Введение
1 Принципы автоматизации масс-спектрометрических приборов 15
1.1 Обзор шин промышленной и лабораторной автоматизации 15
1.2 Современные fieldbus-системы 24
1.3 Особенности программного обеспечения систем автоматизации 30
1.4 Открытые системы и проблемы стандартизации 34
1.5 Структура и функционирование сети CAN 36
1.5.1 Область применения и технические характеристики CAN 36
1.5.2 Принципы работы CAN 38
1.5.3 Сравнение CAN с другими сетями 39
1.5.4 Стандарты CAN 40
1.5.5 Формат кадра сообщения CAN 43
1.5.6 Управление ошибками в протоколе CAN 44
1.6 Выводы к главе 46
2 Структура и функционирование комплекса средств управления масс-спектрометром (КСУМ) 48
2.1 Структура КСУМ и организация информационного обмена 49
2.2 Канал регистрации ионных токов 50
2.2.1 Блок регистрации токов 50
2.2.2 Блок питания умножителя 52
2.2.3 Принцип действия КРИТ 54
2.3 Канал питания электромагнита анализатора 55
2.3.1 Блок питания магнита 55
2.3.2 Блок стабилизации индукции 57
2.3.3 Принцип действия КПЭА 58
2.4 Канал питания газового источника ионов 58
2.4.1 Блок высокого напряжения 59
2.4.2 Блок питания источника 59
2.4.3 Принцип действия КПГИИ 60
2.5 Канал индикации вакуума 61
2.5.1 Контроллер системы откачки 61
2.5.2 Блок индикации форвакуума 62
2.6 Блок управления клапанами 62
2.7 Программное обеспечение сетевых контроллеров 65
2.8 Протокол прикладного уровня 68
2.8.1 Адресация узлов сети и распределение идентификаторов 68
2.8.2 Способы вызова и типы сообщений 69
2.8.3 Фрагментированные сообщения 70
2.8.4 Системные сообщения 71
2.8.5 Прикладные сообщения 74
2.9 Оценка эффективности КСУМ... 82
2.9.1 Оценка стабильности работы электронных схем 82
2.9.2 Производительность системы информационного обмена 83
2.10 Выводы к главе 85
Методы и алгоритмы обработки масс-спектрометрических данных 87
3.1 Управление разверткой магнита анализатора 88
3.2 Разделение перекрывающихся масс-спектрометрических пиков 92
3.3 Аппроксимация масс-спектров методами вейвлет-анализа 95
3.3.1 Обзор методов аппроксимации данных 95
3.3.2 Разновидности вейвлет-анализа и свойства вейвлетов 97
3.3.3 Быстрое вейвлет-преобразование 98
3.3.4 Обработка масс-спектров с помощью вейвлет-фильтра 102
3.4 Способ учета фактора «памяти» масс-спектрометра 105
3.5 Выводы к главе 109
Структура и функционирование ПК МТИ-350Г 111
4.1 Структура ПК МТИ-350Г 112
4.1.1 Модуль управления техническими средствами МТИ-350Г 113
4.1.2 Модуль «Тесты» 114
4.1.3 Модуль «Котировочная среда» 115
4.1.4 Модуль «Измерения» 116
4.1.5 Модуль «Общие настройки» 117
4.2 Автоматизация процесса измерений изотопного состава урана 118
4.2.1 Круглосуточный график измерений 120
4.2.2 Алгоритм измерения перепада давлений в технологической трассе 121
4.2.3 Автоматические измерения изотопного состава урана 122
4.3 Передача результатов измерений в сетевую базу данных 135
4.4 Защита информации от несанкционированного доступа 136
4.5 Результаты испытаний ПК МТИ-350Г 137
4.6 Выводы к главе 139
Заключение 140
Литература 143
