脉功率装置源计算机控制技术
脉功率装置源计算机控制技术 发布时间： 20040410 作者：中国工程物理研究院流体物理研究 戴文峰 摘 介绍种分布传式MARX发生器源计算机监控系统．详细叙述系统硬件构成计算机源系统间通讯原理通讯协议系统软件实现时简说明系统抗干扰解决办法
关键词 MARX发生器 程控电源 RS485总线 Visual Basic 1 引言 脉源装置加速器电子激光研究X光闪光相粒子聚变等脉功率技术研究领域广泛通常数量较分布较广时周围电磁干扰较强控制操作参数测量较复杂时需较力维护
着计算机技术发展世界基PC动化方案已成流PC动化领域应正迅速增长通功集成统开放台通机界面复杂控制数处理变更加简单化
2控制系统硬件构成 整系统台Marx需控制台发生器充电控制触发两部分组成需控制量充电电压起停控制电压检测接装置通断控制触发开关气压检测等通条总线系统中控量连接起构成分布式控制系统里采工业广泛RS485总线RS485总线美国电子工业协会（EIA）制定衡发送衡接收标准异步串行总线具传输距离远通讯速率高抗干扰力强软硬件支持丰富现场仪表接口简单易实现扩展等特点接口总线连接32设备加中继器达255设备完全满足该源控制求
控制系统框图： 图1 控制系统结构图 该系统台控位机PC系列MARX发生器充电电源设备构成环境电磁干扰较严重选择通信介质时优先采光纤通信方式通讯速率576kBs通讯距离达12km通位机（PC）发送参数控制命令电容器充电事先设定电压值（0100kV间意值）
子设备中常程控电源控制MARX发生器充电电压充电速度
通台工控PC机灵活控制台充电电源达控制MARX发生器充电目
针需采带RS485通信接口具线性升压功编程交流电源该电源部带单片机系统门狗定时器电源赋予独立址码识身份时属正弦波调压效避免采传统采控硅调压方式时屡次损坏高压变压器情况操作者够方便灵活进行控制
路Marx发生器充电部分包括程控电源双极性高压变压器分压器接装置等三部分见图2 示程控电源高压变压器初级提供缓慢升电压变压器高压侧整流MARX发生器充电电压检测通10000：1高压分压器分压信号送程控电源部AD转换部单片机处理设定电压值进行较较结果实现停控制样效防止通讯障造成失控现象
图2 Marx发生器源部分线路图 3 MARX发生器源制程 ① 程控电源接通供电电源时输出0伏开关量输出假（开路）
②首先位机发出种设置参数指定址程控电源
升时间升速度保持时间充电电压等
③程控电源收电压回传命令两路模拟量值传送位机
④位机发出启动指令指定址程控电源输出开始0伏慢慢线性升设定值保持指定时间关断输出
位机发出电源启动指令程控电源启动
⑤位机发出立停止指令指定址程控电源输出立停止升保持指定时间关断输出位机发出电源停止指令时程控电源立停止
⑥位机发出接开指令指定址程控电源开关量输出1电磁铁吸合位机发出程控电源接断开命令时程控电源接电磁铁吸合
⑦位机发出接指令指定址程控电源开关量输出0电磁铁释放位机发出程控电源接时程控电源接电磁铁释放
4 监控软件设计 软件采Visual Basic60编程作出十分直观机界面采RS485
通信标准述问答方式进行数通信通位机串口读写数通光纤485总线种控制信息传送现场路MARX充电子系统位机监控网络台MARX源予置数值分显示PC机软件窗口单片机系统予置数字表头
时现场实测电压信号实时显示PC机界面
设计界面直观利现场信号进行实时监测
采系统提高现场信号予置精度实验操作员说机界面良简单易懂
根系统功求位机需发送2种类型命令：（1）期命令定时器触发引起隔定时周期发送1次例发充电单元数状态回传命令（2）非周期性命令操作者动相应命令钮引起非周期性发送
命令均采ASCII码方式传送防止通讯错误子机正确收位机发命令返回相应确认字符
VB60中MSCOMM控件实现串行通信
MSComm控件属性中基： Commport属性 设置返回通信端口号指定PC机串行端口
Setting属性 字符串形式设置返回波特率奇偶校验数位停止位
Portopen属性 设置返回通信端口状态开关闭端口
Output属性 发送数文数二进制数
Input属性 接收缓区返回删字符接收数
