[发明专利]一种超导质子装置降能器控制系统

权利要求书

1.一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，包括PLC、上位机、人机界面、分布式I/O模块、石墨块、伺服控制器、光栅尺和传动机构；

其中，所述PLC用于控制降能器，所述上位机用于通过总线与PLC交换复杂运算功能，所述人机界面用于通过总线和PLC交换参数，所述分布式I/O模块通过总线与PLC相连，所述分布式I/O模块还分别连接到两个石墨块的位置开关上，所述伺服控制器通过总线与PLC相连，所述伺服控制器通过总线连接光栅尺，所述伺服电机与传动机构相连，所述传动机构与石墨块相连；

该系统在工作时具备“本地模式”和“远程模式”两种工作方式；具体表现为：

A、当用户需要进入本地模式时，可通过人机界面对本系统进行直接控制；

B、当用户需要进入远程模式时，可通过互联网远程接入的上位机对本系统进行控制；

所述伺服电机采用自带的编码器作为速度环反馈信号，所述光栅尺作为位置环反馈信号，所述PLC用于对编码器读数和光栅尺读数进行实时比较，构建了位置控制双闭环冗余回路，具体表现为：

步骤一：通过所述PLC实时对通过传动机构带动石墨块的伺服电机自带编码器反馈的位置值和光栅尺反馈的位置值进行差值比较；

步骤二：在差值超出允许范围时，则表明传动机构和位置检测元件中的任一元件发生故障；此时系统通过位置检测冗余保护机制，通过所述PLC立即停止石墨块运动。

2.根据权利要求1所述的一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，所述人机界面为触摸屏，所述人机界面与PLC之间通过PROFINET总线连接；

所述传动机构可为同步带，所述石墨块为楔形石墨块。

3.根据权利要求1所述的一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，所述上位机为工控机，所述上位机与PLC之间通过OPC-UA总线连接。

4.根据权利要求1所述的一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，所述分布式I/O模块与PLC之间通过PROFINET总线连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，所述人机界面用于显示各元件的工作状态，所述人机界面还用于设定降能器的保护参数、动作参数和显示错误信息；所述人机界面用于在发生异常故障时显示异常原因，并根据预先编写的解决问题方案库，提供解决办法提示，所述人机界面还用于存储模具参数和记录降能器动作信息。

6.根据权利要求1或3所述的一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，所述上位机用于显示各元件的工作状态、设定降能器的保护参数和动作参数；所述上位机用于显示错误信息，并根据预先编写的解决问题方案库，提供解决办法提示，所述上位机还用于存储模具参数和记录降能器动作信息。

7.根据权利要求1所述的一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，所述PLC是安全型PLC，能够构建故障安全系统。

8.根据权利要求1所述的一种超导质子装置降能器控制系统，其特征在于，所述分布式I/O模块是安全型I/O模块，能够实现安全的信号采集和通信。