电磁流量计在质子加速器冷却水自动控制系统中的应用

[摘要]本文讨论了质子加速器冷却水自动控制系统，合理控制和监控冷却水系统设备，实现冷却水系统的自动运行。蒸汽流量计主要用于工业管道中蒸汽介质流体的流量测量，蒸汽流量计特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量计采用压电应力式传感器，可靠性高，可在-20℃～+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号，也有数字脉冲信号输出，容易与计算机等数字系统配套使用，是一种比较先进、理想的测量仪器。电磁流量计其作用是产生均匀的直流或交流磁场。直流磁路用永久磁铁来实现，其优点是结构比较简单，受交流磁场的干扰较小，但它易使通过测量导管内的电解质液体极化，使正电极被负离子包围，负电极被正离子包围，即电极的极化现象，并导致两电极之间内阻增大，因而严重影响仪表正常工作。当管道直径较大时，永久磁铁相应也很大，笨重且不经济，所以电磁流量计一般采用交变磁场，且是50HZ工频电源激励产生的。以二次循环水控制系统为例，系统采用PID控制方式实现系统自动调节，确保出水温度满足工艺要求。

质子加速器的主要设备是由大量磁铁组成，在运行过程中会产生巨大的热能。由于其辐射防护要求，设备安装在封闭区域内，可以更好地管理。数据可自动存储和分析，无需现场考勤和管理调度。由于二次循环水温度的稳定直接影响一次水控制的质量，该套冷却水自动控制系统已与相关大学研究人员共同开发并应用于实际工程中。1.系统组成及功能冷却水自动控制系统以DCS为核心，通过以太网与上位机相连，并在S端配备电磁流量计、液位计、综合压力变送器、温度传感器等各种物理传感器。同时，根据工艺要求配备各种水质仪表，包括pH检测仪、电能等。电导率和其他分析仪。工况网络控制站采用HC900控制器及I/O硬件、DCS柜控制器及I/O模块。1.1 HC900硬件概述霍尼韦尔HC900集成控制器具有32个回路控制功能，256个输入输出点，100多个功能块。整个控制器的控制配置策略可以超过2000个功能块。通过以太网，可以在HC900集成控制器之间进行点对点通信。一般的高精度模拟量输入和具有自整定功能的PID控制算法可以满足各种控制精度的要求。HC900集成控制器通过10MB的TCP/IP以太网与监控管理网络上的scapevista系统工程师站和操作员站相连。开放式Modbus/TCP协议可以与scapevista系统平台集成，为用户提供一个精致的人机交互界面。同时，许多第三方系统可以相互连接，通过OPC连接功能实现双向系统访问。通过以太网网络连接的远程扩展机架可以放置在现场设备附近，节省了现场电缆敷设的成本。此外，用户还可以通过电子邮件向工厂的消息管理中心或远程管理组织发送警报信息或事件消息。PlantscapeVista/HC900 DCS采用Microsoft Windows 2000服务器/客户端系统结构，具有工厂网络管理功能。其主要技术特点如下。（1）HC900集成控制器为您提供灵活可靠的控制功能。（2）通过面向对象的配置，开发工具hcdesigner可以帮助用户快速创建各种应用需求的控制策略。（3）采用Modbus-TCP以太网，为用户提供安全、开放的网络连接。利用阵列设定点程序可以很容易地满足处方和预设模型的批量过程控制要求。