EAST极向场电源本地控制器软件设计与实现

本地控制器是EAST (Experimental Advanced Super—conducting Tokamak)极向场电源控制系统重要的子系统,实现对12套电源系统的实时控制,设备状态监控以及系统保护。本地控制器采用主从结构的实时控制软件架构,共享内存实现内部数据传输,脉冲式消息传递触发进程执行;通过现场总线、硬件板卡、反射内存网络等与现场设备和主控制器进行数据传输;通过数字移相板卡实现对整流器的环流、四象限等运行控制。经实验测试,该设计运行稳定,能满足极向场电源控制系统对本地控制器的实时性可靠性的需求。     

EAST极向场电源控制系统的EMC滤波设计与应用

滤波器是由电感、电容、电阻或铁氧体器件构成的频率选择性二端口网络,可以插入传输线中,抑制不需要的频率进行传播。结合电力电子系统电磁兼容理论和极向场电源的实际运行状况,对传导干扰和信号滤波的设计与应用进行介绍。     

EAST极向场电源现场总线多任务实时调度的研究

以太网现场总线广泛应用于工业控制系统中,但以太网CSMA/CD介质访问控制机制使其难以适应高实时性控制过程。针对实时性要求极高的EAST极向场电源控制系统,分析了现场总线网络中存在的实时性问题,设计了一种多任务实时调度策略。采用新的调度策略优化网络后,硬实时任务可以确保在截止期前完成。实验结果表明,网络满足了电源控制系统的高实时性要求。     

基于EPICS的 EAST极向场电源监控设计与实现

监控系统是EAST (Experimental Advanced Super—conducting Tokamak)极向场电源控制系统重要的子系统,实现对设备的实时监视与远程控制。电源监控系统运行于Linux操作系统,基于EPCIS(Experimental Physics and Industrial Control System)进行设计。创建EPICS数据库,编写IOC(Input/Output Controller)程序,使用CSS(Control System Studio)设计OPI(OPeration Interface)人机界面。实现对现场所有设备的实时监视,并对开关进行远程控制,使用alarm插件实现故障检测,使用archive插件实现数据存储并可查看历史数据。     

基于QNX的EAST极向场电源现场层实时控制的设计与实现

为实现对核聚变装置EAST极向场12套电源的现场层的实时控制,构建了基于QNX平台的电源分布式现场层控制系统,利用以太网现场总线控制器实现对极向场电源状态的实时控制,并通过Modbus/UDP协议实现和上位机的数据的实时通信,实时控制周期可达4ms。     

反射内存网在EAST极向场电源控制系统中的实现

核聚变装置EAST对极向场电源控制实时性要求特别高,必须在一个控制周期（1 ms）内完成对12套电源设备的通信、反馈控制、采集、测量等闭环控制环节的操作。介绍反射内存网的工作原理,选用VMIPCI-5565反射内存卡和VMIACC-5595网络集线器搭建了由10个节点构成的反射内存实时网络,并在QNX6.30实时操作系统下测试了反射内存网的实时性、延迟确定性和可靠性。EAST实验结果表明该网络完全满足极向场电源控制系统的实时要求。     

QNX下以太网现场总线多机通信的研究

在实时操作系统QNX6．20下，利用Socket API使基于Modbus TCP／IP协议的以太网现场总线实现多机通信。通过实验确定最佳的多机通信周期，以保证多机实时、可靠地控制和监测现场设备。实验结果应用于核聚变裂置极向场电源控制系统中，提高了通信实时性和稳定性。