[發明專利]重離子微孔膜專用生產終端控制系統

有效

• 申請號: 202111096859.3
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113741375B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 李運杰;莫丹;胡正國;夏佳文;徐瑚珊;段敬來;姚會軍;劉杰;王玥;楊勝利;楊雅清;殷學軍;蒙俊;杜衡;謝文君
• 申請（專利權）人: 中國科學院近代物理研究所
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉美麗

1.一種重離子微孔膜生產終端控制系統，其特征在于，該控制系統采用三層網絡控制結構，包括：

第一層網絡控制結構，重離子微孔膜生產終端的各裝置連接前端服務器，前端服務器實時獲取重離子微孔膜生產終端生產狀態數據，對重離子微孔膜生產終端的各裝置分別進行控制；其中，所述前端服務器包括離子源控制系統、直線加速器控制系統、真空差分控制系統、束流反饋系統、輻照腔控制系統和卷膜控制系統；

所述離子源控制系統，用于控制和調試離子源工作過程；

所述直線加速器控制系統，用于控制和調試直線加速器裝置的各器件；

所述真空差分控制系統，用于實時監測真空差分裝置中各真空室的真空度，使各個真空室的真空度達到設定要求；

所述束流反饋系統，用于對輻照過程中的束流流強和束流位置進行實時監測，判斷束流是否滿足生產要求；

所述輻照腔控制系統，用于對輻照卷繞設備的真空腔體的運動進行控制；

所述卷膜控制系統，用于控制對輻照原膜的自動化卷繞，實現放膜和收膜操作；

第二層網絡控制結構，前端服務器將獲取的生產狀態數據匯聚后發送到核心服務端控制器，核心服務端控制器對重離子微孔膜生產終端的各裝置進行管理和控制；

第三層網絡控制結構，核心服務端控制器與總控客戶端進行數據交互，總控客戶端用于對整個輻照生產終端生產進行查看、管理和控制；其中，重離子微孔膜生產終端的各裝置與總控客戶端之間采用分布式部署。

2.根據權利要求1所述的重離子微孔膜生產終端控制系統，其特征在于，所述真空差分控制系統采用五級差分分布式控制，包括主泵控制模塊、分子泵控制模塊和機械泵控制模塊；

所述主泵控制模塊，用于獲取各真空室的真空度，根據獲取的真空度數據判斷是否要開啟分子泵和機械泵；

所述分子泵控制模塊，用于逐級控制每一真空室對應的分子泵進行真空的抽取；

所述機械泵控制模塊，用于逐級控制每一真空室對應的機械泵進行真空的抽取。

3.根據權利要求1所述的重離子微孔膜生產終端控制系統，其特征在于，所述束流反饋系統包括兩個束流流強探測器、兩個邊界位置探測器、束流流強分析模塊和束流位置分析模塊；

所述兩個束流流強探測器分別設置在束流管道出口以及輻照后端，用于監測輻照前后的束流流強；

所述兩個邊界位置探測器設置在輻照區域左右兩端，用于監測束流達到的邊界位置；

所述束流流強分析模塊，用于將獲取的束流流強數據進行分析，將穿透膜以后的剩余流強與輻照前的束流流強進行對比，推算出當前流強是否符合生產要求，使得卷膜裝置均勻運行；

所述束流位置分析模塊，用于獲取束流的位置數據檢測束流的均勻度，如果探測位置到達到預設計算值，判定為束流均勻度復合生產要求，如果未能探測到達到預設計算值，則對束流散射進行調整，增大或減小束流散射的大小，直至達到滿足輻照生產所需要的束流均勻度。

4.根據權利要求1所述的重離子微孔膜生產終端控制系統，其特征在于，所述輻照腔控制系統包括自動密封模塊、軌道牽引模塊和真空反饋模塊；

軌道牽引模塊，控制驅動設備驅動輻照卷繞設備在滑軌上進行滑動，使輻照卷繞設備運動到工作位置；

自動密封模塊，通過監測限位開關信號使得輻照卷繞設備到達工作位置后進行密封操作；

真空反饋模塊，當輻照卷繞設備運動到工作位置密封后，獲取真空腔內的真空度的監測數據，若真空值達到預定閾值，則控制輻照卷繞設備進行生產。

5.根據權利要求1所述的重離子微孔膜生產終端控制系統，其特征在于，所述卷膜控制系統包括放料控制模塊、收料控制模塊、張力控制模塊和狀態監測模塊；

放料控制模塊和收料控制模塊分別控制放料電機和收料電機運動進而使得放料軸和收料軸完成放料和收料動作；

張力控制模塊用于接收張力傳感器信號，對輻照原膜生產過程的張力進行監測；

狀態監測模塊用于實時監測收料與放料的張力值。