[摘要]本文討論了質(zhì)子加速器冷卻水自動(dòng)控制系統(tǒng)，合理控制和監(jiān)控冷卻水系統(tǒng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)冷卻水系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行。蒸汽流量計(jì)主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測(cè)量，蒸汽流量計(jì)特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高,維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測(cè)量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無(wú)可動(dòng)機(jī)械零件，因此可靠性高，維護(hù)量小。儀表參數(shù)能長(zhǎng)期穩(wěn)定。渦街流量計(jì)采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，也有數(shù)字脈沖信號(hào)輸出，容易與計(jì)算機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進(jìn)、理想的測(cè)量?jī)x器。電磁流量計(jì)其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場(chǎng)。直流磁路用永久磁鐵來(lái)實(shí)現(xiàn)，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，受交流磁場(chǎng)的干擾較小，但它易使通過(guò)測(cè)量導(dǎo)管內(nèi)的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負(fù)離子包圍，負(fù)電極被正離子包圍，即電極的極化現(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴(yán)重影響儀表正常工作。當(dāng)管道直徑較大時(shí)，永久磁鐵相應(yīng)也很大，笨重且不經(jīng)濟(jì)，所以電磁流量計(jì)一般采用交變磁場(chǎng)，且是50HZ工頻電源激勵(lì)產(chǎn)生的。以二次循環(huán)水控制系統(tǒng)為例，系統(tǒng)采用PID控制方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)，確保出水溫度滿足工藝要求。

質(zhì)子加速器的主要設(shè)備是由大量磁鐵組成，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生巨大的熱能。由于其輻射防護(hù)要求，設(shè)備安裝在封閉區(qū)域內(nèi)，可以更好地管理。數(shù)據(jù)可自動(dòng)存儲(chǔ)和分析，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)考勤和管理調(diào)度。由于二次循環(huán)水溫度的穩(wěn)定直接影響一次水控制的質(zhì)量，該套冷卻水自動(dòng)控制系統(tǒng)已與相關(guān)大學(xué)研究人員共同開(kāi)發(fā)并應(yīng)用于實(shí)際工程中。1.系統(tǒng)組成及功能冷卻水自動(dòng)控制系統(tǒng)以DCS為核心，通過(guò)以太網(wǎng)與上位機(jī)相連，并在S端配備電磁流量計(jì)、液位計(jì)、綜合壓力變送器、溫度傳感器等各種物理傳感器。同時(shí)，根據(jù)工藝要求配備各種水質(zhì)儀表，包括pH檢測(cè)儀、電能等。電導(dǎo)率和其他分析儀。工況網(wǎng)絡(luò)控制站采用HC900控制器及I/O硬件、DCS柜控制器及I/O模塊。1.1 HC900硬件概述霍尼韋爾HC900集成控制器具有32個(gè)回路控制功能，256個(gè)輸入輸出點(diǎn)，100多個(gè)功能塊。整個(gè)控制器的控制配置策略可以超過(guò)2000個(gè)功能塊。通過(guò)以太網(wǎng)，可以在HC900集成控制器之間進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信。一般的高精度模擬量輸入和具有自整定功能的PID控制算法可以滿足各種控制精度的要求。HC900集成控制器通過(guò)10MB的TCP/IP以太網(wǎng)與監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)上的scapevista系統(tǒng)工程師站和操作員站相連。開(kāi)放式Modbus/TCP協(xié)議可以與scapevista系統(tǒng)平臺(tái)集成，為用戶提供一個(gè)精致的人機(jī)交互界面。同時(shí)，許多第三方系統(tǒng)可以相互連接，通過(guò)OPC連接功能實(shí)現(xiàn)雙向系統(tǒng)訪問(wèn)。通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接的遠(yuǎn)程擴(kuò)展機(jī)架可以放置在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備附近，節(jié)省了現(xiàn)場(chǎng)電纜敷設(shè)的成本。此外，用戶還可以通過(guò)電子郵件向工廠的消息管理中心或遠(yuǎn)程管理組織發(fā)送警報(bào)信息或事件消息。PlantscapeVista/HC900 DCS采用Microsoft Windows 2000服務(wù)器/客戶端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有工廠網(wǎng)絡(luò)管理功能。其主要技術(shù)特點(diǎn)如下。（1）HC900集成控制器為您提供靈活可靠的控制功能。（2）通過(guò)面向?qū)ο蟮呐渲�，開(kāi)發(fā)工具h(yuǎn)cdesigner可以幫助用戶快速創(chuàng)建各種應(yīng)用需求的控制策略。（3）采用Modbus-TCP以太網(wǎng)，為用戶提供安全、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)連接。利用陣列設(shè)定點(diǎn)程序可以很容易地滿足處方和預(yù)設(shè)模型的批量過(guò)程控制要求。