基于PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的鈷-60集裝箱檢查控制系統

2、設備控制層：由分布在各個(gè)工作現場(chǎng)的S7-215PLC和安裝在主控臺的S7-315PLC構成，它們分別利用各自DP端口通過(guò)一根屏蔽雙絞線(xiàn)相連。構成整個(gè)PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )。其中S7-315PLC作為主站，決定總線(xiàn)的傳輸速率，為每個(gè)子站分配網(wǎng)絡(luò )地址；多個(gè)S7-215PLC作為子站，負責現場(chǎng)的信息采集并向主站發(fā)送有關(guān)信號，以及具體執行控制命令，滿(mǎn)足集裝箱檢查系統的運行流程控制要求。

3、管理監控層：作為控制系統的人機交互接口，通過(guò)安裝有西門(mén)子公司SIMATICWINCC組態(tài)軟件的中央監控計算機實(shí)現對鈷－60集裝箱檢查系統的狀態(tài)監控、參數設定和報警顯示、記錄等，并能提供完整的數據統計和各種分析圖表。

三、系統功能

該控制系統完成對集裝箱檢查流程的運行控制，并實(shí)現系統的輻射安全聯(lián)鎖，防止工作人員的誤照射，保證工作人員的安全和系統的正常運行。主要功能包括：

1、檢查通道起點(diǎn)：集裝箱卡車(chē)上拖車(chē)的引導控制；

2、拖車(chē)的啟動(dòng)、加速、減速、停車(chē)控制，保證集裝箱安全平穩經(jīng)過(guò)檢查通道；

3、檢查通道終點(diǎn)：集裝箱卡車(chē)駛離拖車(chē)的引導控制；

4、數據采集機控制，完成采集機的自檢、校零和集裝箱圖像采集的啟停；

5、屏蔽快門(mén)根據集裝箱的位置自動(dòng)開(kāi)啟和關(guān)閉，保證集裝箱圖像的完整性；

6、放射源狀態(tài)、屏蔽快門(mén)、搖源操作箱門(mén)、檢查通道道桿和放射源室門(mén)的安全聯(lián)鎖控制，當集裝箱檢查系統運行時(shí)保證工作人員不能進(jìn)入檢查通道和放射源室這兩個(gè)控制區域，從而保證工作人員的安全和系統正常運行。

控制系統的操作接口為安裝在主控臺上的操作面板和監控計算機，界面采用漢化菜單與檢查流程圖相結合的方式，直觀(guān)清晰，操作簡(jiǎn)便。主要功能如下：

1、實(shí)現集裝箱檢查的自動(dòng)控制操作；

2、以動(dòng)畫(huà)形式實(shí)時(shí)顯示集裝箱檢查流程、放射源位置和放射源室情況；

3、動(dòng)態(tài)反映設備的運行狀態(tài)和運行參數，以表格、直方圖和歷史變化趨勢曲線(xiàn)等方法進(jìn)行顯示；

4、故障報警、顯示和數據圖表打印功能；

5、故障和數據的歷史記錄和趨勢圖顯示，方便系統維修人員進(jìn)行故障分析。

四、系統特性與以前核技術(shù)應用領(lǐng)域中基于模擬信號的控制系統相比，此基于PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)的集裝箱檢查控制系統具有以下特點(diǎn)：

1、安裝在現場(chǎng)的分布式I/O站點(diǎn)最大限度地減少控制信號傳輸電纜的數量和布線(xiàn)距離，降低了系統安裝成本，縮短了安裝調試周期；

2、系統擴展容易，充分利用PROFIBUS總線(xiàn)的開(kāi)放性，來(lái)自不同廠(chǎng)商的執行器件均可以通過(guò)現場(chǎng)總線(xiàn)連接，方便地構成分布式控制系統；

3、各設備作為控制系統的一個(gè)組成部分，與整個(gè)控制系統只通過(guò)一根電纜相連。設備的增減對系統而言只需極少電纜連接的改動(dòng)和控制程序的少量修改；

4、控制器件的選擇充分考慮開(kāi)放性軟件設計的主流，大大提高了控制軟件的可重用性和對維護人員的開(kāi)放性；

5、基于PROFIBUS總線(xiàn)的編程更簡(jiǎn)單。編程設備可從總線(xiàn)上的任一節點(diǎn)接入，系統維護方便，降低了系統調試強度；

6、由于現場(chǎng)總線(xiàn)設備的智能化、數字化，與模擬信號相比，從根本上提高了測量與控制精度，也提高了系統的可靠性；

7、現場(chǎng)總線(xiàn)是專(zhuān)為現場(chǎng)環(huán)境設計的，可工作在比較惡劣的環(huán)境中，且具有很強的抗干擾能力，保證系統更穩定的運行。

鈷－60集裝箱檢查系統是我國自行研制的大型集裝箱檢查設備，于1999年6月開(kāi)始在福州海關(guān)馬尾港安裝并投入試運行，11月初正式通過(guò)驗收。其控制系統由于采用了基于PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)的分布式控制結構，使得集裝箱檢查系統運行更加穩定、簡(jiǎn)單、可靠，近一年的實(shí)際運行情況良好，達到了設計目標，取得了很好的效果。