為滿足國家重大戰(zhàn)略要求，中國科學(xué)院高能物理研究所，將在北京市懷柔區(qū)建設(shè)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(lián)鎖系統(tǒng)的設(shè)計、改造和調(diào)試服務(wù)。該項目作為HEPS的光束線人身安全聯(lián)鎖驗證平臺，為設(shè)計人員提供了至關(guān)重要的技術(shù)驗證、實踐和經(jīng)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(lián)鎖的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、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(jī)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(jié)構(gòu)、細(xì)胞的機(jī)構(gòu)、甚至材料的結(jié)構(gòu)，都可以絲毫畢現(xiàn)。俯瞰實驗室內(nèi)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(xué)研究的一個個平臺。每天數(shù)十位海內(nèi)外不同學(xué)科領(lǐng)域的科學(xué)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(lián)鎖系統(tǒng)(PPS)旨在保護(hù)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(dāng)?shù)捻樞驖M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(dǎo)致意外接觸輻射的操作都會違反PPS系統(tǒng)預(yù)定程序并被禁止實施，PPS也提供可靠的緊急停機(jī)的方法、當(dāng)PPS本身系統(tǒng)故障，系統(tǒng)將可靠的關(guān)閉相應(yīng)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(guān)系到科學(xué)家們的人身安全，對系統(tǒng)的設(shè)計和安全完整性也提出了相應(yīng)的要求。系統(tǒng)是故障安全的、系統(tǒng)滿足安全完整性標(biāo)準(zhǔn)，PLe或SIL3。

　　輻射防護(hù)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(hù)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(guān)狀態(tài)的安全門鎖PILZ PSEN mlock、具備開關(guān)狀態(tài)的安全開關(guān)PILZ PSEN code、 主從機(jī)械邏輯鑰匙聯(lián)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(fù)位鑰匙、權(quán)限鑰匙)、光閘驅(qū)動裝置(電磁閥、限位開關(guān)、氣壓檢測裝置)、LED顯示屏及聲光報警等設(shè)備。PSS4000安全控制系統(tǒng)實現(xiàn)的安全功能包括門機(jī)聯(lián)鎖、鑰匙聯(lián)鎖、強(qiáng)制巡檢確認(rèn)試驗區(qū)域內(nèi)無人、緊急停機(jī)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(wǎng) SafetyNET p 通訊協(xié)議連接多個具有同等授權(quán)的控制器。SafetyNET p 在控制器之間交換數(shù)據(jù)和狀態(tài)并同步這些控制器。

　　PSS4000控制系統(tǒng)，通過SafetynetP實時以太網(wǎng)通訊協(xié)議，實現(xiàn)PLC與分布式IO之間的安全和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交互。各類傳感器及執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過IO接線連接PSS4000控制系統(tǒng)。

　　PSS4000與EPICS系統(tǒng)，通過ModbusTCP協(xié)議，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。交互數(shù)據(jù)包括：所有的門限位狀態(tài)點、門鎖狀態(tài)點、機(jī)械聯(lián)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(fù)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(qū)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。

　　PASvisu 可視化軟件直接連接到 PAS4000 軟件的控制項目。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(quán)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(shè)備狀態(tài)畫面顯示。通過OPC UA方式實現(xiàn)和PSS4000之間的數(shù)據(jù)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(quán)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(guān)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(jī)構(gòu)設(shè)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(wǎng)絡(luò)從站進(jìn)行集中的編程和配置。根據(jù) EN/IEC 61131-3 PSS4000控制系統(tǒng)采用STL(結(jié)構(gòu)化文本)編程。標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，最小化塊接口數(shù)量、 易于擴(kuò)展。

　　作為控制和安全技術(shù)的完整解決方案供應(yīng)商，Pilz可提供一站式自動化解決方案。Pilz擁有各種應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)和指令。

　　PILZ助力國家重大戰(zhàn)略需求，為重大前沿科技基礎(chǔ)設(shè)施保駕護(hù)航!