蓄電池型長脈沖磁場裝置控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、華中科技大學(xué)脈沖強(qiáng)磁場中心建設(shè)了一套以蓄電池為儲能元件的長脈沖磁場裝置。蓄電池脈沖電源具有電壓穩(wěn)定、供電可靠等優(yōu)點(diǎn),同時,蓄電池放電時間長,放電電流大,實(shí)驗(yàn)中存在許多安全隱患。為實(shí)現(xiàn)蓄電池組的成功放電和正常運(yùn)行,控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性顯得尤為重要。本文針對蓄電池放電實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計了一套集觸發(fā)、監(jiān)控和保護(hù)為一體的控制系統(tǒng),主要內(nèi)容如下:
　　針對蓄電池型長脈沖電源系統(tǒng)的構(gòu)成,進(jìn)行了長脈沖電源控制系統(tǒng)需求分析,開展了控制系統(tǒng)功能和總

2、體結(jié)構(gòu)設(shè)計,指出控制系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)在控制的實(shí)時性、可靠性和安全性等方面,總體結(jié)構(gòu)由觸發(fā)控制系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、充電機(jī)控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等分系統(tǒng)構(gòu)成。
　　詳細(xì)闡述了控制系統(tǒng)硬件部分的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。給出了觸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計方案及具體實(shí)現(xiàn)電路,研制了一套穩(wěn)定可靠的觸發(fā)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)主回路八路并聯(lián)直流晶閘管地有效導(dǎo)通;說明了保護(hù)工作原理及故障邏輯判斷,設(shè)計了基于數(shù)字芯片DSP和CPLD的保護(hù)系統(tǒng),用于判斷放電實(shí)驗(yàn)過程中可能出現(xiàn)的各種故

3、障并發(fā)出相應(yīng)保護(hù)信號;采用西門子PLC300與充電機(jī)通信,為關(guān)斷電容器充電以關(guān)斷放電主回路;系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)采集卡采集電流信號,送往PC機(jī)顯示波形,達(dá)到實(shí)時監(jiān)測放電電流的目的。
　　給出了控制系統(tǒng)各模塊軟件設(shè)計方案,分別詳述了底層軟件和上位機(jī)軟件的編程思想和設(shè)計步驟。底層軟件采用C語言和VHDL語言進(jìn)行編程,實(shí)現(xiàn)觸發(fā)和保護(hù)控制功能;PLC控制軟件使用STEP7編程工具實(shí)現(xiàn)與充電機(jī)的通信功能;采用VisualC＃編程工具自主開發(fā)了整個控