[发明专利] 一种混合磁体运行控制方法 – CN114137895A 全文链接一   全文链接二

 
基本信息
申请号
CN202111313926.2
申请日
20211108
公开(公告)号
CN114137895A
公开(公告)日
20220304
申请(专利权)人
中国科学院合肥物质科学研究院
申请人地址
230031 安徽省合肥市蜀山区蜀山湖路350号
发明人
李芳;张俊;任亭亭;黎伟;吴仲城 专利类型 发明专利
摘要
本发明公开了一种混合磁体运行控制方法,其步骤包括:1混合磁体中的超导磁体控制系统、水冷磁体控制系统分别完成自检并初始化参数;2超导磁体控制系统、水冷磁体控制系统分别启动至运行态;3超导磁体开始励磁,待磁场强度达到目标值并稳定保持时,水冷磁体开始励磁;4运行过程中实时监测超导磁体与水冷磁体的各项参数,并对监测到的故障给予相应响应处理;5退出时,先控制水冷磁体退磁,待水冷磁体的磁场强度达到零值后,再控制超导磁体退磁。本发明实现稳态强磁场混合磁体的协调控制和状态数据监测,可确保混合磁体的安全可靠运行。
主权项
1.一种混合磁体运行控制方法,其特征包括:水冷磁体的控制、超导磁体的控制以及水冷磁体和超导磁体的协调控制,并应用于由水冷磁体、超导磁体组成的混合磁体中;所述水冷磁体的控制是应用于由水冷磁体中央控制系统、去离子水冷却系统、水冷电源系统、安全保护系统、组合逻辑系统、电流采集系统组成的系统中;所述超导磁体的控制是应用于由超导磁体中央控制系统、低温系统、真空系统、超导电源系统组成的系统中;所述混合磁体运行控制方法是按如下步骤进行:步骤1、所述超导磁体中央控制系统、水冷磁体中央控制系统分别自检并初始化参数:步骤1.1、检测所述水冷磁体中央控制系统、去离子水冷却系统、水冷电源系统、安全保护系统、组合逻辑系统、电流采集系统各自的运行状态是否都处于正常态;若均正常,则执行下一步,否则,等待检修;步骤1.2、检测所述水冷磁体中央控制系统分别与去离子水冷却系统、水冷电源系统、安全保护系统、组合逻辑系统、电流采集系统之间的数据通信状态是否都处于正常态;若均正常,则执行下一步,否则,等待检修;步骤1.3、检测所述水冷电源系统中的隔离开关状态、水冷磁体的出入口阀门状态、水冷磁体线圈冷却水的出入口阀门状态、手动紧急按钮状态是否都处于正常态;若均正常,则执行下一步,否则,等待检修;步骤1.4、所述水冷磁体中央控制系统从中央控制数据库中获取水冷磁体的初始参数,并用于初始化水冷磁体的运行参数,包括:磁场系数、最大电流值,最大电流变化率、最大水流量、最小水流量,允许运行的最大时间,允许运行消耗的最大能耗;步骤1.5、检测所述超导磁体中央控制系统、超导电源系统、低温系统、真空系统运行状态是否都处于正常态;若均正常,则执行下一步,否则,等待检修;步骤1.6、检测所述超导磁体中央控制系统分别与超导电源系统、低温系统、真空系统之间的数据通信状态是否都处于正常态;若均正常,则执行下一步,否则,等待检修;步骤1.7、检测所述低温系统中的制冷机、阀箱是否都处于正常状态;若均正常,则执行下一步,否则,等待检修;步骤1.8、所述超导磁体中央控制系统从中央控制数据库中获取超导磁体的初始参数,并用于初始化超导磁体的运行参数,包括:磁场系数、最大电流值,最大电流变化率;步骤2、由手动控制和超导磁体中央控制系统自动化控制相结合的方式启动混合磁体中的超导磁体:步骤2.1、启动所述真空系统;步骤2.2、检测所述真空系统的运行状态正常,若正常,则启动所述低温系统,否则,等待;步骤2.3、检测所述低温系统的运行状态正常,若正常,则启动超导电源系统,否则,等待;步骤2.4、检测所述超导电源系统的运行状态均正常,若正常,则检测超导磁体的远端真空度、近端真空度、杜瓦真空度、阀箱真空度是否均处于相应的真空度阈值范围内,且磁体各监测点的温度是否均处于相应的温度阈值范围内,若均是,则表示超导磁体启动完成;否则,等待;步骤3、由