一种基于epics的聚变电源实时状态监控与故障显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚变电源实验数据处理方法领域领域，具体是一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法。
【背景技术】
[0002]EAST (Experimental Advanced Super-conducting Tokamak)超导托卡马克聚变实验装置是国家九五重大科学工程，聚变电源系统是EAST装置的核心子系统之一，它为等离子体的产生、约束、维持、加热、以及等离子体电流、位置、形状、分布和破裂的控制，提供必要的工程基础和控制手段。聚变电源系统由12套电源组成，每套电源主要有10KV交流电网、交流电压器、可控整流器、可控硅开关、失超和短路的后备保护开关等组成。
[0003]聚变电源控制系统实现对整个聚变电源系统实验运行过程的全面监控和控制，控制电源系统的运行模式。通过操作界面上的状态机发送不同的状态请求控制电源运行的开始与停止，并对实验过程中实验配置信息、实验命令和各子系统故障状态进行实时监控与数据共享，当出现故障状态时即刻检测相应的故障系统。一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法对电源运行实验的安全、可靠运行至关重要。
[0004]
【发明内容】
本发明的目的是提供一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法，以解决现有技术实时状态监控与故障显示方法存在的问题。
[0005]为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为:
一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法，其特征在于:过程如下:
(1)、实验配置信息设置与显示:对聚变电源运行过程中的实验参数进行配置并将其显示在主界面上，通过设置过程变量Process Variables (PV)，将实验参数进行共享，如果界面显示设置参数有误，需重新设置参数，确保实验正常运行；
(2)、实验波形预设与显示如下:通过设置电流，电压和混合模式参考波形来控制电源运行，控制系统通过通道访问Channel Access (CA)协议获取实时数据波形，然后进行相应的反馈运算来控制电源运行；
(3)、故障实时监控与显示:当有故障发生时，监控界面能实时显示故障类型，故障发生时间，故障严重度，故障解决办法，以便于实验人员能准确判断故障和解决故障，确保实验安全，稳定运行；当故障恢复时，能手动清除故障显示；
(4)、状态机:通过状态机让聚变电源运行在OFF，START,PREPARE, EXCITAT1N, FAULT五种状态，使控制系统中的各个程序运行在相同的状态并执行相应的操作；如果哪个部分出现相应的故障则进入故障态，等故障恢复后，又进入正常状态。
[0006]所述的一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法，其特征在于:采用设置过程变量Process Variables (PV)来对应实验运行中的参数，利用过程变量Process Variables (PV)协议实现数据传输以达到数据在各个控制层进行实时传输；利用软件CSS来设计界面，在实验运行时，需要设置预设波形，所以利用多个PV分别对应波形的X轴和Y轴的值，并显示相应的波形用以判断设置波形的正确性，然后通过CA协议进行数据共享；在界面上显示状态机，通过点击界面上状态机按钮发送状态请求到控制系统的下一层，并收集所有下一层状态机的状态，如果状态相互匹配则进入相应的状态；同时与控制系统下一层实现实时数据共享，来实现对电流，电压的监控，并显示波形在界面上；当故障发生时，需要在界面上显示故障的属性和解决办法，采用在CSS的TABLE控件上添加scripts的办法来对故障进行显示，并且添加按钮控件和scripts来清除故障显示。
[0007]本发明的有益效果为:
本发明提供了一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法，包括设置实验配置参数、预设实验波形、各子系统故障状态的实时监控和状态机。本发明将EPICS的PV, CA协议与基于CSS的界面设计技术完美结合，实现对系统实验参数配置和系统的晶闸管，隔离开关、直流快速开关等的状态，水路、温度报警信号及电压电流预设、实际电压电流值等的监控，满足了聚变电源系统实验运行状态的实时监控与数据可靠的要求，并通过波形预设和故障实时显示的创新使用，为聚变电源稳定运行提供了有力保障。
【附图说明】
[0008]图1为显示状态机、主电流电压实时显示和配置参数的主界面示意图。
[0009]图2为预设实验波形示意图。
[0010]图3为设置试验参数示意图。
[0011 ] 图4为故障实时显/」、/」、意图。
[0012]图5为脚本alarm, py的流程框图图6为脚本alarmclr.py的流程框图
图中:1.参数设置显示2.实时主电压电流显示3.状态机显示4.预设波形点数和XY轴值5.预设波形显示6.实验参数设置。
【具体实施方式】
[0013]一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法，包括设置实验配置参数、预设实验波形、各子系统故障状态的实时监控和状态机。
[0014]参见图1-图4，整个操作界面包括有主界面，参数设置界面，预设波形界面，故障显示界面。主界面包括参数设置显示1、实时电压电流显示2、状态机3.当实验开始时，在试验参数设置6界面设置好实验参数并能显示在主界面的参数设置显示1，然后预设波波形点数和XY轴值4并显示在预设波形5上，通过点击状态机3按钮发送状态请求给下一控制层并相互匹配将状态显示在状态机3上，在电源运行过程中会将实时电流电压波形显示在实时主电压电流显示2上。
[0015]实验配置信息设置与显示:对聚变电源运行过程中的实验参数进行配置并将其显示在主界面上，通过设置过程变量Process Variables (PV)，将实验参数进行共享。如果界面显示设置参数有误，需重新设置参数，确保实验正常运行；
实验波形预设与显示如下:通过设置电流，电压和混合模式参考波形来控制电源运行，控制系统通过通道访问Channel Access (CA)协议获取实时数据波形，然后进行相应的反馈运算来控制电源运行；
故障实时监控与显示:当有故障发生时，监控界面能实时显示故障类型，故障发生时间，故障严重度，故障解决办法，以便于实验人员能准确判断故障和解决故障，确保实验安全，稳定运行。当故障恢复时，能手动清除故障显示；
状态机:通过状态机让聚变电源运行在OFF，START, PREPARE, EXCITAT1N, FAULT五种状态，使控制系统中的各个程序运行在相同的状态并执行相应的操作。如果哪个部分出现相应的故障则进入故障态，等故障恢复后，又进入正常状态；
采用设置PV来对应实验运行中的参数，利用CA协议实现数据传输以达到数据在各个控制层进行实时传输。利用软件CSS来设计界面，在实验运行时，需要设置预设波形，所以利用多个PV分别对应波形的X轴和Y轴的值，并显示相