為滿足國家重大戰(zhàn)略要求,中國科學院高能物理研究所,將在北京市懷柔區(qū)建設一臺高性能的也將是世界 上亮度最高的第四代同步輻射光源-高能同步輻射光源 (HEPS)。2021年5月,PILZ中國為北京同步輻射裝置 (BSRF)3W1實驗站提供了人身安全聯鎖系統(tǒng)的設計、改造和調試服務。該項目作為HEPS的光束線人身安全聯鎖驗 證平臺,為設計人員提供了至關重要的技術驗證、實踐和經驗積累。實施過程中,PILZ協(xié)助高能所建立HEPS光束線人身安全聯鎖的設計標準、實施規(guī)范和驗證程序。
同步幅射光的亮度是常規(guī)X光機的10億倍以上,就像一個超級高分辨率的顯微鏡集群。在它的照射下,生物體的 結構、細胞的機構、甚至材料的結構,都可以絲毫畢現。 俯瞰實驗室內部,中間就是儲存環(huán),外圍就是一個個光束線站,這些線站就是作為科學研究的一個個平臺。每天數 十位海內外不同學科領域的科學家,不分晝夜,同時使用 著同步幅射光。隨著同步輻射光源的開發(fā)和利用,HEPS將 相繼建立近70條光束線,一期工程將建立十幾條光束線。
光束線人身安全聯鎖系統(tǒng)(PPS)旨在保護人員免受光束線運行時的輻射影響。它確保在通光之前,以適當的順序滿足一定的條件的情況后,同步輻射光束可以引入實驗線站。
此外任何可能導致意外接觸輻射的操作都會違反PPS系統(tǒng)預定程序并被禁止實施,PPS也提供可靠的緊急停機的方法、當PPS本身系統(tǒng)故障,系統(tǒng)將可靠的關閉相應光閘,光閘故障時系統(tǒng)提出踢除加速器束流的申請。系統(tǒng)最終是處于 安全狀態(tài)。
此系統(tǒng)關系到科學家們的人身安全,對系統(tǒng)的設計和安全完整性也提出了相應的要求。系統(tǒng)是故障安全的、系統(tǒng)滿足安全完整性標準,PLe或SIL3。
輻射防護的完整解決方案
PILZ PSS4000安全控制系統(tǒng),為同步輻射裝置光束線站,提供完整的輻射防護解決方案,保障工作人員與環(huán)境安全。
PPS包括急停按鈕、帶鎖定及開關狀態(tài)的安全門鎖 PILZ PSEN mlock、具備開關狀態(tài)的安全開關PILZ PSEN code、 主從機械邏輯鑰匙聯鎖及回庫裝置、搜索按鈕、PILZ安全光柵、視覺裝置、對射光束、用戶操作裝置 (PILZ PMI觸摸屏、復位鑰匙、權限鑰匙)、光閘驅動裝置(電磁閥、限位開關、氣壓檢測裝置)、LED顯示屏及 聲光報警等設備。PSS4000安全控制系統(tǒng)實現的安全功 能包括門機聯鎖、鑰匙聯鎖、強制巡檢確認試驗區(qū)域內無 人、緊急停機和緊急逃生、聲光警示、LED指示功能、安全光柵防人夾傷等功能。
PSS 4000 自動化系統(tǒng)的控制器采用多主站原則,通 過實時安全以太網 SafetyNET p 通訊協(xié)議連接多個具有同 等授權的控制器。SafetyNET p 在控制器之間交換數據和狀 態(tài)并同步這些控制器。
PSS4000與EPICS系統(tǒng),通過ModbusTCP協(xié)議,進行數據交互。交互數據包括:所有的門限位狀態(tài)點、門鎖狀態(tài)點、機械聯鎖鑰匙狀態(tài)點、搜索按鈕狀態(tài)點、急停狀態(tài)點、自動搜索狀態(tài)點、光閘狀態(tài)點、復位狀態(tài)點、開閉光閘按鈕狀態(tài)。管理員安全許可、EPS和儲存環(huán)許可、所有光閘驅動點、聲光報警點、LED屏狀態(tài)幕點、故障報警點、急停報警點等。
控制項目。自動獲得在項目中創(chuàng)建的所有過程變量以及自動化系統(tǒng)的整個命名空間的完整訪 問權限。PASvisu可視化軟件始終掌握項目動態(tài),便于用戶輕松快速的監(jiān)控。PMI v815觸摸 屏提供操作員控制界面及系統(tǒng)各設備狀態(tài)畫面 顯示。通過OPC UA方式實現和PSS4000之間的數據交互。
觸摸屏包含三個界面:控制界面、全局界面、診斷界面。控制界面,部分功能采取權限管理,只有具備更高級別的管理員可以操作所有光閘動作。而普通操作員只能操作特定光閘的開啟和關 閉。控制界面還包含PSS4000控制系統(tǒng)的各運行階段的狀 態(tài)顯示。全局界面,包含各個傳感器、執(zhí)行機構設備的運行 狀態(tài)。診斷界面,包含系統(tǒng)故障診斷信息,及自定義故障診斷信息。
通過 PAS4000 軟件平臺對所有網絡從站進行集中的編程和配置。根據 EN/IEC 61131-3 PSS4000控制系統(tǒng)采 用STL(結構化文本)編程。標準化結構,最小化塊接口數量、 易于擴展。 作為控制和安全技術的完整解決方案供應商,Pilz可提 供一站式自動化解決方案。Pilz擁有各種應用的大量專業(yè)知識。我們將與您共同實施最佳自動化解決方案,同時考慮全 球適用的所有標準和指令。
PILZ助力國家重大戰(zhàn)略需求,為重大前沿科技基礎設施保駕護航!