李明涛 1,2,3张玉亮 1,2,3袁月 1,2,3吴煊 1,2,3[ ... ]朱鹏 1,2,3
1 中国科学院 高能物理研究所，北京 100049
2 散裂中子源科学中心，广东 东莞 523803
3 中国科学院大学，北京 100049
中国散裂中子源加速器上有几百套电源和高频设备。每次开关机过程都要通过操作二十多个控制界面来完成这几百台设备的开关机流程，过程繁琐，耗时较多，容易出错且很难发现。为了简化开关机流程和避免人为错误发生，开发了一套一键开关机程序。该程序将分散于二十多个界面的所有硬件设备开关机操作集成到一个界面中，同时将每个硬件开关机流程抽象为单独线程，界面上一键操作，使用多线程并发完成所有设备的开关机操作。该程序实现了运行模式状态的一键存储和恢复，能够一键完成整个加速器的开关机流程，将原来耗时40 min的开关机流程压缩到约2 min完成，提升了操作效率，很好地满足了中国散裂中子源加速器运行需求。该程序具有一定的通用性，可以在其它装置推广应用。
CSNS 控制系统 实验物理与工业控制系统 一键开关机 模式存储和恢复 Chinese Spallation Neutron Source (CSNS) control system EPICS one-key operation snapshot save and restore 强激光与粒子束
2023, 35(8): 084001
何泳成 1,2,3张玉亮 1,2,3王林 1,2,3金大鹏 1,2,3[ ... ]朱鹏 1,2,3
1 中国科学院 高能物理研究所，北京 100049
2 散裂中子源科学中心，广东 东莞 523803
3 中国科学院大学，北京 100049
为了能在中国散裂中子源（CSNS）加速器的部分故障发生前发出预警信息，利用深度学习建立了基于CSNS加速器真空度和漂移管直线加速器（DTL）温度的特征模型，开发了一套CSNS加速器预警系统样机。该样机基于实验物理及工业控制系统（EPICS）架构搭建，主要由训练、识别和信息发布3部分组成，采用Python进行程序设计开发，实现了训练样本获取、深度学习网络设计和训练、在线识别和信息发布等功能。测试结果表明，该样机对基于CSNS加速器真空度和DTL温度历史数据生成的测试集的准确率达98.4%，且能根据实时数据识别出CSNS加速器真空度和DTL温度的异常，并能发出预警信息，证明了其可行性和有效性。
中国散裂中子源 加速器 预警系统 深度学习 实验物理及工业控制系统 China Spallation Neutron Source accelerator early warning system deep learning experimental physics and industrial control system 强激光与粒子束
2021, 33(4): 044008
强激光与粒子束
2020, 32(8): 084001
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院大学, 北京 100049
介绍了中国高能同步辐射光源验证装置（HEPS-TF）中超导3W1扭摆磁铁控制系统的设计。该控制系统主要包括电源控制系统和低温信号监测系统。整个控制系统基于实验物理及工业控制系统（EPICS），其硬件结构以串口服务器为核心，将接口转换为标准的RS232/485接口。软件方面，通过应用StreamDevice设备驱动模块开发了基于Modbus协议的EPICS驱动，缩短了设备驱动的开发周期。上层控制界面采用嵌入了EPICS Qt框架的Qt Creator开发，增强了其灵活性。目前控制系统的离线测试已完成。
中国高能同步辐射光源验证装置 电源控制系统 低温信号监测系统 实验物理及工业控制系统 HEPS-TF power supply control system cryogenic monitor system EPICS 强激光与粒子束
2018, 30(8): 085107
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
在直线感应加速器控制系统中, 可编程逻辑控制器(PLC)作为前端控制器被广泛应用于人身安全保护系统中, 实现PLC于实验物理及工业控制系统(EPICS)中的输入输出控制(IOC)集成成为系统架构中必须解决的问题。为此, 介绍了一种新型的基于S7 nodave设备驱动和异步通讯模块Asyn的IOC与PLC通信方法。该方法可实现IOC对S7 PLC过程映像区及内存变量的透明访问, 而不需要制定通讯协议。分析了基于S7nodave和Asyn模块与S7 PLC的通信机制, 并给出了应用实例。
直线感应加速器 人身安全保护系统 实验物理及工业控制系统 可编程逻辑控制器 异步通讯 linear induction accelerator personal protection system EPICS programmable logic controller S7 nodave S7 nodave asynchronous communication 强激光与粒子束
2017, 29(8): 085103
中国科学院 合肥物质科学研究院 等离子体物理研究所, 合肥 230031
EAST极向场电源在近期实施了控制系统升级。操作节点是控制系统的一个重要部分,它可以实时监控和控制电源运行和及时报警、故障定位,支持多用户同时操作,具有良好的跨平台的可移植性和可扩展性。受ITER控制、数据访问和通信（CODAC）启发,实验物理和工业控制系统( EP ICS)已被选为控制系统框架,采用CSS开发人机接口界面。经过EAST秋季实验验证,操作节点程序稳定,人机界面友好,给实验人员提供了便利,符合EAST实验的需要。