系统VB程序初始化位机通信程序： MSComm1CommPort2 选串行端口2 MSComm1Settings57600n81 设置通信参数 MSComm1OutBufferSize512 设置发送缓区 MSComm1OutBufferCount0 清输出缓区 Mscomm1Inputlen0 读入接收缓区全部字符 MSComm1PortOpenTrue 开串行端口 数动态接收数处理动态进行程序中Timer控件命令发出数接收均Timer控件定时期间进行Timer控件定时期间次调模
拟量状态量返回子程时监视否命令钮某操作命令钮时调命令处理子程部分程序： Private Sub Timer1_Timer() IF CmdPressTrue Then Call SendCmd 某操作命令钮时转入命令处理子程 UpdateAI 更新模拟量数显示 UpdateDI更新状态量 End Sub Private Sub sendCmd() UpdateDO (Cmd) 输出控制开关量 ……… End Sub 5 系统抗干扰问题 监控系统工业中应越越现场电气环境较复杂容易形成种干扰源特电流强脉实验环境中研究解决系统抗干扰问题确保系统稳定运行着非常意义
该系统中RS485总线RS485总线采差分衡电气接口身具较强抗电磁干扰力实际中然会现问题应注意方面： （1）远距离位机通讯采光纤传输子机间方便采光纤传输时应选择合理网络拓扑结构
（2）采双绞线作RS485传输线时然电磁感应噪声较强抑制力静电感应引起噪声抑制力较差应选带屏蔽双绞线时双绞线屏蔽层正确接
（3）通总线两端加入匹配电阻方法解决信号反射问题 （4）系统供电方式两种：种集中供电方式电源引处种分布式供电子设备安装位置附取电源抗干扰效果角度讲应选择集中供电方式样基消处参考电位等情况
6 结束语 文提出分布式机通信系统硬件电路简单控制灵活
语言相VB语言实现位机数传送优点方便控制通信象选择具较灵活性编程容易
外RS485总线通讯方式属串行通讯方式通讯速度偏低操作表现数刷新时间稍微偏长系统子设备较时控制实时性理想时需控制系统作进步改进
7 参考文献 1 伟民邓勇刚等 Visual Basic 60高级实教程 电子工业出版社199910 2 蔡祥荣 RS485总线应中问题 力源电子工程2001
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脉功率装置源计算机控制技术 发布时间： 20040410 作者：中国工程物理研究院流体物理研究 戴文峰 摘 介绍种分布传式MARX发生器源计算机监控系统．详细叙述系统硬件构成计算机源系统间通讯原理通讯协议系统软件实现时简说明系统抗干扰解决办法
关键词 MARX发生器 程控电源 RS485总线 Visual Basic 1 引言 脉源装置加速器电子激光研究X光闪光相粒子聚变等脉功率技术研究领域广泛通常数量较分布较广时周围电磁干扰较强控制操作参数测量较复杂时需较力维护
着计算机技术发展世界基PC动化方案已成流PC动化领域应正迅速增长通功集成统开放台通机界面复杂控制数处理变更加简单化
2控制系统硬件构成 整系统台Marx需控制台发生器充电控制触发两部分组成需控制量充电电压起停控制电压检测接装置通断控制触发开关气压检测等通条总线系统中控量连接起构成分布式控制系统里采工业广泛RS485总线RS485总线美国电子工业协会（EIA）制定衡发送衡接收标准异步串行总线具传输距离远通讯速率高抗干扰力强软硬件支持丰富现场仪表接口简单易实现扩展等特点接口总线连接32设备加中继器达255设备完全满足该源控制求
控制系统框图： 图1 控制系统结构图 该系统台控位机PC系列MARX发生器充电电源设备构成环境电磁干扰较严重选择通信介质时优先采光纤通信方式通讯速率576kBs通讯距离达12km通位机（PC）发送参数控制命令电容器充电事先设定电压值（0100kV间意值）
子设备中常程控电源控制MARX发生器充电电压充电速度
通台工控PC机灵活控制台充电电源达控制MARX发生器充电目
针需采带RS485通信接口具线性升压功编程交流电源该电源部带单片机系统门狗定时器电源赋予独立址码识身份时属正弦波调压效避免采传统采控硅调压方式时屡次损坏高压变压器情况操作者够方便灵活进行控制
路Marx发生器充电部分包括程控电源双极性高压变压器分压器接装置等三部分见图2 示程控电源高压变压器初级提供缓慢升电压变压器高压侧整流MARX发生器充电电压检测通10000：1高压分压器分压信号送程控电源部AD转换部单片机处理设定电压值进行较较结果实现停控制样效防止通讯障造成失控现象
