基于PLC的BESⅢ束流管冷却系统自动监控系统的设计.pdf

第30卷第1期 核电子学与探测技术 VoL30No．1 2010年1月 NuclearElectronics＆Detection jan． 2010 Technology 基于PLC的BESⅢ束流管冷却系统 自动监控系统的设计 郑莉芳1’2，纪 全2，李勋锋1’2，王立1，张银鸿2，刘建平3 (1．北京科技大学机械工程学院，北京100083；2．中国科学院高能物理研究所，北京100049； 3．天津大学，天津300072) 摘要：北京正负电子对撞机BEPCⅡ的二期改造工程为中国科学院重大项目改造工程，BESII束流 管冷却系统对BESⅢ束流管进行冷却，其中BESII束流管冷却系统的自动监控系统负责BESm束流管 冷却系统的全面安全可靠运行。从工程设计的角度出发，介绍了自动监控系统的主要结构、工作原理、 监控系统硬件选型及软件设计，并对系统的可靠性进行分析。运行结果表明，该监控系统满足BESll柬 流管冷却系统的工艺要求，安全可靠。 关键词：BESll；束流管；PLC}冷却系统；自动监测；控制 中图分类号：TP273文献标识码：A 文章编号：0258-0934(2010)01-0124-06 E— 新一代的北京正负电子对撞机(Beijing须开发BESⅢ束流管冷却系统的自动监控系 lectronPositronCollider II，简称BEPCⅡ[1])统，负责BESII束流管冷却系统的安全可靠运 及其探测器——北京谱仪(BejingSpectrome-行。 ter II，简称BESll[2])正在建造中。束流管位 1 BESⅢ束流管冷却系统工作流程 于BESI]I子探测器——漂移室(DC)的内筒里， 正负电子经加速聚焦后在束流管中进行对撞， 束流管由一个中心铍管和两个外延铜管三 同时产生大量的热作用于束流管内壁，引起束 部分焊接而成，每一部分均为具有冷却腔的夹 流管外壁温度的升高，过高的温度或温度波动 层结构，冷却介质从夹层冷却腔中流过实现对 均会影响IX；的正常工作，物理实验要求束流 柬流管的冷却，其中中心铍管的冷却介质为1 管外壁温度控制精度为20土2℃，因此必须有 号电火花油，称之为一次循环冷却油，外延铜管 安全可靠的束流管冷却系统对束流管进行冷 的冷却介质为去离子水，称之为一次循环冷却 却。为了保证BESⅢ的安全可靠运行，同时为 水，对一次循环冷却水(或油)进行冷却的水称 了提高BESII束流管冷却系统的控制精度，必之为二次循环冷却水。相应的，BESIll束流管 冷却系统由一次循环冷却系统和二次循环冷却 系统组成。如图l所示的一次循环冷却系统可 收稿日期：2008-02-26 以分为一次循环冷却油系统和一次循环冷却水 基金项目：中国科学院重大项目基金资助项目 系统，分别对中心铍管和左右铜管进行冷却。 (KJ95T．旬3)。 冷却过程中，从束流管流出的温度较高的一次 作者简介：郑莉芳(1978-)，女，河南焦作人，北京科 循环冷却油(或水)进入到油箱(或水箱)，经换 技大学博士研究生，博导刘建平、王立，主要从事机 械设计及理论的研究。 热器与二次循环冷却水进