百焦耳激光裝置集中控制系統的研制.pdf

1、百焦耳激光裝置為光學元件的紫外損傷機理研究提供實驗平臺,以提高用于慣性約束核聚變技術的激光驅動器的負載能力、安全性和可靠性。該裝置的集中控制系統用于實現全裝置的自動化運行,包括控制節(jié)點的集中控制、狀態(tài)監(jiān)測以及輸出激光參數的自動化采集與測量。
　　根據控制需求和裝置特點,將此集中控制系統分解為五大子系統,包括參數控制系統、狀態(tài)監(jiān)控系統、安全聯鎖系統、數據采集系統以及存儲系統。參數控制系統實現裝置參數的設置,包括:充電電壓、倍頻晶體位

2、姿、輸出模式、輸出波片角度等等。狀態(tài)監(jiān)測系統實現裝置運行狀態(tài)的實時監(jiān)測,包括:水循環(huán)系統接口濕度、倍頻晶體溫濕度、充放電機運行狀態(tài)、步進電機位姿以及設備通訊狀態(tài)等等。安全聯鎖系統實現對裝置異常狀態(tài)的警示和處理,包括異常狀態(tài)預警和應急操作。數據采集系統負責裝置輸出參數的采集記錄,主要包括輸出激光波形、能量和光斑的采集和數據處理。存儲系統負責裝置運行狀態(tài)、用戶操作信息、輸出參數等信息的存儲。
　　集中控制系統的硬件拓撲方案選用一級控制

3、策略。根據控制節(jié)點的設備特點,通信協議分別采用了TCP/IP協議和RS232協議。軟件設計采用面向對象式(OPP)的程序設計思想,將各控制對象的特點抽象為相應的類,控制對像的參數用類的成員變量表征,相關控制功能以該類的成員函數形式實現。采用此設計便于系統的功能擴展與二次開發(fā)。
　　在各分系統設計的基礎上,本論文完成了集中控制系統整體集成設計與實現,并進行了該系統的聯調測試。測試結果表明,此集中控制系統能夠實現放大器充電電壓的精確控