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1、＠单位代码：１０１６６硕士学位论文基于ＰＬＣ的中子发生器控制系统研究摊宁论文作者：子物理与原子核物理学科专业：粒指导教师：邓玉福培养单位：物理科学与技术学院培养类别曰制：全２０１８年完成时间：５月沈阳师范大学学位评定委员会学位论文独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师的指导下取得的研宄成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说
2、明并表示了谢意。作者签名：日期：純ｕ，学位论文使用授权声明本人授权沈阳师范大学研究生处，将本人硕士学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电子版和纸质版，允许论文被查阅和借阅；有权可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本规定。作者签名：日期：ｒ，ｉｆ基于PLC的中子发生器控制系统研究中文摘要随着工业技术的发展，中子技术在物理学、医学和生命科学、工农业和社会安全等
3、方面的产品中有了越来越广泛的应用，为了适应市场需求产品应具备使用简单、控制方便、安全无污染和造价低等特点。而以往的中子源产品设备造价高，体积巨大不易携带且技术并不公开，因此本论文需要设计一款专门应用于普通工业用途的商业产品。中子发生器作为加速器中子源的其中一种，其具有产额高、可控性强及能量单一的特点，在使用、运输和存贮等方面具有很高的安全性。基于便携式的中子发生器在工农业研究生产方面都具有非常广泛实际应用，如农业培育、中子测井、煤质分析、活化研究等领域。本文针对传统的中子发生器控制台的处理速度低、稳定
4、性不高、无法实时监测各路电路参数的变化以及自动控制系统主体功能单一、性能低、体积巨大等缺点,采用了一种基于PLC的中子发生器智能控制系统的设计方案。该智能控制系统实现了储存器、离子源和高压源三者之间的有序控制，使整套系统整体实现了集成数字化控制。同时为了使控制更加灵活并实现可视化,本文采用了S7-200smartPLC和TPC7062Ti触摸屏作为系统控制器和人机控制界面，可实时控制和显示各电路的工作情况。本研究构建了三路AD转换、三路DA输出、实时监控以及反馈异常报警的信息反馈、数字PID调节的闭环
5、控制系统。经多次测试结果表明,该系统能够达到中子管离子源的管电压,靶压及储存器束流的连续可调等目标,在给离子源控制电路电源上电之后，在20秒左右就能升到1800V，然后开启储存器控制电路，通过PID闭环控制智能微调储存器电源电路的电流来使离子源电流维持稳定。当系统监控到离子源电流趋于稳定时会自动开启靶极高压加速部分电路，依照触摸屏可以自定义设置升压步长，可更适用于不同的市场需求。使用过后，该系统会依照中子发生器的使用原理自动先降低靶极高压的电压至零，然后降低储存器电源电路的电流至零，当检测到的离子源电
6、源电路反馈的电流也缓慢降低至零时，则可证明管内气体已吸回，最后再降低离子源电源电路的电压到零，然后将电源关闭即可。该智能控制系统采用PLC控制，可实现集成数字化控制，具有调控操作方便、工作稳定和人机界面简洁友好等优点。关键词：中子发生器，控制系统，PLC，高压开关电源，PIDIDesignedofNeutrontubecontrolsystembasedonPLCAbstractWiththedevelopmentofindustrialtechnology,nucleartechnologyhasb
7、eenwidelyappliedinproductssuchasphysics,medicineandlifescience,industryandagriculture,s-ocialsecurityandsoon.Thisrequiresthatproductsshouldbecharacterizedbysafety,s-implecontrol,nopollutionandlowcost.Inthepast,nucleartechnologyproductshadl-argevolume,hi
8、ghprice,andtechnologyisnotpublic,soaspecialproductforcivilianbusinessisneeded.Neutrongeneratorisakindofacceleratorneutronsource.Ithasthecharacteristicsofhighyield,highcontrolabilityandsingleenergy.Ithashighsafetyinuse,transportat
