西门子助力世界最大粒子加速器———西门子助力世界最大粒子加速

　　
  　　2010年初，来自约 60 个国家的1万多人参加了欧洲核子研究中心（简称CERN）的世界上最大规模的粒子加速器（大型强子对撞机，简称LHC）建成仪式，该项目是目前物理学界最重要的基础研究项目。其加速器及系统安全工作将由源自西门子公司的、采用“硬连接”自控技术的130控制系统来控制和监控。
  　　为了实现自动测量、检查并确保所有关键系统能够保持高度的可用性和可靠性，CERN使用了西门子提供的Profisafe及“工业无线局域网”解决方案，数百个SIMATIC S7-300和S7-400控制器，其中包括36个具有集中电源通断功能的“电源互锁控制器” (PIC) 及由西门子集团分公司 ETM 提供的PVSS（过程可视化和控制系统）监控系统。
  　　CERN之所以大量使用西门子公司的控制器和处理器，是希望利用成熟的商用技术来实现系统的自动化。另一个原因就是，所用控制器必须在一系列严格的测试中表现出非常高的可靠性，而所用的测试方法几乎是绝无仅有的，并且还要在其他应用中继续采用这些测试方法。西门子的相关产品恰恰满足了CERN在以上方面的要求。
  　　大型强子对撞机自动控制最大的挑战无疑是负责两个质子束运动方向和加速控制的超导磁铁的安全冷却问题和低温实验问题。在这台“世界上最长的冷冻机”内，由16个配备了CPU 416-2的SIMATIC S7-400控制器各自控制约250个闭环电路和500个报警、互锁电路，与磁铁紧邻的 15000 耐辐射传感器和执行器通过 Profibus 或 WorldFIP 现场总线进行访问。
  　　2002年，CERN整体实现了PVSS过程控制和可视化软件的标准化，并建议所有SCADA功能采用。据 Blanco博士介绍，“为了选择和支持有限数量的产品，CERN进行了大规模市场调查，并成立了一个工作小组。最终我们从超过一百种竞争性解决方案中选择了西门子的PVSS系统，因为其作为大型强子对撞机的上位系统，在开放性、可扩展性和灵活性方面最为符合我们的要求。”
  　　为了加强与CERN之间的成功合作，也为了给客户提供经过CERN测试的创新产品，西门子从 2008 年开始成为CERN Openlab的合作伙伴。除了IT行业的几家公司外，西门子是CERN Openlab中唯一的工业赞助商和开发伙伴。其“自动化和控制技术中心”旨在进一步提高自动化产品的软、硬件技术，以供将来在大型强子对撞机中使用，其中包括软件工程领域的数据安全和开放性问题。据称，CERN有关人士表示，未来将继续加强与西门子公司的合作，促进互利互惠、双赢局面的进一步发展。
  
供稿人：Nicolas Mader
Karsten Schneider
部门：西门子公司工业自动化公司（瑞士）
西门子公司工业自动化公司（纽伦堡）