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西門(mén)子助力世界最大粒子加速器
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2010年初,來(lái)自約 60 個(gè)國(guó)家的1萬(wàn)多人參加了歐洲核子研究中心(簡(jiǎn)稱CERN)的世界上最大規(guī)模的粒子加速器(大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī),簡(jiǎn)稱LHC)建成儀式,該項(xiàng)目是目前物理學(xué)界最重要的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目。其加速器及系統(tǒng)安全工作將由源自西門(mén)子公司的、采用“硬連接”自控技術(shù)的130控制系統(tǒng)來(lái)控制和監(jiān)控。

為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量、檢查并確保所有關(guān)鍵系統(tǒng)能夠保持高度的可用性和可靠性,CERN使用了西門(mén)子提供的Profisafe及“工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)”解決方案,數(shù)百個(gè)SIMATIC S7-300和S7-400控制器,其中包括36個(gè)具有集中電源通斷功能的“電源互鎖控制器” (PIC) 及由西門(mén)子集團(tuán)分公司 ETM 提供的PVSS(過(guò)程可視化和控制系統(tǒng))監(jiān)控系統(tǒng)。

CERN之所以大量使用西門(mén)子公司的控制器和處理器,是希望利用成熟的商用技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。另一個(gè)原因就是,所用控制器必須在一系列嚴(yán)格的測(cè)試中表現(xiàn)出非常高的可靠性,而所用的測(cè)試方法幾乎是絕無(wú)僅有的,并且還要在其他應(yīng)用中繼續(xù)采用這些測(cè)試方法。西門(mén)子的相關(guān)產(chǎn)品恰恰滿足了CERN在以上方面的要求。

大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)自動(dòng)控制最大的挑戰(zhàn)無(wú)疑是負(fù)責(zé)兩個(gè)質(zhì)子束運(yùn)動(dòng)方向和加速控制的超導(dǎo)磁鐵的安全冷卻問(wèn)題和低溫實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。在這臺(tái)“世界上最長(zhǎng)的冷凍機(jī)”內(nèi),由16個(gè)配備了CPU 416-2的SIMATIC S7-400控制器各自控制約250個(gè)閉環(huán)電路和500個(gè)報(bào)警、互鎖電路,與磁鐵緊鄰的 15000 耐輻射傳感器和執(zhí)行器通過(guò) Profibus 或 WorldFIP 現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行訪問(wèn)。

2002年,CERN整體實(shí)現(xiàn)了PVSS過(guò)程控制和可視化軟件的標(biāo)準(zhǔn)化,并建議所有SCADA功能采用。據(jù) Blanco博士介紹,“為了選擇和支持有限數(shù)量的產(chǎn)品,CERN進(jìn)行了大規(guī)模市場(chǎng)調(diào)查,并成立了一個(gè)工作小組。最終我們從超過(guò)一百種競(jìng)爭(zhēng)性解決方案中選擇了西門(mén)子的PVSS系統(tǒng),因?yàn)槠渥鳛榇笮蛷?qiáng)子對(duì)撞機(jī)的上位系統(tǒng),在開(kāi)放性、可擴(kuò)展性和靈活性方面最為符合我們的要求。”

為了加強(qiáng)與CERN之間的成功合作,也為了給客戶提供經(jīng)過(guò)CERN測(cè)試的創(chuàng)新產(chǎn)品,西門(mén)子從 2008 年開(kāi)始成為CERN Openlab的合作伙伴。除了IT行業(yè)的幾家公司外,西門(mén)子是CERN Openlab中唯一的工業(yè)贊助商和開(kāi)發(fā)伙伴。其“自動(dòng)化和控制技術(shù)中心”旨在進(jìn)一步提高自動(dòng)化產(chǎn)品的軟、硬件技術(shù),以供將來(lái)在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)中使用,其中包括軟件工程領(lǐng)域的數(shù)據(jù)安全和開(kāi)放性問(wèn)題。據(jù)稱,CERN有關(guān)人士表示,未來(lái)將繼續(xù)加強(qiáng)與西門(mén)子公司的合作,促進(jìn)互利互惠、雙贏局面的進(jìn)一步發(fā)展。

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