基于PLC的脉冲氢闸流管老练测试系统的设计.pdf

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1、基于PLC的脉冲氢闸流管老练测试系统的设计冯莉，等基于PLC的脉冲氢闸流管老练测试系统的设计DesignofthePLC—basedAgingTestSystemforPuIseHydrogenThyratron；豸荔泻客叨邓JI孬冱李垒钦(中国工程物理研究院流体物理研究所，四川绵阳621900)摘要：针对脉冲氢闸流管老练测试系统控制要求以及恶劣的电磁干扰环境。采用基于PC．PLC方式的控制系统，实现老练系统各控制对象的远程协调工作、可调重复频率脉冲输出以及管子性能参数的远程实时监测等功能。同时，采用光纤传输克

2、服了管子双脉冲触发时预触发脉冲输出瞬间对主触发脉冲造成的干扰，保证了触发单元的稳定性。关键词：脉冲氢闸流管PLC可编程控制器光纤脉冲调制器中图分类号：TP273文献标志码：AAbst瑚Ict：Inaccordance“mt}lecontmlrequirementoftheagingtestsystemforpulsehydmgent}lyratmnandconsideringtheharshelectmmagneticintedlerenceenvironment，byadoptingt11econtmlsys

3、temb踮edonPC—PLCmodetoimplementtlleremotecoordinatingoperationforaUtllecontmuedobjectsofthea西ngsystem，adjustablerepetitivefkquencypulseoutput，andremotereal血nemonitodngofthepe舶珊aIlcep删netersoftIlyratron．Inaddition’byusingopIicalfibertra璐mission-meinte血rencecau

4、sedbymepre—triggerpulse0utputonthemain砸ggerpIllseindualpulsetrigge矗ngisovercome-t}lustllestability0fthemggerunitisensured．Ke)哪rds：PlusehydrogenthymtronP如gn瑚ablelo群ccontrol{PLC)OpticalfiberPIIlsemodulatorO引言脉冲氢闸流管老练测试系统用于氢闸流管的老练以及性能}i贝0试。其主要指标为输出10。70kv脉冲峰值电压

5、；0．1～10kA脉冲电流峰值；10№～1k比可调的重复触发频率，具有计算机远程控制功能。老练系统主体部分实际是具有一定功率容量和电压等级的功率脉冲调制器。目前。对脉冲调制器的控制通常采用三种方式¨]，一是传统的继电器逻辑电路的控制方式，该方式功能简单，不能记录运行数据，而且只能手动操作。二是利用数据采集处理卡，但此类设计会遇到电路的板级设计、EMc设计。难以满足应用场合的要求。三是使用可靠性高、抗干扰性强的工控机和模块化仪器可编程逻辑控制器(pm舯mmable109icalcontmller，PLC)即Pc．

6、PLC的控制方式。比较三种控制方式，针对控制要求和使用环境，选择第三种控制方式。另外，采用光纤传输克服了管子触发时引发的干扰，保证了触发单元的稳定性。1测试系统组成及工作原理老练测试系统主要由脉冲调制器、供电单元、控制系统(包括上位机和控制器)、检测系统组成Ⅲ。其中脉冲修改稿收到日期：2014一ll一02。第一作者冯莉(1970一)，女，1991年毕业子西南石油大学计算机软件及应用专业，获学士学位，高级工程师；主要从事自动控制及控制软件开发方面的工作。《自动化仪表》第35卷增刊2014年11月调制器是系统的主体

7、部分。实现高压脉冲和大电流的形成与输出。脉冲调制器由待老练(主)脉冲氢闸流管、辅助氢闸流管、脉冲形成网络(pulsef0Ⅱnne晰ork，PFN)、谐振充电、触发单元、直流高压源、预热系统组成，如图1所示。其中，待老练脉冲氢闸流管工作的阳极电压为70kV，最大输出活化脉冲电流为10kA。工作原理如下bJ：脉冲氢闸流管先预热。预热完毕后，40kV和12kV两路直流高压单元充电，两路直流高压单元电压达到设定值时，启动脉冲谐振充电单元。两路直流高压分别以谐振方式对冲击激活中储电容和1Q活化大电流脉冲形成线充电至70k

8、V和20kV。谐振充电结束电压稳定，触发单元触发待老练脉冲氢闸流管，激活高压脉冲将脉冲氢闸流管阳极和阴极击穿导通，辅助氢闸流自击穿导通，同时活化大电流脉冲形成线放电。强大的活化电流通过脉冲氢闸流管阳极和阴极，对阴极进行活化，两路脉冲形成单元放电完毕后，两路脉冲氢闸流管和自然关断。调制单元脉冲重复频率为0Hz～lkHz可调。谐振充电!!!苎墨皇!堕卜．1：!!竺苎查兰H圭兰霎苎竺r’l竺