所述水冷磁体中央控制系统自动化控制的方式启动混合磁体中的水冷磁体:步骤3.1、打开水冷磁体的出口阀门、水冷磁体的入口阀门、水冷磁体线圈冷却水的出口阀门、水冷磁体线圈冷却水的入口阀门;步骤3.2、根据从中央控制数据库中读取的水冷磁体的初始参数,设置所述去离子水冷却系统的工作运行参数;步骤3.3、闭合所述水冷电源系统中的隔离开关;步骤3.4、检测所述去离子水冷却系统,水冷电源系统的运行状态均正常,若正常,则检测水冷磁体的出口水温、入口水温、出口水温差、线圈温度是否均处于相应的温度阈值范围内,且出口水压、入口水压、出口水压差是否均处于相应的压力阈值范围内,且水流量是否处于流量阈值范围内,若均是,则表示水冷磁体启动完成;否则,等待;步骤4、所述超导磁体中央控制系统控制混合磁体中的超导磁体开始励磁:步骤4.1、所述超导磁体中央控制系统设置励磁的超导目标电流值或超导目标磁场值、设置励磁的超导电流变化率或超导磁场变化率;步骤4.2、所述超导磁体中央控制系统启动励磁操作:若步骤4.1中设置的是励磁的超导目标磁场值、超导磁场变化率,则所述超导磁体中央控制系统根据预先保存的超导磁体磁场系数,自动将超导目标磁场值、超导磁场变化率分别转换为超导目标电流值、超导电流变化率并发送给超导电源系统,以启动励磁;若步骤4.1中设置的是励磁的超导目标电流值、超导电流变化率,则所述超导磁体中央控制系统直接发送给所述超导电源系统,以启动励磁;步骤5、当超导磁体的磁场强度达到目标值并稳定保持时,所述水冷磁体中央控制系统控制水冷磁体开始励磁:步骤5.1、所述水冷磁体中央控制系统设置励磁的水冷目标电流值或水冷目标磁场值、设置励磁的水冷电流变化率或水冷磁场变化率;步骤5.2、所述水冷磁体中央控制系统中启动励磁操作:若步骤5.1中设置的是水冷目标磁场值、水冷磁场变化率,则所述水冷磁体中央控制系统根据预先保存的水冷磁体磁场系数,自动将水冷目标磁场值、水冷磁场变化率分别转换为水冷目标电流值、水冷电流变化率并发送给所述水冷电源系统,以启动励磁;若步骤5.1中设置的是励磁的水冷目标电流值、水冷电流变化率,则所述水冷磁体中央控制系统直接发送给所述水冷电源系统,以启动励磁;步骤6、混合磁体退磁:步骤6.1、所述水冷磁体中央控制系统设置水冷目标电流值或水冷磁场值为零,设置退磁的水冷电流变化率或水冷磁场变化率,并将相应控制命令发送给所述水冷电源系统;步骤6.2、待水冷磁体的磁场强度为零后,所述超导磁体中央控制系统设置超导目标电流值或超导磁场值为零,设置退磁的超导电流变化率或超导磁场变化率并将相应控制命令发送给超导电源系统;步骤7、混合磁体运行退出:步骤7.1、所述水冷磁体中央控制系统检查水冷磁体的磁场强度,确保退出前磁场为零;步骤7.2、所述水冷磁体中央控制系统控制所述水冷电源系统退出运行;步骤7.3、所述水冷磁体中央控制系统控制水冷电源隔离开关分闸;步骤7.4、所述水冷磁体中央控制系统控制所述去离子水冷却系统退出运行;步骤7.5、所述水冷磁体中央控制系统控制水冷磁体的出入口阀门关闭、水冷磁体线圈冷却水的出入口阀门关闭;步骤7.6、所述超导磁体中央控制系统检查超导磁体的磁场强度,确保退出前磁场为零;步骤7.7、所述超导磁体中央控制系统控制所述超导电源系统退出运行;步骤7.8、手动控制所述低温系统、真空系统依次退出。

 

 
IPC信息
IPC主分类号
G05B19/05
G 物理

G05 控制;调节

G05B 一般的控制或调节系统;这种系统的功能单元;用于这种系统或单元的监视或测试装置

G05B19/05 可编程序逻辑控制器,例如根据梯形图或功能图模拟信号的逻辑互联〔5〕

 

 
法律状态信息
法律状态公告日
20220304
法律状态
公开 法律状态信息
CN202111313926 20220304 公开 公开

 

 
代理信息
代理机构名称
安徽省合肥新安专利代理有限责任公司 34101
代理人姓名
陆丽莉;何梅生