合肥先進光源永磁多極鐵電機控制系統的規劃
神仙同學昨天臨時讓我在今天的小組會講講，還好上半年做的工作有些積累，隨手拷貝貼上再填幾句話就好了，看來blog還是要多寫。。。
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直線加速器和儲存環的多極鐵一直是電磁鐵，需要大功率的電源提供百安培級別的大電流給銅管纏繞的線圈，大電流產生的熱量需要水迴圈系統帶走，高耗能的執行以及需要維護的環節多多。
現在耐輻射和高溫漂穩定性的強磁鐵技術使得永磁二極鐵和多極鐵的應用成為可能，未來光源如果採用，那是非常利於環保和輕運維壓力的事。
永磁多極鐵如果要調節的話，就需要每一個極頭有一塊可旋轉的磁塊通過轉到不同的角度來調節，這就涉及到大量的電機控制。以合肥先進光源儲存環為例，20個單元，每個單元有八極磁鐵2個，六極磁鐵6個，四極磁鐵20個（包含4個偏心四極磁鐵），共2*8+6*6+20*4=132個電機軸需要控制，全環共20*132=2640個軸。
電機控制，上學期就調研過，並且買來了幾個驅動器和電機以及控制器初步除錯：
正運動128軸的etherCat實體控制器，和軟贏的軟體控制器都測試過，軟贏的軟體控制器可實現在雲主機上執行並控制電機，但是執行的不平穩，實際部署時不能在雲主機上使用，裝在工控機上使用電機執行沒有問題，但是實際部署的話，安裝幾十臺工控機的系統是很大的工作量，故大規模的部署時不採用軟體控制器。
正運動的實體控制器，接上網線識別驅動器並控制起電機轉動過程簡單，在雲主機上除錯好軟體後可以批量克隆，部署起來方便，故採用此方案。
每個單元132個軸需要控制，現能找到的能支援的最大軸就是128軸的控制器，即使有更大的軸，也儘量不要採用單控制器的方案，因此132個軸分成兩組，使用兩個控制器，兩個機櫃很容易裝下132個軸的電機驅動器和控制器，就近分開佈置可以使用更短的驅動電纜和編碼器電纜。
上學期聯絡了幾家做了初步的機櫃佈局方案，微信聊天記錄裡一時找不到。並和鳴志開了次電話會，討論了編碼器、電機控制的一些技術和問題，以及整合式電機和分散式兩種方案的比較，整合式不需要機櫃和驅動及編碼器電纜佈線的麻煩，電機和驅動器分開的方案需要佈線和機櫃。後來考慮整合式的電機控制器的壽命和可靠性不如分散式，雖然電機本身的壽命和可靠性很好，但如果因為控制器的故障要更換電機的話會很麻煩，最終還是選擇分散式的方案。
需要進一步做的工作：
1、20個單元共40個機櫃裝滿驅動器和控制器，實際部署前需要聯絡幾個廠家做樣櫃，之後根據情況改進並批量；
2、正運動控制器的IOC和控制程式需要著手編寫和除錯；
3、電機編碼器在強磁和輻射環境的可靠性需要測試，強磁環境可靠性需要鳴志廠家做測試和出結果，做為以後佈局到永磁多極鐵上磁遮蔽的依據；強輻射環境的可靠性需要放在我們裝置上來做，比如紅外fel廳裡；
4、電機配套的直角拐彎減速器需要鳴志配套或找合作廠家來量產；
5、樣鐵的加工和磁測，需要有人手來做，和控制程式及IOC的編寫在磁測時需要現場解決問題和改進，需要學生或工作人員及早編寫和除錯，工程建設期，我估計沒有很多精力花在這上面；
6、磁鐵上量後的磁測和校準更是工作量多多，需要及早讓更多人手介入；
7、樣鐵和上量的安裝準直靶座也需要準直組介入；
8、工程安裝以及現場磁場分佈簡易觀測。。。
關於簡易觀測，淘寶上發現這個好東西，在設計樣鐵時可以考慮有卡口裝上：
關於設計，想到的幾點：
1、可旋轉磁塊一端通過直角轉彎減速器連線電機，另一端要有千分尺，可以方便觀看旋轉角度，而且方便鬆開歸零並再固定；
2、。。。