EAST极向场电源实时控制系统——操作监控系统的研究与实现

• 作 者: 段菖蒲
• 机 构: 中国科学院合肥物质科学研究院
• 出 处: 中国科学院合肥物质科学研究院
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 超导托卡马克装置 电源控制系统 操作监控系统 QNX操作系统

EAST极向场电源控制系统作为超导托卡马克聚变实验装置的核心子系统，它的可靠稳定的运行对于装置运行的性能与安全、物理实验的成败与效率，具有至关重要的作用。极向场电源系统由12套电源组成，共有200多套设备和2000多路模拟和数字信号需要控制系统实时可靠地控制和监测。因此，电源系统成功的运行完全依靠电源控制系统可靠、安全稳定的运行。　　
但是由于电源控制系统采用的是命令行字符型的操作界面，这种操作方式极不便于用户对电源控制系统的控制和对其运行状态的监测。因此研究开发一个操作方便、界面友好、性能优越的操作监控系统，方便用户对电源控制系统的控制和监测，具有非常重要的现实意义。　　
本文紧紧围绕不影响电源控制系统实时性及可靠性原则，进行了操作监控系统的需求分析、总体设计、关键问题的解决、系统总体实现以及系统的性能优化等研究工作，并根据R.C.Cheung等人提出的基于软件构架的思想，对操作监控系统的可靠性进行了定量评估。　　
本操作监控系统是基于QNX实时操作系统进行研究和开发的，不同于在Windows操作平台下开发的人机交互系统，它具有良好的实时性、可靠性和可嵌入等特点。尤其是本监控系统利用了一个非常轻便的、高速的网络协议，将原来各个分散的监控节点，联合成了一个超级的计算机，使很多的控制信号可以非常方便地在各个节点进行传递。　　
操作监控系统的实现，彻底改变了电源控制系统的操作方式和监测方式，大大方便了用户对电源控制系统的控制和监测，减轻了用户负担，提高了系统的利用效率。　　
本文的创新性：首次将QNX操作系统运用到核聚变装置的监控系统中，基于QNX研究开发的操作监控系统已经在极向场电源系统和EAST装置上运行了一年多时间，它的友好的人机交互界面、良好的运行效果已经得到实验操作人员的认可。