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，并收集所以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。
[0016]本发明包括基于EPICS和CSS开发操作界面，能够设置实验参数和实时监控电源系统状态。首先创建EPICS工程，设置各个变量对应的PV，通过设置PV的field属性对PV进行不同的操作，利用CA协议能将数据在系统中实时传输，然后在CSS的0ΡΙ界面上放置不同的控件来实现相应的功能，状态机使用了按钮，标签，LED灯等控件，状态机分为聚变控制和总控两种模式，通过设置值按钮的属性来实现基本功能。使用XY Graphy控件来显示实时电流电压波形，设置不同的buffer大小和显示模式属性来显示不同的波形。通过在主界面设置按钮，设置act1ns属性来打开一个0ΡΙ界面，这样就可以在主界面点击相应的按钮进入参数设置界面，波形预设界面，故障显示和处理界面。波形预设功能实现通过现在程序冲设置三个waveform类型的PV分别对应预设波形点数，预设波形X轴值，预设波形Y轴值，根据预设波形需要的点数可以设置PV的NELM属性为相应的点数。总共设置13个预设波形界面，其中12个对应12套电源预设波形，最后一个可以同时预设12套电源波形为同一波形，控制系统的主控层接到预设波形后，根据预设点数和数值进行计算给出相应的控制，所以电源的稳定运行与正确波形预设息息相关。
[0017]当程序运行时，需要有状态机管理控制层的所有程序运行在相同的状态，使他们执行该状态的所有操作，不会发生混乱。状态机共有5个状态，分别为0FF，START, PREPARE, EXCITAT1N, FAULT。本程序使用 EPICS 自带的软件 State Notat1nLanguage编写，与C语言类似，便于编写顺序操作相关的程序，通常被使用在自动化启动序列、错误检测与恢复和自动化调理。在工程下添加状态机程序，状态机首先发送请求给下层，然后判断与所有下层状态相匹配则进入相应状态并且是界面上的LED灯显示亮，其余状态灯灭。
[0018]在电源运行过程中，可能会产生一些故障，实现的故障显示界面至关重要。通过将故障实时的显示在故障界面上，让实验人员能够准确的判断故障发生的具体位置，然后根据故障解决办法解决故障。在界面上显示的包括故障PV，故障发生时间，故障类型，故障严重度，故障提示的颜色。当点击某个故障时，会在界面上显示具体的故障和故障解决办法，当故障恢复时，点击按钮能够手动清除故障，故障显示界面见图4。在CSS的0ΡΙ界面上添加Tabel控件，然后在Tabel控件上添加两个Pathon脚本alarm, py和alarmclr.py, alarm,py流程图见图5，它的触发PV为所有有可能发生的故障PV名，alarmclr.py见流程图6，它的触发PV为
EAST-monitor-PFOO:CLR_ALL_ALARM,
对 EAST-monitor_PR)0:CLR_ALL_ALARM 的 record 设置为 record (bo, "EAST-monitor-PFOO:CLR_ALL_ALARM")
{
field(DESC, 〃Clear all alarms〃)field(DTYP, "M0NIT0R_B0〃)field (SCAN, "2 second")field(HIGH, "2")
}
这个PV的扫描周期设为2s，HIGH设为2s表示当PV的数值由0变为1时，PV值为1
将会保持两秒。
【主权项】
1.一种基于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。2.根据权利要求1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。
【专利摘要】本发明公开了一种基于EPICS的聚变电源实时状态监控与故障显示方法，包括实验配置信息设置与显示、实验波形预设与显示如、故障实时监控与显示、状态机几个步骤。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。
【IPC分类】G05B23/02
【公开号】CN105404277
【申请号】CN201510892104
【发明人】傅鹏, 朱黎黎, 何诗英, 王广红, 高格, 黄连生
【申请人】中国科学院等离子体物理研究所
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月1日