EAST低杂波系统软件监控模式升级.pdfVIP

第 33卷 第3期 核 聚 变 与 等 离 子 体 物 理 V0ll_33．No．3 2013年 9月 NuclearFusionandPlasmaPhysics Sep．2013 文章编号 ：0254—6086(2013)03—0262—05 EAST低杂波系统软件监控模式升级 吴则革，单家方，王 茂，胡怀传，马文东 (中国科学院等离子体物理研究所，合肥 230031) 摘 要：针对现有4MW2／．45GHzLHCD系统软件监控不足 ，为6MW／4．6GHzLHCD提出了具有更好可扩展 性的分层软件监控模式，并利用跨平台开发框架Qt的QProcess和QTcpSocket等类，分别解决了进程问通信和网 络通信的问题，并实现了监控服务器端和监控客户端。经过测试，新软件监控系统的响应时间在 200ms以内，完 全能够满足4．6GHzLHCD周期为2s的监控要求。 关键词：LHCD；软件监控：Qt 中图分类号 ：TP274+．2 文献标识码：A 1 引言 位机发送控制参数到下位机和显示信号波形；总控 低杂波电流驱动(LHCD)是东方超环(EAST)常 台集中监控所有软件子系统的运行状况；总控台各 用的非感应电流驱动手段。目前中国科学院等离子 个单元和子系统通过工业以太网相连接2【l。这种方 体物理研究所拥有在运行的4MW／2．45GHz和在建 式在试验中经过不断地优化和调整，已经能稳定可 的6MW／4．6GHz两套 LHCD系统。两套系统除了 靠的工作。但是仍存在机器冗余，耦合不合理，移 微波源前级、速调管放大器、波导管 、天线等核心 植性不好等缺陷。为此 ，在 6MW／4．6GHz系统的 部件外，还有用于系统运行的大量辅助保护及软件 设计中提出了一种全新的软件系统监控模型，结构 设备系统[】】。软件设备系统负责各种信号的采集、 如图 1b所示。软件部分的逻辑和实现上已从三层 监控、保护和反馈控制等工作。两套系统的软件部 减为两层 ，除了将上位机的绘图等功能集成到总控 分都包含高反射保护、功率采集 相位控制、前级 台之外，整个软件系统也采用了新的监控体系，下 功率控制等功能子系统，在实验过程中需要实时获 面将论述监控体系的设计和实现。 取它们的运行状态，不至于因不能及时发现程序崩 一 般而言，软件监控系统分为监控程序和被监 溃而使昂贵的速调管等设备在失去保护和控制下 控的目标程序3【】。4MW／2．45GHz系统监控程序是在 遭受损坏。两套系统都设有专门的软件系统来监控 各个下位机上启动一个外部程序，调用系统命令， 软件的运行状况。 查询下位机的工作程序即目标程序是否在当前系 统的进程队列中，仅能判断目标程序运行与否，功 2 监控系统设计 能十分有限。此外，目标程序还设有一个就绪状态， 4MW／2．45GHz系统的整体软件架构如图la所 是依靠 目标程序向总控被动回答实现的，导致监控 示，子系统软件基于 QNX系统，整个软件分为上 程序和 目标程序存在控制耦合而非数据耦合。由 下位机两部分，下位机负责相应的子功能模块，上 此 ，6MW／4．6GHz系统不仅增强了监控系统的功 收稿 日期：2012一ll一26；修订 日期：2013—05—07 基金项目：国家磁约束核聚变能研究专项资助(2010GB105002) 作者简介：吴