【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统和方法，属于加速器。
技术介绍
1、机器保护系统的作用是防止束流损坏加速器设备，通常机器保护系统需要接收束流相关设备的保护信号，并传输到主控制器，主控制器关断束流，整个流程需要在微秒量级完成。常见强流超导加速器的机器保护单独建立主从控制器的通讯网络，为了减少干扰，使用光纤做信号传输介质，光纤传输ttl信号做束流保护信号。加速器规模变大导致光纤网络的规模变大，铺设和管理机器保护网络工作量很大，其次机器保护网络在没有故障传输的状态下处于闲置状态，造成了高速网络的浪费。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统和方法，其能够简化控制系统，提高控制系统的集成度，同时充分利用了定时网络的高实时性。
2、为实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：一种基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，包括：束流操作模块和定时模块；所述束流操作模块，用于监控设备的状态，并根据所述设备的状态向所述定时模块发送触发信号；所述定时模块，用于根据所述触发信号，开启或关闭所有接入定时网络设备的触发；所述束流操作模块通过以太网与所述定时模块。
3、进一步，所述定时模块包括普通节点、主节点、交换机和时钟源，所述普通节点直接与设备连接，并提供同步信息；所述主节点用于下发定时信息；所述时钟源用于提供绝对时间；所述普通节点、主节点和时钟源均与所述交换机连接。
4、进
5、进一步，所述机器保护系统还包括没有接入定时网络的设备，没有接入定时网络的设备包括真空系统中设备和束线温度监测设备。
6、进一步，所述定时模块以fmc子卡的形式插入低电平设备、束流位置监测设备和束流损失监测的载板，所述fmc子卡的子板通过光纤和所述交换机连接，通过所述普通节点触发信号、时间戳和数据传输功能。
7、进一步，所述定时模块以sma接头的射频电缆接入加速器设备，并向所述加速器设备提供触发信号，所述触发信号包括离子源斩波电源和束流诊断数据采集设备发出的信号。
8、本专利技术还公开了一种基于定时网络的强流超导加速器的机器保护方法，采用上述任一项所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，包括：当束流状态直接相关设备发出连锁保护信号时，将所述保护信号发送到离子源斩波电源的触发机箱，以关闭加速器束流，所述主节点接收所述保护信号，并向所有接入定时网络的非束流状态直接相关设备广播关闭触发；接入定时网络的非束流状态直接相关设备出现故障，向束流操作模块发出故障原因，并启动自动恢复流程，若所述自动恢复流程失败，所述束流操作模块向主节点发出禁止使能信号，所述主节点关闭所有接入定时网络的设备的触发；未接入定时网络的非束流状态直接相关设备出现故障，所述束流操作模块向主节点发出禁止使能信号，所述主节点关闭所有接入定时网络的设备的触发。
9、进一步，所述机器保护方法中保护状态恢复的方法为：对于所述束流状态直接相关设备，解除束流状态直接相关设备连锁，并向束流操作模块发送ready信号，所述束流操作模块将所述ready信号发送给主节点，所述主节点解除离子源斩波电源的连锁状态，并启动所有设备的触发；对于所述非束流状态直接相关设备，非束流状态直接相关设备自动恢复后向束流操作模块发送ready信号，所述束流操作模块扫描所有设备的ready信号，如果所有设备都发送了ready信号，所述束流操作模块向所述主节点发送使能信号，所述主节点启动所有设备的触发。
10、进一步，所述保护信号以数据包的形式点对点发送到离子源斩波电源的触发机箱。
11、本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述任一项所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护方法。
12、本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
13、1、本专利技术中方案能够简化控制系统，提高控制系统的集成度，同时充分利用了定时网络的高实时性。
14、2、本专利技术中束流操作模块与定时模块之间通过以太网连接，克服了大规模铺设光纤网格导致的铺设和管理机器保护网络工作量的问题。
15、3、本专利技术在设备发出保护以后，依据信号的不同流向实现了三种不同方式的加速器保护，束流直接相关设备10us内快速关闭chopper电源，并关闭触发，非束流直接相关设备发出保护信号到master节点，mater广播所有节点关闭触发，从而关闭束流，并且提出了三种设备的在保护完成以后的恢复流程。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，包括：束流操作模块和定时模块；
2.如权利要求1所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，所述定时模块包括普通节点、主节点、交换机和时钟源，所述普通节点直接与设备连接，并提供同步信息；所述主节点用于下发定时信息；所述时钟源用于提供绝对时间；所述普通节点、主节点和时钟源均与所述交换机连接。
3.如权利要求2所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，与所述普通节点连接的设备包括：束流状态直接相关设备和非束流状态直接相关设备，所述束流状态直接相关设备包括：束流位置监测设备和束流损失监测设备，所述非束流状态直接相关设备包括接入定时网络的低电平设备和束流诊断数据采集设备。
4.如权利要求3所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，所述机器保护系统还包括没有接入定时网络的设备，没有接入定时网络的设备包括真空系统中设备和束线温度监测设备。
5.如权利要求3的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，所述定时模块
6.如权利要求3的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，所述定时模块以SMA接头的射频电缆接入加速器设备，并向所述加速器设备提供触发信号，所述触发信号包括离子源斩波电源和束流诊断数据采集设备发出的信号。
7.一种基于定时网络的强流超导加速器的机器保护方法，采用如权利要求1-6任一项所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，包括：
8.如权利要求7的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护方法，其特征在于，所述机器保护方法中保护状态恢复的方法为：
9.如权利要求7的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护方法，其特征在于，所述保护信号以数据包的形式点对点发送到离子源斩波电源的触发机箱。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如权利要求7-9任一项所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，包括：束流操作模块和定时模块；
2.如权利要求1所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，所述定时模块包括普通节点、主节点、交换机和时钟源，所述普通节点直接与设备连接，并提供同步信息；所述主节点用于下发定时信息；所述时钟源用于提供绝对时间；所述普通节点、主节点和时钟源均与所述交换机连接。
3.如权利要求2所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，与所述普通节点连接的设备包括：束流状态直接相关设备和非束流状态直接相关设备，所述束流状态直接相关设备包括：束流位置监测设备和束流损失监测设备，所述非束流状态直接相关设备包括接入定时网络的低电平设备和束流诊断数据采集设备。
4.如权利要求3所述的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，所述机器保护系统还包括没有接入定时网络的设备，没有接入定时网络的设备包括真空系统中设备和束线温度监测设备。
5.如权利要求3的基于定时网络的强流超导加速器的机器保护系统，其特征在于，所述定时模块以fmc子卡的形式插入低...
【专利技术属性】
技术研发人员：何源，郑海，陈又新，王志军，周德泰，刘海涛，崔文娟，杨锋，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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