实验物理和工业控制系统 人机接口 EAST EAST Experimental Physics and Industrial Control System CSS CSS human interface 强激光与粒子束
2017, 29(4): 046002
1 中国科学院 近代物理研究所, 兰州 730000
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对加速器驱动次临界系统(ADS)中强流质子直线加速器, 即ADS注入器Ⅱ, 设计了数据归档系统。该系统能实时采集加速器运行时各设备的状态信息和通过中央控制室远程发出的指令信息, 为加速器调束人员和系统维护人员提供最真实的参考信息, 方便故障排查和后期数据分析。系统基于以太网, 运行于实验物理与工业控制系统EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)架构上, 和设备的数据交换采用CA协议(Channel Access Protocol)。采用Keepalived和MySQL实现高可用数据库服务, 采用ArchiveEngine作为数据采集工具, 采用DataBrower进行数据查询和曲线绘制。对归档数据库进行了查询优化, 并自行开发了数据库服务器和归档引擎的运行状态监控程序, 从而保证了整个数据归档系统的稳定运行。通过现场运行, 系统可满足ADS注入器Ⅱ运行要求, 维护方便, 只需将相应PV(Process Variable)信息添加到数据库channel表格中即可实现数据采集。
加速器驱动次临界系统 实验物理与工业控制系统 数据归档 控制系统 加速器 accelerator driven sub-critical system Experimental Physics and Industrial Control System data archiving control system accelerator 强激光与粒子束
2016, 28(10): 105102
1 中国科学院 近代物理研究所, 兰州 730000
2 中国科学院大学, 北京 100049
真空系统是加速器驱动次临界系统项目注入器Ⅱ的重要组成部分之一,为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统.根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用PLC和串口服务器等作为控制设备,在主控机中使用LabView编程实现了对系统内所有设备的监控,并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布.同时根据系统特点设计了软硬件相结合的连锁保护方案,增加了系统的可靠性,为5 MeV束流实验的顺利进行提供保障.
加速器驱动次临界系统 真空系统 控制 实验物理及工业控制系统 accelerator driven sub-critical system vacuum system control Experimental and Physics Industrial Control System 强激光与粒子束
2015, 27(8): 085101
中国科学院 高能物理研究所 粒子加速物理与技术重点实验室, 北京 100049
联锁保护系统是加速器驱动次临界系统(ADS)先导专项(C-ADS)核心系统之一，用于对加速器控制及人身和设备保护。为此设计搭建了基于可编程逻辑控制器(PLC)和PROFINET协议的联锁控制系统，对加速器各个关键部件的信号进行采集和控制。为满足加速器对可靠性的严格要求，该联锁系统选用最新型的PLC和I/O模块，并采用高可靠性容错和冗余技术的硬件设计。本文还对该联锁系统的冗余状态和非冗余状态做了可靠性分析对比。基于该系统的实验物理和工业控制系统(EPICS)的控制接口也已成功开发，并在线应用。
联锁保护 可编程逻辑控制器 可靠性 实验物理和工业控制系统 interlock system programmable logic controller reliability Experimental Physics and Industrial Control System 强激光与粒子束
2015, 27(4): 045110
1 中国科学院 近代物理研究所, 兰州 730000
2 中国科学院大学, 北京 100049
强流质子源及低能传输线是加速器驱动次临界系统（ADS）项目注入器的重要组成部分，为了保证其工作效率设计了一种基于实验物理及工业控制系统(EPICS)架构的远程控制系统。根据被控设备硬件接口的特点及控制需求分别采用可编程控制器(PLC)和串口服务器等作为控制部件，在主控机中使用LabVIEW编程实现了对系统内所有设备的监控，并借助于DSC模块把设备状态和参数等以过程变量的形式进行网络发布。设计的控制系统具有结构简单、工作可靠的特点，已经在系统调试中发挥了重要作用。
加速器驱动次临界系统 离子源和低能传输线 实验物理及工业控制系统 accelerator driven sub-critical system ion source and low energy beam transport experimental and physics industrial control system 强激光与粒子束
2014, 26(5): 055102
