基于PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)的鈷-60集裝箱檢查控制系統(tǒng)

2、設(shè)備控制層：由分布在各個工作現(xiàn)場的S7-215PLC和安裝在主控臺的S7-315PLC構(gòu)成，它們分別利用各自DP端口通過一根屏蔽雙絞線相連。構(gòu)成整個PROFIBUS現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)。其中S7-315PLC作為主站，決定總線的傳輸速率，為每個子站分配網(wǎng)絡(luò)地址；多個S7-215PLC作為子站，負責(zé)現(xiàn)場的信息采集并向主站發(fā)送有關(guān)信號，以及具體執(zhí)行控制命令，滿足集裝箱檢查系統(tǒng)的運行流程控制要求。

3、管理監(jiān)控層：作為控制系統(tǒng)的人機交互接口，通過安裝有西門子公司SIMATICWINCC組態(tài)軟件的中央監(jiān)控計算機實現(xiàn)對鈷－60集裝箱檢查系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)控、參數(shù)設(shè)定和報警顯示、記錄等，并能提供完整的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和各種分析圖表。

三、系統(tǒng)功能

該控制系統(tǒng)完成對集裝箱檢查流程的運行控制，并實現(xiàn)系統(tǒng)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(tǒng)的正常運行。主要功能包括：

1、檢查通道起點：集裝箱卡車上拖車的引導(dǎo)控制；

2、拖車的啟動、加速、減速、停車控制，保證集裝箱安全平穩(wěn)經(jīng)過檢查通道；

3、檢查通道終點：集裝箱卡車駛離拖車的引導(dǎo)控制；

4、數(shù)據(jù)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、屏蔽快門根據(jù)集裝箱的位置自動開啟和關(guān)閉，保證集裝箱圖像的完整性；

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

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

1、實現(xiàn)集裝箱檢查的自動控制操作；

2、以動畫形式實時顯示集裝箱檢查流程、放射源位置和放射源室情況；

3、動態(tài)反映設(shè)備的運行狀態(tài)和運行參數(shù)，以表格、直方圖和歷史變化趨勢曲線等方法進行顯示；

4、故障報警、顯示和數(shù)據(jù)圖表打印功能；

5、故障和數(shù)據(jù)的歷史記錄和趨勢圖顯示，方便系統(tǒng)維修人員進行故障分析。

四、系統(tǒng)特性與以前核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中基于模擬信號的控制系統(tǒng)相比，此基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的集裝箱檢查控制系統(tǒng)具有以下特點：

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

2、系統(tǒng)擴展容易，充分利用PROFIBUS總線的開放性，來自不同廠商的執(zhí)行器件均可以通過現(xiàn)場總線連接，方便地構(gòu)成分布式控制系統(tǒng)；

3、各設(shè)備作為控制系統(tǒng)的一個組成部分，與整個控制系統(tǒng)只通過一根電纜相連。設(shè)備的增減對系統(tǒng)而言只需極少電纜連接的改動和控制程序的少量修改；

4、控制器件的選擇充分考慮開放性軟件設(shè)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放性；

5、基于PROFIBUS總線的編程更簡單。編程設(shè)備可從總線上的任一節(jié)點接入，系統(tǒng)維護方便，降低了系統(tǒng)調(diào)試強度；

6、由于現(xiàn)場總線設(shè)備的智能化、數(shù)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(tǒng)的可靠性；

7、現(xiàn)場總線是專為現(xiàn)場環(huán)境設(shè)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(tǒng)更穩(wěn)定的運行。

鈷－60集裝箱檢查系統(tǒng)是我國自行研制的大型集裝箱檢查設(shè)備，于1999年6月開始在福州海關(guān)馬尾港安裝并投入試運行，11月初正式通過驗收。其控制系統(tǒng)由于采用了基于PROFIBUS現(xiàn)場總線的分布式控制結(jié)構(gòu)，使得集裝箱檢查系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定、簡單、可靠，近一年的實際運行情況良好，達到了設(shè)計目標，取得了很好的效果。