高能电子辐照加速器束下传输系统的设计与控制研究

论文摘要

随着电子加速器制造技术的进步,电子加速器辐照装置在世界辐射加工产业中的地位日趋明显。由于电子加速器射束集中,能量利用率高,适合大批量辐照加工生产,而且在停机状态下没有辐射危害,对环境不产生有害影响,因而电子加速器在辐射加工行业中的应用越加广泛。本文着重介绍分析了高能电子加速器束下辐照传输系统的设计和电气控制策略,以辐照加工生产对束下传输系统的设计要求,对束下传输系统的设计特点及满足要求的电气控制目标等逐项展开描述。束下传输系统是连接辐照装置的高放射区和非放射区的纽带,由于它的使用而使工作人员与辐射源隔开,是最重要的安全措施。鉴于高能电子加速器束下传输控制系统的特点,我们选用了与IPC(工业计算机)相比具有编程容易、输入输出接口简单、可靠性高、抗干扰能力强、安装调试周期短等优点的可编程序控制器(PLC)作为控制系统的中心部件,使系统达到高可靠性和易维护性。系统使用PLC作为控制系统的直接控制级,触摸屏作为人机交互界面,设置被辐照物的高度、运行速度、辐照遍数、翻面与否等参数:若为实验品还可设置实验往返次数等。经过PLC运算后控制束下升降机构的升降改变被辐照物与扫描窗之间的距离、变频器的频率、设备直通或翻面等。对来自现场的实时数据和报警信息进行处理,同时以各种形象直观的用户界面显示实时数据、运行状态、报警等。并具备与加速器控制系统的信息传输功能,数据信息的交换采用工业以太网。在静态具备加速器控制系统可对传输系统运行参量设置的功能,且按设置参量运行;在动态加速器控制系统可停止传输系统运行。在文章最后结合现场调试对该系统的突出特点及有待进一步开展的工作进行了归纳和探讨。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 辐照加工技术
• 1.2 高能电子辐照加速器加工技术及其主要应用范围
• 1.3 国内外现状和技术发展趋势
• 1.4 市场应用前景分析
• 1.5 本文的主要工作和章节安排
• 第二章 辐照加工生产的自动化和信息化
• 2.1 辐照加工生产装置自动化和信息化的发展
• 2.2 10MeV20KW加速器束下传输系统工艺要求
• 2.2.1 总体要求
• 2.2.2 功能要求
• 2.3 本章小结
• 第三章 10MEV20KW高能电子加速器束下传输系统设计方案
• 3.1 项目主要实施内容及对控制系统的要求
• 3.1.1 传输系统工艺主参数
• 3.1.2 辐照产品参数表
• 3.1.3 束下传输系统的设计要求
• 3.2 束下传输系统的总体设计
• 3.2.1 束下传输系统结构设计和设备工艺描述
• 3.2.2 束下辐照区域的板机传动设计
• 3.2.3 换面翻转机构设计
• 3.3 束下传输控制系统
• 3.3.1 系统硬件方案设计及实现
• 3.3.2 控制系统软件设计描述
• 3.3.3 人机界面（触摸屏）设计
• 第四章 束下传输系统的调试及运行分析
• 4.1 束下传输控制系统功能
• 4.2 束下传输控制系统调试
• 4.2.1 束下线驱动
• 4.2.2 控制柜操作和指示
• 4.2.3 现场操作站操作和指示
• 4.2.4 分段调试
• 4.2.5 干扰问题的处理
• 4.2.6 与加速器的连锁
• 4.2.7 传输轨迹纠偏处理
• 4.3 系统调试运行分析
• 4.3.1 发现的问题及改进
• 4.3.2 运行注意事项及维护
• 第五章 总结与展望
• 5.1 本文工作总结
• 5.2 对今后工作的展望
• 参考文献