脉冲功率装置能源计算机控制技术 摘要 介绍一种多分布传式 MARX 发生器能源计算机监控系统．详细叙述了系统的硬件构成,计算机与各能源系统之间的通讯原理和通讯协议,以及系统的软件实现，同时简要说明了系统抗干扰解决办法。 关键词 MARX 发生器 程控电源 RS485 总线 Visual Basic1 引言脉冲能源装置在加速器、自由电子激光研究、X 光闪光照相和粒子聚变等脉冲功率技术研究领域广泛使用，通常使用数量较多，分布较广，同时周围电磁干扰较强，控制操作和参数测量都比较复杂，同时也需要较多的人力来维护。随着计算机技术的发展，当今世界上基于 PC 的自动化方案已成为主流，PC 在自动化领域的应用正迅速增长，通过将所有的功能集成于这个统一开放的平台上，通过人机界面 可以使复杂的控制和数据处理变得更加简单化。2 控制系统硬件构成整个系统有多台 Marx 需要控制，每台发生器由充电控制和触发两部分组成，需要控制的量有充电电压的起停控制、电压检测、接地装置的通断控制、触发以及开关上的气压检测等，通过一条总线将将系统中的各个被控量连接在一起，构成一分布式控制系统，这里采用工业上广泛使用的 RS485 总线，RS485 总线是美国电子工业协会（EIA）制定的平衡发送、平衡接收的标准异步串行总线，具有传输距离远、通讯速率高，抗干扰能力强，软硬件支持丰富与现场仪表接口简单，易于实现和扩展等特点，接口总线上可连接 32 个设备，加中继器后最多可达 255 个设备，因此完全满足该能源控制要求。该系统由一台主控上位机 PC 和一系列 MARX 发生器充电电源设备构成，由于环境电磁干扰较为严重，在选择通信介质时可优先采用光纤通信方式，通讯速率 57.6kB/s，通讯距离可达 1.2km，通过上位机（PC）发送参数及控制命令，给电容器充电到事先设定的电压值（0 到 100kV 之间任意值）。在以上各子设备中，经常要用程控电源去控制MARX 发生器的充电电压、充电速度。通过一台工控 PC 机灵活地控制多台充电电源，以达到控制各 MARX 发生器充电的目的。针对这一需要，采用带有 RS485 通信接口的具有线性升压功能的可编程交流电源，该电源内部自带单片机系统和看门狗定时器，每个电源赋予各自独立的地址码用以识别身份，同时它属于正弦波调压，可有效避免采用传统的采用可控硅调压方式时屡次损坏高压变压器的情况，使操作者能够方便灵活地对其进行控制。每路 Marx 发生器充电部分包括程控电源、双极性高压...
