西安200 MeV質子應用裝置控制系統的設計與實現

王茂成， 程 誠， 鄒 運， 胡 闖， 王 強， 魏崇陽， 趙 晨， 朱益江， 楊 揚， 付振秋， 胡衛杰， 王敏文， 劉臥龍， 趙銘彤， 王忠明， 王學武

(1. 西北核技術研究所， 西安 710024； 2. 強脈沖輻射環境模擬與效應國家重點實驗室， 西安 710024； 3. 清華大學 工程物理系， 北京 100084)

西安200 MeV質子應用裝置(Xi’an 200 MeV Proton Application Facility, XiPAF)是為宇航用核心電子器件的空間輻射效應研究與考核評估而建設的輻射模擬裝置。XiPAF由1臺7 MeV的直線加速器、中能輸運線、1臺最高輸出能量為200 MeV的同步加速器和高能輸運線組成[1]，包含直流電源、脈沖電源、高壓電源、剝離膜設備、插板閥、真空計、機械泵、分子泵、離子泵、溫度計和流量計等300多臺/套各類型設備。為實現對這些設備及其參數的遠程監控，協調同步加速器注入、加速及引出等各階段不同設備按照特定時序工作，保障各類設備安全運行，本文基于實驗物理與工業控制系統(experimental physics and industrial control system, EPICS[2])，設計開發了XiPAF控制系統，為XiPAF安全穩定運行和順利出束提供了有力保障。

1 總體設計

XiPAF被控設備多、分布廣，為方便設備調試、系統管理和后期運行維護，控制系統設計采用基于EPICS的分布式控制系統架構。

EPICS是由美國洛斯·阿拉莫斯國家實驗室(LANL)和阿貢國家實驗室(ANL)聯合開發的一套軟件工具集，是目前粒子加速器和天文望遠鏡等大科學裝置領域主流的控制系統開發軟件[3-6]。EPICS可以分為操作員界面(operator interface, OPI)、輸入輸出控制器(input/output controller, IOC)和通道訪問(channel access, CA)3部分，其中OPI是客戶端，基于TCP/IP網絡協議，通過CA對服務端IOC進行訪問[2,7]。

XiPAF控制系統根據不同設備和分系統的控制需求，把控制系統劃分為系統應用級、前端控制級和設備控制級3級?！?br>