При использовании унифицированных систем промышленной автоматизации [1]. для управления ускорительной техники встает вопрос приобретения или разработки специализированных модулей

Structure of control system

Управление всей аппаратурой осуществляется по последовательным каналам связи. В системе используются интерфейсы RS232, RS422, RS485, IEEE 802. Для управления по каналам связи RS*** в персональном компьютере используется Industrial 4 port RS232/RS422/485 serial board produced by Moxa Technologies. Использование различных интерфейсов объясняется невозможностью приобретения аппараты с унифицированным интерфейсом и протоколом связи.

Для управления оборудованием, находящимся под потенциалом ECR источника (до 30 кV), установлены два converter RS-485 to fiber optic, обеспечивающих изоляцию контроллера по линии связи RS-485.

Для управления магнитными элементами каналов транспортировки используются источники тока серий ES, SM фирмы DELTA ELEKTRONIKA BV, Netherlands.

В вакуумной системе для управления вакуумными турбомолекулярными насосами на основе наших технических заданий освоено производство блоков питания БУ-150, БУ-500 в конструктиве Euro-19” с шириной передней панели 21TE и высотой 6HE.

Нормализаторы сигналов

Для измерения сигналов с токовых пробников разработана линейка блоков преобразователей тока в напряжение. Все преобразователи построены по трехкаскадной схеме инвертирующий преобразователь «ток – напряжение» с цепями защиты входа, активный фильтр второго порядка низкой частоты с Кu = 1, инвертирующий каскад усиления напряжения с Кu = 10.

Схема обеспечивает подавление помехи нормального вида частоты 50\60 Гц не менее 60 дб.

Блоки выполнены в конструктиве Euro-19 Rack Mount с шириной передней панели 7ТЕ и высотой 6HE. Питание блоков осуществляется от унифицированного источника питания 24 В.

СVС-01. Модуль обеспечивает преобразование токовых сигналов профилометра диапазона 0 –1 мкА в сигналы напряжения 0 – 10 В. Основные технические характеристики модуля:

-число каналов преобразования 32;

-номинальное значение коэффициента преобразования канала 10 Мом;

основная погрешность коэффициента преобразования 50 кОм;

СVС-02. Модуль обеспечивает для преобразования токовых сигналов апертурных диафрагм диапазона 0 –20 мкА в сигналы напряжения 0 – 10 В, а также для количественной оценки внутреннего сопротивления источника сигналов. Основные технические характеристики модуля:

-число каналов преобразования 12;

-номинальное значение коэффициента преобразования канала 500 кОм;

-основная погрешность коэффициента преобразования 2,5 кОм;

-диапазон контролируемых сопротивлений источника сигнала с погрешностью не более  20 % 50 кОм – 5 Мом;

СVС-03. Модуль обеспечивает для преобразования токовых сигналов апертурных диафрагм диапазона 0 –1 мА в сигналы напряжения 0 – 10 В, а также для измерения внутреннего сопротивления источника сигналов. Основные технические характеристики модуля:

число входов - 16, каналов преобразования -1;

диапазоны измерения - 1мкА, 10 мкА, 100 мкА, 1 мА;

основная относительная погрешность коэффициента преобразования 0,5 % предела преобразования;

диапазон контролируемых сопротивлений источника сигнала с погрешностью не более  20 % 10 кОм – 100 Мом;

Программируемые контроллеры семейства SMARTBOX были применены в системе автоматизации управления ускорителя U-400. Тогда это были гибридные модули, выполненные в конструктиве “Камак”, но управление уже осуществлялось по линии RS-232. Практика показала перспективность применения контроллеров с последовательным каналом связи в системах автоматизации. В системе управления циклотроном ИЦ-100 применены интеллектуальные логические контроллеры (PLC) четвертого поколения семейства SMARTBOX. Контроллеры SMARTBOX-4 распределены по подсистемам ускорителя и осуществляют сбор данных и выдачу управляющих сигналов. Функциональная схема контроллера приведена на рисунке 1. Контроллер выполнен в стандарте 19” евромеханики в виде универсального модуля с питанием от сети переменного тока 230 VAC. SMARTBOX-4 имеет 32 дискретных входа, 32 дискретных выхода, 16 аналоговых входов и 8 аналоговых выходов. Все входы-выходы изолированы по группам от цифровой части, более подробно технические характеристики приведены в табл.1. Контроллеры SMARTBOX-4 объединяются в сеть на базе высокоскоростного промышленного стандарта последовательной связи EIA RS-485 и протоколу PROFIBUS. На данный момент разработан и применяется в других проектах для автоматизации контроллер пятого поколения. На пятой версии разработка в направлении одноплатных контроллеров с фиксированным набором входов и выходов прекращена и в настоящее время уже создан прототип системы сбора данных модульного типа под рабочим названием SMARTBOX-6