图2 Marx发生器源部分线路图 3 MARX发生器源制程 ① 程控电源接通供电电源时输出0伏开关量输出假（开路）
②首先位机发出种设置参数指定址程控电源
升时间升速度保持时间充电电压等
③程控电源收电压回传命令两路模拟量值传送位机
④位机发出启动指令指定址程控电源输出开始0伏慢慢线性升设定值保持指定时间关断输出
位机发出电源启动指令程控电源启动
⑤位机发出立停止指令指定址程控电源输出立停止升保持指定时间关断输出位机发出电源停止指令时程控电源立停止
⑥位机发出接开指令指定址程控电源开关量输出1电磁铁吸合位机发出程控电源接断开命令时程控电源接电磁铁吸合
⑦位机发出接指令指定址程控电源开关量输出0电磁铁释放位机发出程控电源接时程控电源接电磁铁释放
4 监控软件设计 软件采Visual Basic60编程作出十分直观机界面采RS485
通信标准述问答方式进行数通信通位机串口读写数通光纤485总线种控制信息传送现场路MARX充电子系统位机监控网络台MARX源予置数值分显示PC机软件窗口单片机系统予置数字表头
时现场实测电压信号实时显示PC机界面
设计界面直观利现场信号进行实时监测
采系统提高现场信号予置精度实验操作员说机界面良简单易懂
根系统功求位机需发送2种类型命令：（1）期命令定时器触发引起隔定时周期发送1次例发充电单元数状态回传命令（2）非周期性命令操作者动相应命令钮引起非周期性发送
命令均采ASCII码方式传送防止通讯错误子机正确收位机发命令返回相应确认字符
VB60中MSCOMM控件实现串行通信
MSComm控件属性中基： Commport属性 设置返回通信端口号指定PC机串行端口
Setting属性 字符串形式设置返回波特率奇偶校验数位停止位
Portopen属性 设置返回通信端口状态开关闭端口
Output属性 发送数文数二进制数
Input属性 接收缓区返回删字符接收数
系统VB程序初始化位机通信程序： MSComm1CommPort2 选串行端口2 MSComm1Settings57600n81 设置通信参数 MSComm1OutBufferSize512 设置发送缓区 MSComm1OutBufferCount0 清输出缓区 Mscomm1Inputlen0 读入接收缓区全部字符 MSComm1PortOpenTrue 开串行端口 数动态接收数处理动态进行程序中Timer控件命令发出数接收均Timer控件定时期间进行Timer控件定时期间次调模
拟量状态量返回子程时监视否命令钮某操作命令钮时调命令处理子程部分程序： Private Sub Timer1_Timer() IF CmdPressTrue Then Call SendCmd 某操作命令钮时转入命令处理子程 UpdateAI 更新模拟量数显示 UpdateDI更新状态量 End Sub Private Sub sendCmd() UpdateDO (Cmd) 输出控制开关量 ……… End Sub 5 系统抗干扰问题 监控系统工业中应越越现场电气环境较复杂容易形成种干扰源特电流强脉实验环境中研究解决系统抗干扰问题确保系统稳定运行着非常意义
该系统中RS485总线RS485总线采差分衡电气接口身具较强抗电磁干扰力实际中然会现问题应注意方面： （1）远距离位机通讯采光纤传输子机间方便采光纤传输时应选择合理网络拓扑结构
（2）采双绞线作RS485传输线时然电磁感应噪声较强抑制力静电感应引起噪声抑制力较差应选带屏蔽双绞线时双绞线屏蔽层正确接
（3）通总线两端加入匹配电阻方法解决信号反射问题 （4）系统供电方式两种：种集中供电方式电源引处种分布式供电子设备安装位置附取电源抗干扰效果角度讲应选择集中供电方式样基消处参考电位等情况
6 结束语 文提出分布式机通信系统硬件电路简单控制灵活
语言相VB语言实现位机数传送优点方便控制通信象选择具较灵活性编程容易
外RS485总线通讯方式属串行通讯方式通讯速度偏低操作表现数刷新时间稍微偏长系统子设备较时控制实时性理想时需控制系统作进步改进
7 参考文献 1 伟民邓勇刚等 Visual Basic 60高级实教程 电子工业出版社199910 2 蔡祥荣 RS485总线应中问题 力源电子工程2001
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