[摘要]本文討論了質(zhì)子加速器冷卻水自動控制系統(tǒng)，合理控制和監(jiān)控冷卻水系統(tǒng)設(shè)備，實現(xiàn)冷卻水系統(tǒng)的自動運行。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，蒸汽流量計特點是壓力損失小,量程范圍大,精度高,在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高,維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數(shù)的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。儀表參數(shù)能長期穩(wěn)定。渦街流量計采用壓電應(yīng)力式傳感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作溫度范圍內(nèi)工作。有模擬標準信號，也有數(shù)字脈沖信號輸出，容易與計算機等數(shù)字系統(tǒng)配套使用，是一種比較先進、理想的測量儀器。電磁流量計其作用是產(chǎn)生均勻的直流或交流磁場。直流磁路用永久磁鐵來實現(xiàn)，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)比較簡單，受交流磁場的干擾較小，但它易使通過測量導(dǎo)管內(nèi)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(xiàn)象，并導(dǎo)致兩電極之間內(nèi)阻增大，因而嚴重影響儀表正常工作。當管道直徑較大時，永久磁鐵相應(yīng)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，且是50HZ工頻電源激勵產(chǎn)生的。以二次循環(huán)水控制系統(tǒng)為例，系統(tǒng)采用PID控制方式實現(xiàn)系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)，確保出水溫度滿足工藝要求。

質(zhì)子加速器的主要設(shè)備是由大量磁鐵組成，在運行過程中會產(chǎn)生巨大的熱能。由于其輻射防護要求，設(shè)備安裝在封閉區(qū)域內(nèi)，可以更好地管理。數(shù)據(jù)可自動存儲和分析，無需現(xiàn)場考勤和管理調(diào)度。由于二次循環(huán)水溫度的穩(wěn)定直接影響一次水控制的質(zhì)量，該套冷卻水自動控制系統(tǒng)已與相關(guān)大學(xué)研究人員共同開發(fā)并應(yīng)用于實際工程中。1.系統(tǒng)組成及功能冷卻水自動控制系統(tǒng)以DCS為核心，通過以太網(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，根據(jù)工藝要求配備各種水質(zhì)儀表，包括pH檢測儀、電能等。電導(dǎo)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個回路控制功能，256個輸入輸出點，100多個功能塊。整個控制器的控制配置策略可以超過2000個功能塊。通過以太網(wǎng)，可以在HC900集成控制器之間進行點對點通信。一般的高精度模擬量輸入和具有自整定功能的PID控制算法可以滿足各種控制精度的要求。HC900集成控制器通過10MB的TCP/IP以太網(wǎng)與監(jiān)控管理網(wǎng)絡(luò)上的scapevista系統(tǒng)工程師站和操作員站相連。開放式Modbus/TCP協(xié)議可以與scapevista系統(tǒng)平臺集成，為用戶提供一個精致的人機交互界面。同時，許多第三方系統(tǒng)可以相互連接，通過OPC連接功能實現(xiàn)雙向系統(tǒng)訪問。通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)連接的遠程擴展機架可以放置在現(xiàn)場設(shè)備附近，節(jié)省了現(xiàn)場電纜敷設(shè)的成本。此外，用戶還可以通過電子郵件向工廠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/客戶端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，具有工廠網(wǎng)絡(luò)管理功能。其主要技術(shù)特點如下。（1）HC900集成控制器為您提供靈活可靠的控制功能。（2）通過面向?qū)ο蟮呐渲�，開發(fā)工具hcdesigner可以幫助用戶快速創(chuàng)建各種應(yīng)用需求的控制策略。（3）采用Modbus-TCP以太網(wǎng)，為用戶提供安全、開放的網(wǎng)絡(luò)連接。利用陣列設(shè)定點程序可以很容易地滿足處方和預(yù)設(shè)模型的批量過程控制要求。