论文摘要
强磁场环境是现代科学实验中重要的极端物理条件之一,可为生物、化学等众多学科领域的基础理论和应用研究提供重要的科学实验平台。强磁场分为稳态强磁场和脉冲强磁场两种,由于脉冲强磁场可以产生较高场强,近年来受到更多的重视。本文主要介绍了关于脉冲强磁场实验室建设的相关课题。从实验室的硬件建设到软件设计都有所提及,但本文将着重介绍脉冲强磁场实验室软件系统的设计,而对硬件部分的介绍将较为简略。根据脉冲强磁场装置的设计原则在其监测及控制系统的需求做了充分分析的基础上,提出了软件的应具有的基本功能以及软件的基本架构。控制软件是强磁场装置监视和控制的最直接实施者,是操作人员指令和设备之间的桥梁,控制软件的可靠性及流程合理性直接影响到系统的稳定性,也关系到是否能可靠保障人员和设备的安全,是否能正确执行实验流程。因此,控制软件在系统中具有举足轻重的地位。主控软件配置在中央控制室的计算机上,负责整个系统的配置、管理、监视、实验控制功能。主控软件分为三部分:服务端,客户端以及配置端。这三部分为三个独立运行的程序,可以独立部署在不同的计算机上。它们和数据库服务器、OPC服务器协同工作,实现整个脉冲强磁场装置的主控功能。本文介绍了一般软件系统的开发方式以及一些常用的软件架构,如客户端/服务器架构以及MVC编程思想。PLC技术在本系统中也得到广泛的应用,本文也介绍了用于.NET平台与PLC之间的编程接口OPC技术。监测系统中用到了多种测量仪器,仪器的接口也不是全部统一,软件系统中用到了能够克服这一障碍的VISA技术。主控计算机与各个硬件的通信主要采用的是TCP方式,TCP协议具有速度快,准确率高等优点。本文也对软件系统中各功能模块的实现做了相应的介绍。