HL-2M装置放电管理平台研制.PDF

第 31 卷 第 4 期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 Vol.31, No.4 2 0 1 1 年 12 月 Nuclear Fusion and Plasma Physics Dec. 2011 文章编号：0254−6086(2011)04−0339−05 HL-2M 装置放电管理平台研制 宋 啸，夏 凡，宋显明，张国辉，潘宇东，潘 莉 (核工业西南物理研究院，成都 610041) 摘 要：HL-2M 装置放电管理平台的主要功能是为装置运行人员提供一个运行时序系、PLC 逻辑保护系统和 反馈控制系统的平台。在放电间歇，它在历史数据的基础上预置下一次放电的各种控制波形、配置各个技术子系统 的运行模式和运行参数。其基于反射内存的通讯机制主要负责将控制参数和预设波形以有效的、可靠的方式传递到 其它子系统中。与各相关子系统之间的联合调试表明，HL-2M 装置放电管理平台运行可靠。 关键词：HL-2M 装置；放电管理；PLC ；SQL Server ；反射内存 中图分类号：TP315 文献标识码：A 1 引言 Server 作为后台数据库保存备份数据，以便于查询 为了获得更高的等离子体参数、更好的等离子 过往实验信息。通过与各子系统的联合调试表明， 体性能，开展与 ITER 相关的工程和物理问题研究， 新的放电管理界面运行稳定可靠。 HL-2A 装置将升级改造成为 HL-2M 装置[1] 。HL-2M 装置控制系统的研制将基于 HL-2A 装置现有的控 2 放电管理平台体系结构 制系统[2] 。HL-2A 装置放电管理平台的控制参数输 2.1 管理平台和其他子系统之间的联系 入界面采用 Visual Basic 语言编写，预设波形的编 在 HL-2M 装置控制系统的概念设计[3] 中，放电 辑基于 Excel ，通过 VBA 实现两个界面的通讯和数 管理平台和其它子系统之间的关系如图 1 所示。 据交换。这种跨平台的方式在可维护性、可扩展性、 在放电过程中，与放电管理平台发生通讯的系 精确性、操作方便性等方面都不理想。另外，HL-2A 统主要分为三个部分：各控制子系统、联锁系统以 放电管理平台是以文件的形式将设置好的参数通 及数据服务器。 过以太网传输到各子系统，应答机制基于 UDP 协 控制子系统包括等离子体位形控制子系统、电 议，等离子体放电实验期间繁忙的网络使得有时子 机子系统、电源子系统、辅助加热子系统、真空子 系统不能及时甚至接收不到放电参数，继续以上一 系统、送气子系统、采集子系统等等。这些子系统 次设置的实验参数进行放电，从而使放电失败，给 在实验中将控制 HL-2M 装置内部的磁场、等离子 装置的安全运行带来隐患。 体的产生、电流爬升速率、平顶阶段的等离子体电 为了解决 HL-2A 装置放电管理界面跨平台的 流、密度、加热功率、位置和形状等等。在每一个 问题，将 HL-2M 装置放电管理界面统一置于 Matlab 控制周期内，根据放电管理平台设置的控制参数、 环境下，同时采用基于反射内存网络的通讯机制来 预设波形以及实时采集系统得到的数据，这些子系 实现放电管理数据传输的实时可靠性，并采用 SQL 统通过对应的控制算法将控制命令转化为系统内 收稿日期：2011−01−17；修订日期：2011−04−21 基金项目：国家自然科学自然基金资助项目 ；ITER 国内配套项目(2009GB