| 【中文题名】 | EAST装置低温控制系统的研究 |
| 【英文题名】 | Study of the EAST Cryogenic Control System |
| 【学科专业】 | 电工理论与新技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-3 |
| 【中关键词】 | EAST,低温系统,控制回路,DCS,组态, |
| 【英关键词】 | EAST,Cryogenic system,Control loop,DCS,Configuration, |
| 【分类导航】 | 工业技术>原子能技术>受控热核反应（聚变反应理论及实验装置）>热核装置>磁约束装置>闭合等离子体装置 |
| 【论文摘要】 |
EAST(Experimental Advanced Superconducting Tokomak)是目前世界上第一台投入运行的全超导托卡马克核聚变实验装置。低温系统负责给超导磁体的运行提供一个稳定、可靠的低温环境，是EAST全超导托卡马克装置能否成功、稳定运行的关键外围子系统之一。整个系统中需控制的参数多，因此必须为EAST低温系统设计一套数据采集可靠、控制稳定、保护快速、操作维护方便的控制系统。
本文首先阐述了课题的背景和意义，介绍了EAST装置低温系统的工艺流程和运行的模式。根据低温系统的特点和控制功能的要求，设计了低温控制系统的硬件结构，基于DeltaV软件开发了相应的软件系统。重点分析了系统中的控制回路，运用相关的控制理论研究出一些控制策略，给出了在DCS系统中的组态图和实际运行曲线图。同时，设计了整个报警联锁保护系统，使得系统具有很强的可靠性、准确性和安全性。最后本人对EAST装置低温控制系统的研究工作进行了总结，并对下一步工作进行了展望。
目前整个低温控制系统已经通过三轮降温实验的检验，系统运行状况良好。 |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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ABSTRACT |
6-7 |
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致谢 |
7-10 |
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插图清单 |
10-12 |
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表格清单 |
12-13 |
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第一章 绪论 |
13-20 |
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1.1 可控核聚变的发展现状 |
13-14 |
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1.2 大型超导磁体的低温系统及控制系统 |
14-18 |
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1.2.1 TORE SUPRA低温及控制系统 |
15 |
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1.2.2 LHD低温及控制系统 |
15-17 |
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1.2.3 TOSKA低温及控制系统 |
17 |
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1.2.4 SST-1低温及控制系统 |
17-18 |
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1.3 本论文的意义及其主要内容 |
18-20 |
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第二章 EAST托卡马克装置及其低温系统 |
20-28 |
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2.1 EAST托卡马克装置介绍 |
20-21 |
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2.2 EAST装置低温系统简介 |
21-22 |
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2.3 低温系统降温过程 |
22-24 |
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2.4 低温系统主要运行模式 |
24-26 |
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2.5 EAST低温控制系统功能要求 |
26-27 |
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2.6 本章小结 |
27-28 |
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第三章 EAST低温控制系统数据采集与监控 |
28-40 |
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3.1 集散控制系统概述 |
28-31 |
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3.1.1 集散控制系统的结构 |
28-29 |
|
3.1.2 集散控制系统的特点 |
29-30 |
|
3.1.3 集散控制系统的发展 |
30-31 |
|
3.1.4 DeltaV系统介绍 |
31 |
|
3.2 低温控制系统结构设计 |
31-35 |
|
3.2.1 工程师站 |
32 |
|
3.2.2 操作员站 |
32 |
|
3.2.3 应用工作站 |
32-33 |
|
3.2.4 控制器和电源 |
33 |
|
3.2.5 控制柜及I/O卡 |
33-34 |
|
3.2.6 数据库服务器 |
34-35 |
|
3.3 低温控制系统软件设计 |
35-39 |
|
3.3.1 监控和操作界面 |
35-36 |
|
3.3.2 控制回路组态 |
36 |
|
3.3.3 逻辑顺序控制 |
36 |
|
3.3.4 DeltaV先进控制 |
36 |
|
3.3.5 OPC集成系统 |
36-37 |
|
3.3.6 系统维护 |
37-38 |
|
3.3.7 低温系统与EAST其它子系统的数据交互 |
38-39 |
|
3.4 本章小结 |
39-40 |
|
第四章 EAST低温控制回路分析 |
40-59 |
|
4.1 引言 |
40 |
|
4.2 单回路控制系统 |
40-48 |
|
4.2.1 单回路控制系统组态 |
41-44 |
|
4.2.2 PID修正及参数整定 |
44-48 |
|
4.3 分程控制系统 |
48-53 |
|
4.4 多变量控制系统与解耦控制 |
53-57 |
|
4.5 选择性控制系统 |
57-58 |
|
4.6 本章小结 |
58-59 |
|
第五章 EAST装置低温系统报警及联锁保护 |
59-71 |
|
5.1 报警联锁保护概述 |
59 |
|
5.2 压缩机报警联锁保护 |
59-62 |
|
5.3 制冷机报警联锁保护 |
62-64 |
|
5.4 分配系统报警联锁保护 |
64-68 |
|
5.5 低温系统与总控联锁保护 |
68-70 |
|
5.6 本章小结 |
70-71 |
|
第六章 总结 |
71-73 |
|
6.1 全文总结 |
71 |
|
6.2 下一步工作展望 |
71-73 |
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附录A |
73-79 |
|
附录B |
79-82 |
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参考文献 |
82-83 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384526 |
