辐照样品自动传输辅助控制系统由工控机作为控制平台，利用数字量输入辟俞出卡建立系统状态检测与输出控制阵列，采用监视与控制通用系统(MCGS)组态软件实现了对样品传输流程的时序控制、样品传输的跟踪显示、控制系统的操作自动化。结果表明，该辅助控制系统性能稳定、安全、可靠，很好地满足了工业自动化对样品传输的控制要求。
1 前言
工业加工生产有毒或有放射性产品时，为了保证产品生产的安全性和可靠性，要求控制系统对样品传输系统具有安全有效的自动化控制，并对其运行状态进行监督和样品输送进行监视。本文使用基于组态软件的工业计算机作为辅助控制系统，实现了对样品传输流程的时序控制、样品传输的跟踪显示、系统控制的自动化。
2 系统传输流程
辐照样品传输系统是利用输送管中的气压差作为驱动力，驱使样品在传输系统中运行，样品传输流程如图l。系统工作时，样品放置于进样器内，操作辅助控制系统界面的“进样”按钮;当软件判断系统状态满足进样条件时，发送进样信号，打开阀2送气，打开阀7接通真空泵抽气，打开阀8进样器气缸动作，样品自动进入输送管向处理室方向运动;当样品经过光电探测器时，给出缓冲控制信号，打开阀3，使样品自动减速下落并悬浮于进样管道与阀7支管三通处;几秒后，关闭阀2和阀7，样品以小于自由落体的速度下落至处理室后关闭阀3;控制程序给出信号打开阀5和阀2，使样品在处理过程中得以自然冷却。
图l 样品传输流程图
样品辐照处理完毕后，关闭阀5和阀2，打开阀3送气和阀6抽气，并打开阀9，空压机驱动气缸使分路器1路径由B转换为A，样品向测量罐运动;当接收到光电探测器信号时，给出缓冲控制信号，并打开阀l，使样品自动减速下落并悬浮于出样管道阀6支管三通处;几秒后，自动关闭阀3和阀6，样品缓慢下落至测量罐后关闭阀l。经过测量检验后，如果样品满足预期辐照要求，则打开阀l送气、阀4抽气，并打开阀lO，分路器2处于B位，样品送入接收罐;如样品需要重新处理时，则打开阀l送气、阀7抽气，让样品重新回到处理室。
3 系统控制流程
辐照样品传输系统分为3个单元：主控制单元、辅助控制单元和执行单元。主控制单元由控制电路、步进器以及光电探测器组成;辅助控制单元由工控机、I/o卡、显示器和辅助控制软件组成;执行单元主要设备有电磁阀、进样器、分路器、暂存器、气源组件等。
在控制过程中，辅助控制单元接收主控制单元输出的步进信号和执行单元的状态信号后，输出触点信号控制主控制单元执行信号的输出，对样品传输进行时基控制;主控制单元接受光电信号、辅助控制信号，并输出驱动信号驱动电磁阀开关，进而控制执行单元相应执行器动作，完成样品的生产加工各种工序的传输控制。整个控制系统控制流程图如图2。
图2 传输系统控制流程图
4 辅助控制系统构成
4.1 硬件构成
针对传输控制系统，辅助控制系统采用l块PcL.73l数字量输入/输出卡保证数据的通信。为了实现对样品传输系统的运行状态进行有监视和控制，辅助控制系统共需要利用数据采集板卡的24个数字量输入、1个数字量输出。24个数字量输入的信号包括13个步进器工位、10个暂存工位、1个气源状态，这些信号南主控制器端子输出至板卡;辅助控制系统的时基控制信号则通过板卡的1个数字量输出端口输出。各个信号控制流程图如图3。
图3 辅助控制系统信号控制流程图
4.2 软件构成
软件的开发平台为MCGS 5.5通用版，运行平台为windows xP。这套软件用于快速构造和生成位机监控系统，提供了从数据采集到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出等解决实际工程问题的完整方案。
传输系统辅助控制软件主界面主要由下列功能按钮组成：
(1)系统自检与试传动：系统运行时，首先
通过系统自枪给出系统管路设备的状态信息以及试传动仿真样品的入堆、出堆和送样方式;跟踪监视样品进程中系统设备的相应状态，以检测系统是否正常工作。
(2)样品参数设置：自检与试传动完毕系统归复到零位，系统控制处于待启动状态。样品加工处理的参数可随时根据实际要求设置或修改。
(3)样品监视与控制：启动控制按钮后，系统自动显示监视与控制界面，实时监测样品传输的状态。
监视与控制界面图(图4)仿真显示真空罐和储气罐压力状态、进样器、管路、各电磁阀及其状态、各分路器及其状态、各光电检测器、处理室、暂存器、暂存器暂存工位样品情况、探测管等;跟踪显示样品的行程、驻留位置、驻留计时;对上述各设备的异常状态进行终止进程或给出提示和软件报警信息。界面中样品在管道内的行进速度根据实际管道尺寸和传输时间来设定，通过调试使样品在监视与控制界面中的动作与样品在实际管道里的动作一致，有利于实时监测和故障排除。
图4 辅助控制系统监视与控制界面截屏图
5 结论
基于工控机为基础架构的辅照样品传输辅助控制系统实现了样品传输控制自动化，满足工业自动化控制要求，以MCGS组态软件为核心的辅助控制系统实现了对样品传输过程的组态显示、流程控制和时序控制。通过现场调试结果表明：开发的辐照样品传输辅助控制系统功能和性能满足工程要求。
