一種基于epics的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及聚變電源實驗數(shù)據(jù)處理方法領域領域，具體是一種基于EPICS的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法。
【背景技術】
[0002]EAST (Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)超導托卡馬克聚變實驗裝置是國家九五重大科學工程，聚變電源系統(tǒng)是EAST裝置的核心子系統(tǒng)之一，它為等離子體的產(chǎn)生、約束、維持、加熱、以及等離子體電流、位置、形狀、分布和破裂的控制，提供必要的工程基礎和控制手段。聚變電源系統(tǒng)由12套電源組成，每套電源主要有10KV交流電網(wǎng)、交流電壓器、可控整流器、可控硅開關、失超和短路的后備保護開關等組成。
[0003]聚變電源控制系統(tǒng)實現(xiàn)對整個聚變電源系統(tǒng)實驗運行過程的全面監(jiān)控和控制，控制電源系統(tǒng)的運行模式。通過操作界面上的狀態(tài)機發(fā)送不同的狀態(tài)請求控制電源運行的開始與停止，并對實驗過程中實驗配置信息、實驗命令和各子系統(tǒng)故障狀態(tài)進行實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)共享，當出現(xiàn)故障狀態(tài)時即刻檢測相應的故障系統(tǒng)。一種基于EPICS的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法對電源運行實驗的安全、可靠運行至關重要。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種基于EPICS的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法，以解決現(xiàn)有技術實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法存在的問題。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為:
一種基于EPICS的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法，其特征在于:過程如下:
(1)、實驗配置信息設置與顯示:對聚變電源運行過程中的實驗參數(shù)進行配置并將其顯示在主界面上，通過設置過程變量Process Variables (PV)，將實驗參數(shù)進行共享，如果界面顯示設置參數(shù)有誤，需重新設置參數(shù)，確保實驗正常運行；
(2)、實驗波形預設與顯示如下:通過設置電流，電壓和混合模式參考波形來控制電源運行，控制系統(tǒng)通過通道訪問Channel Access (CA)協(xié)議獲取實時數(shù)據(jù)波形，然后進行相應的反饋運算來控制電源運行；
(3)、故障實時監(jiān)控與顯示:當有故障發(fā)生時，監(jiān)控界面能實時顯示故障類型，故障發(fā)生時間，故障嚴重度，故障解決辦法，以便于實驗人員能準確判斷故障和解決故障，確保實驗安全，穩(wěn)定運行；當故障恢復時，能手動清除故障顯示；
(4)、狀態(tài)機:通過狀態(tài)機讓聚變電源運行在OFF，START,PREPARE, EXCITAT1N, FAULT五種狀態(tài)，使控制系統(tǒng)中的各個程序運行在相同的狀態(tài)并執(zhí)行相應的操作；如果哪個部分出現(xiàn)相應的故障則進入故障態(tài)，等故障恢復后，又進入正常狀態(tài)。
[0006]所述的一種基于EPICS的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法，其特征在于:采用設置過程變量Process Variables (PV)來對應實驗運行中的參數(shù)，利用過程變量Process Variables (PV)協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸以達到數(shù)據(jù)在各個控制層進行實時傳輸；利用軟件CSS來設計界面，在實驗運行時，需要設置預設波形，所以利用多個PV分別對應波形的X軸和Y軸的值，并顯示相應的波形用以判斷設置波形的正確性，然后通過CA協(xié)議進行數(shù)據(jù)共享；在界面上顯示狀態(tài)機，通過點擊界面上狀態(tài)機按鈕發(fā)送狀態(tài)請求到控制系統(tǒng)的下一層，并收集所有下一層狀態(tài)機的狀態(tài)，如果狀態(tài)相互匹配則進入相應的狀態(tài)；同時與控制系統(tǒng)下一層實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)共享，來實現(xiàn)對電流，電壓的監(jiān)控，并顯示波形在界面上；當故障發(fā)生時，需要在界面上顯示故障的屬性和解決辦法，采用在CSS的TABLE控件上添加scripts的辦法來對故障進行顯示，并且添加按鈕控件和scripts來清除故障顯示。
