CN109268668A - 一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置和控制方法 - Google Patents

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李实�
王守元
冯汉升
曹海林
张静
宋云涛
丁开忠
陈根
陈永华
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Hefei Cas Ion Medical and Technical Devices Co Ltd
Hefei Zhongke Ion Medical Technology Equipment Co Ltd
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Hefei Zhongke Ion Medical Technology Equipment Co Ltd
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine

Abstract

本发明公开了一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置，包括控制单元和与控制单元连接的清场按钮、防护门的位置感应装置和加速器系统；清场按钮，用于进行加速器区域清场的逻辑判断；防护门的位置感应装置，用于进行加速器区域清场的逻辑判断以及加速器区域的急停监测；控制单元，用于判断清场是否完成，并发送使能信号到加速器系统。本发明能够有效防止人员在加速器开启的过程中受到加速器的高压、高磁场伤害以及加速器产生束流的辐射伤害。

Description

一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置和控制方法
技术领域
本发明属于辐射安全防护领域，涉及一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置和急停控制方法。
背景技术
加速器通过高频交流电压来加速带电粒子产生高能粒子束，在产生高能粒子束的过程中，会产生中子辐射和伽马辐射。因此，考虑到辐射安全的要求，需要对加速器区域进行防护门联锁。在加速器运行的过程中，如果防护门被打开，则控制加速器急停关闭，防止人员受到辐射伤害。
在标准GBT 34128-201715MeV-30MeV可变能量强流质子回旋加速器中5.3.5剂量监测安全联锁系统中，剂量监测安全联锁系统的设计原则是确保工作人员的人身安全。当回旋加速器大厅有人时，回旋加速器不能开机，开机时任何人不能进入。剂量监测安全联锁系统应具备以下功能：与防护门位置的联锁，当防护门被打开时，回旋加速器不能供束。
为保证加速器区域的人员安全，在加速器区域设计防护门联锁可以有效保护人员在辐射区域的安全，防止人员在加速器开启的过程中受到加速器的高压、高磁场伤害以及加速器产生束流的辐射伤害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置和急停控制方法，能够有效防止人员在加速器开启的过程中受到加速器的高压、高磁场伤害以及加速器产生束流的辐射伤害。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置，包括控制单元和与控制单元连接的清场按钮、防护门的位置感应装置和加速器系统；
清场按钮，用于进行加速器区域清场的逻辑判断；
防护门的位置感应装置，用于进行加速器区域清场的逻辑判断以及加速器区域的急停监测；
控制单元，用于判断清场是否完成，并发送使能信号到加速器系统。
进一步地，控制单元与防护门的位置感应装置之间留有接口，可以获取门的位置信息；
控制单元与清场按钮之间留有接口，可以获取清场按钮的状态信息；
控制单元与加速器系统之间留有接口，可以控制加速器系统的使能。
一种用于加速器区域防护门联锁的急停方法，具体过程如下：
控制单元通过防护门的位置感应装置获取加速器区域防护门的位置状态信息，通过清场按钮获取加速器区域的清场按钮状态信息，通过逻辑判断获取加速器区域的清场信息；
控制单元对获取的信息进行逻辑处理，未清场时，加速器系统不能运行；
清场完毕后防护门开启，控制单元控制加速器系统产生急停。
进一步地，控制单元通过防护门的位置感应装置获取加速器区域防护门的位置状态信息，通过清场按钮获取加速器区域的清场按钮状态信息，通过逻辑判断获取加速器区域的清场信息，具体判断过程为：清场按钮被按下时，状态信号被置为高电平；防护门关闭时，防护门的状态信号被置为高电平，清场按钮被按下，并且防护门在按钮按下后被关闭，则判定加速器区域清场完成。
进一步地，控制单元对获取的信息进行逻辑处理，未清场时，加速器不能运行，具体控制过程为：加速器清场完成后，控制单元向加速器系统发出的使能信号，当使能信号为高电平时，加速器系统允许启动；当使能信号为低电平时，加速器系统不允许启动。
