[摘要]本文討論了質(zhì)子加速器冷卻水自動(dòng)控制系統，合理控制和監控冷卻水系統設備，實(shí)現冷卻水系統的自動(dòng)運行。蒸汽流量計主要用于工業(yè)管道中蒸汽介質(zhì)流體的流量測量，蒸汽流量計特點(diǎn)是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無(wú)可動(dòng)機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數能長(cháng)期穩定。渦街流量計其特點(diǎn)是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時(shí)幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無(wú)可動(dòng)機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數能長(cháng)期穩定。渦街流量計采用壓電應力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內工作。有模擬標準信號，也有數字脈沖信號輸出，容易與計算機等數字系統配套使用，是一種比較先進(jìn)、理想的測量?jì)x器。電磁流量計其作用是產(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，其優(yōu)點(diǎn)是結構比較簡(jiǎn)單，受交流磁場(chǎng)的干擾較小，但它易使通過(guò)測量導管內的電解質(zhì)液體極化，使正電極被負離子包圍，負電極被正離子包圍，即電極的極化現象，并導致兩電極之間內阻增大，因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時(shí)，永久磁鐵相應也很大，笨重且不經(jīng)濟，所以電磁流量計一般采用交變磁場(chǎng)，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。以二次循環(huán)水控制系統為例，系統采用PID控制方式實(shí)現系統自動(dòng)調節，確保出水溫度滿(mǎn)足工藝要求。

質(zhì)子加速器的主要設備是由大量磁鐵組成，在運行過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生巨大的熱能。由于其輻射防護要求，設備安裝在封閉區域內，可以更好地管理。數據可自動(dòng)存儲和分析，無(wú)需現場(chǎng)考勤和管理調度。由于二次循環(huán)水溫度的穩定直接影響一次水控制的質(zhì)量，該套冷卻水自動(dòng)控制系統已與相關(guān)大學(xué)研究人員共同開(kāi)發(fā)并應用于實(shí)際工程中。1.系統組成及功能冷卻水自動(dòng)控制系統以DCS為核心，通過(guò)以太網(wǎng)與上位機相連，并在S端配備電磁流量計、液位計、綜合壓力變送器、溫度傳感器等各種物理傳感器。同時(shí)，根據工藝要求配備各種水質(zhì)儀表，包括pH檢測儀、電能等。電導率和其他分析儀。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(mǎn)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)與監控管理網(wǎng)絡(luò )上的scapevista系統工程師站和操作員站相連。開(kāi)放式Modbus/TCP協(xié)議可以與scapevista系統平臺集成，為用戶(hù)提供一個(gè)精致的人機交互界面。同時(shí)，許多第三方系統可以相互連接，通過(guò)OPC連接功能實(shí)現雙向系統訪(fǎng)問(wèn)。通過(guò)以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )連接的遠程擴展機架可以放置在現場(chǎng)設備附近，節省了現場(chǎng)電纜敷設的成本。此外，用戶(hù)還可以通過(guò)電子郵件向工廠(chǎng)的消息管理中心或遠程管理組織發(fā)送警報信息或事件消息。PlantscapeVista/HC900 DCS采用Microsoft Windows 2000服務(wù)器/客戶(hù)端系統結構，具有工廠(chǎng)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)面向對象的配置，開(kāi)發(fā)工具hcdesigner可以幫助用戶(hù)快速創(chuàng )建各種應用需求的控制策略。（3）采用Modbus-TCP以太網(wǎng)，為用戶(hù)提供安全、開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò )連接。利用陣列設定點(diǎn)程序可以很容易地滿(mǎn)足處方和預設模型的批量過(guò)程控制要求。