[0007]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明提供了一種基于EPICS的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法，包括設置實驗配置參數(shù)、預設實驗波形、各子系統(tǒng)故障狀態(tài)的實時監(jiān)控和狀態(tài)機。本發(fā)明將EPICS的PV, CA協(xié)議與基于CSS的界面設計技術完美結(jié)合，實現(xiàn)對系統(tǒng)實驗參數(shù)配置和系統(tǒng)的晶閘管，隔離開關、直流快速開關等的狀態(tài)，水路、溫度報警信號及電壓電流預設、實際電壓電流值等的監(jiān)控，滿足了聚變電源系統(tǒng)實驗運行狀態(tài)的實時監(jiān)控與數(shù)據(jù)可靠的要求，并通過波形預設和故障實時顯示的創(chuàng)新使用，為聚變電源穩(wěn)定運行提供了有力保障。
【附圖說明】
[0008]圖1為顯示狀態(tài)機、主電流電壓實時顯示和配置參數(shù)的主界面示意圖。
[0009]圖2為預設實驗波形示意圖。
[0010]圖3為設置試驗參數(shù)示意圖。
[0011 ] 圖4為故障實時顯/」、/」、意圖。
[0012]圖5為腳本alarm, py的流程框圖圖6為腳本alarmclr.py的流程框圖
圖中:1.參數(shù)設置顯示2.實時主電壓電流顯示3.狀態(tài)機顯示4.預設波形點數(shù)和XY軸值5.預設波形顯示6.實驗參數(shù)設置。
【具體實施方式】
[0013]一種基于EPICS的聚變電源實時狀態(tài)監(jiān)控與故障顯示方法，包括設置實驗配置參數(shù)、預設實驗波形、各子系統(tǒng)故障狀態(tài)的實時監(jiān)控和狀態(tài)機。
[0014]參見圖1-圖4，整個操作界面包括有主界面，參數(shù)設置界面，預設波形界面，故障顯示界面。主界面包括參數(shù)設置顯示1、實時電壓電流顯示2、狀態(tài)機3.當實驗開始時，在試驗參數(shù)設置6界面設置好實驗參數(shù)并能顯示在主界面的參數(shù)設置顯示1，然后預設波波形點數(shù)和XY軸值4并顯示在預設波形5上，通過點擊狀態(tài)機3按鈕發(fā)送狀態(tài)請求給下一控制層并相互匹配將狀態(tài)顯示在狀態(tài)機3上，在電源運行過程中會將實時電流電壓波形顯示在實時主電壓電流顯示2上。
[0015]實驗配置信息設置與顯示:對聚變電源運行過程中的實驗參數(shù)進行配置并將其顯示在主界面上，通過設置過程變量Process Variables (PV)，將實驗參數(shù)進行共享。如果界面顯示設置參數(shù)有誤，需重新設置參數(shù)，確保實驗正常運行；
實驗波形預設與顯示如下:通過設置電流，電壓和混合模式參考波形來控制電源運行，控制系統(tǒng)通過通道訪問Channel Access (CA)協(xié)議獲取實時數(shù)據(jù)波形，然后進行相應的反饋運算來控制電源運行；
故障實時監(jiān)控與顯示:當有故障發(fā)生時，監(jiān)控界面能實時顯示故障類型，故障發(fā)生時間，故障嚴重度，故障解決辦法，以便于實驗人員能準確判斷故障和解決故障，確保實驗安全，穩(wěn)定運行。當故障恢復時，能手動清除故障顯示；
狀態(tài)機:通過狀態(tài)機讓聚變電源運行在OFF，START, PREPARE, EXCITAT1N, FAULT五種狀態(tài)，使控制系統(tǒng)中的各個程序運行在相同的狀態(tài)并執(zhí)行相應的操作。如果哪個部分出現(xiàn)相應的故障則進入故障態(tài)，等故障恢復后，又進入正常狀態(tài)；
采用設置PV來對應實驗運行中的參數(shù)，利用CA協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸以達到數(shù)據(jù)在各個控制層進行實時傳輸。利用軟件CSS來設計界面，在實驗運行時，需要設置預設波形，所以利用多個PV分別對應波形的X軸和Y軸的值，并顯示相