进一步地，清场完毕后防护门开启，控制单元控制加速器系统产生急停，具体控制过程为：在加速器运行的过程中，控制单元监测防护门的状态，如果防护门被打开，则控制单元将加速器使能信号复位为低电平，此时加速器系统产生急停。
本发明的有益效果：
本发明能够有效防止人员在加速器开启的过程中受到加速器的高压、高磁场伤害以及加速器产生束流的辐射伤害。
本发明通过控制单元与清场按钮、防护门的位置感应装置的连接实时的获取清场信息，并通过清场信息控制加速器的复位信号，进而控制加速器的急停，不仅能实现自动化过程，并且通过清场按钮和防护门的双控制，实现加速器的精准急停，防止工作人员误入造成的辐射伤害。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例的加速器区域防护门联锁的急停控制方法流程图；
图2为本发明加速器区域防护门联锁装置的控制结构图。
具体实施方式
请参阅图1-2，结合如下实施例进行详细说明：
一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置，包括控制单元和与控制单元连接的清场按钮、防护门的位置感应装置和加速器系统；
清场按钮，用于进行加速器区域清场的逻辑判断；
防护门的位置感应装置，用于进行加速器区域清场的逻辑判断以及加速器区域的急停监测；
控制单元，用于判断清场是否完成，发送使能信号到加速器系统，即用于进行逻辑判断，监测清场按钮和防护门的位置感应装置的门禁信号，并控制加速器工作；控制单元可以选用西门子安全型PLC，一方面符合S IL3等级认证，满足稳定性的要求，一方面可以进行逻辑判断，控制急停状态持续输出直到人为进行急停复位；
控制单元与防护门的位置感应装置之间留有接口，可以获取门的位置信息；
控制单元与清场按钮之间留有接口，可以获取清场按钮的状态信息；
控制单元与加速器系统之间留有接口，可以控制加速器系统的使能；
加速器区域防护门联锁的急停方法为：
第一步，对加速器区域进行清场操作，控制单元监测清场按钮的状态信息，如果控制单元当监测到清场按钮被按下，并且防护门在按钮按下后被关闭，则判定加速器区域清场完成，判断清场完成的具体过程为：清场按钮被按下时，状态信号被置为高电平；控制单元监测防护门的状态信息，防护门关闭时，防护门的状态信号被置为高电平；控制单元监测清场按钮和门禁的状态信息，并进行逻辑判断，获取加速器区域的清场信息：
第二步，加速器清场完成后，控制单元向加速器系统发出的使能信号，当使能信号为高电平时，加速器允许启动；当使能信号为低电平时，加速器不允许启动；
第三步，在加速器运行的过程中，控制单元监测防护门的状态，如果防护门被打开，则控制单元将加速器使能信号复位为低电平，此时加速器系统产生急停。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置，其特征在于，包括控制单元和与控制单元连接的清场按钮、防护门的位置感应装置和加速器系统；
清场按钮，用于进行加速器区域清场的逻辑判断；
防护门的位置感应装置，用于进行加速器区域清场的逻辑判断以及加速器区域的急停监测；
控制单元，用于判断清场是否完成，并发送使能信号到加速器系统。
2.根据权利要求1所述的一种用于加速器区域防护门联锁的急停装置，其特征在于，控制单元与防护门的位置感应装置之间留有接口，可以获取门的位置信息；
控制单元与清场按钮之间留有接口，可以获取清场按钮的状态信息；
控制单元与加速器系统之间留有接口，可以控制加速器系统的使能。
3.一种用于加速器区域防护门联锁的急停方法，其特征在于，具体过程如下：
控制单元通过防护门的位置感应装置获取加速器区域防护门的位置状态信息，通过清场按钮获取加速器区域的清场按钮状态信息，通过逻辑判断获取加速器区域的清场信息；
控制单元对获取的信息进行逻辑处理，未清场时，加速器系统不能运行；
清场完毕后防护门开启，控制单元控制加速器系统产生急停。
4.根据权利要求3所述的一种用于加速器区域防护门联锁的急停方法，其特征在于，控制单元通过防护门的位置感应装置获取加速器区域防护门的位置状态信息，通过清场按钮获取加速器区域的清场按钮状态信息，通过逻辑判断获取加速器区域的清场信息，具体判断过程为：清场按钮被按下时，状态信号被置为高电平；防护门关闭时，防护门的状态信号被置为高电平，当清场按钮被按下，并且防护门在按钮按下后被关闭，则判定加速器区域清场完成。
5.根据权利要求3所述的一种用于加速器区域防护门联锁的急停方法，其特征在于，控制单元对获取的信息进行逻辑处理，未清场时，加速器不能运行，具体控制过程为：加速器清场完成后，控制单元向加速器系统发出的使能信号，当使能信号为高电平时，加速器系统允许启动；当使能信号为低电平时，加速器系统不允许启动。
6.根据权利要求3所述的一种用于加速器区域防护门联锁的急停方法，其特征在于，清场完毕后防护门开启，控制单元控制加速器系统产生急停，具体控制过程为：在加速器运行的过程中，控制单元监测防护门的状态，如果防护门被打开，则控制单元将加速器使能信号复位为低电平，此时加速器系统产生急停。
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