子系统互锁和系统急停4部分功能。在不同的运行模式下确保系统的正确运行,及时发现系统异常,采取相应措施并发出警示信号,保障人身和设备安全。

2 联锁保护系统硬件

目前国际加速器界在控制系统设计和建造方面已经达成共识,即控制系统应该采用分布式体系结构,使用系统集成工具进行开发,尽可能多的采用标准化的商业硬件产品和先进成熟的技术,另外还要考虑到系统扩充的可能性[1],这些理念对于联锁保护系统的构建同样适用。……