如何从核聚变中获取无穷的能量正在JET实验室计划下进行下一步,JET计划在牛津郡的Culham进行,由欧盟资助,整个实验对工程小组提出了全新的挑战.因为改造Torus实验室进行重新布置需要采用复杂的机器人技术在等离子室内搬动,操作,安装新的元件.采用Delta Tau PMAC运动控制系统实现要求极高的机器人关节动臂的运动控制,从而完成这项任务.过去,工程师身着防毒外罩安装布置JET实验室中的各种实验设备.最近的一次氘和氚同位素实验残留的放射形辐射使得这段时间内人在实验室最多只能呆一个小时,因此需要机器人来进行这项改造工作.
当原子聚合在一起时产生核聚变,释放能量,核聚变时用氘,一种从水（主要是海水）中提取出的氢的同位素,和氚（也是氢的同位素,自然界没有,只能人工合成）加热到很高的温度.这些原子核聚变,释放氦气和高速运动的中子.在核聚变工作站中,这些中子在密度很大的物质中减速,这个过程中产生的热能用于发电,形成的等离子气流被一个大的真空磁场包围,其温度可达数亿摄氏度,比太阳表面的温度还高.
最近阶段的改造是重新放置碳砖以形成分流器,抽去等离子气流中的杂质,再用深冷泵将杂质移到别处.每块碳砖的重量约35公斤,需要换掉实验室地板周围的144块砖,再装上192块新砖.从Torus管状入口进入内部,要经过两个相对较小的入口,要通过实验室连续弯曲的通道就得有一个由运动控制系统直接引导的关节动臂.关节动臂由18个直流有刷伺服电机驱动,全部由DELTA TAU的PMAC卡控制,如果需要,可控制22个轴.精确定位是机器人完成各项工作的必要条件.另一个伸缩臂用来卸下碳砖,把新的碳砖递到前一个关节动臂.这个伸缩臂有15个轴,也由控制.
JET工程小组调查了几个运动控制系统的可选方案.事实证明,DELTA TAU的解决方案经济有效,设计易于实现,PMAC的各种安全特性使这项得以迅速完成,几乎不用任何内部软件.
另一个选用PMAC的原因是他能在许多为系统所生成的教学文件模拟方式下运行.这些教学文件的生成过程繁冗,其精确性对于避免在Torus室工作时产生的机械震荡是很关键的.在这种情况下,PMAC控制器不会有任何困难.PMAC的另一个特点是通过接口卡读取旋转变压器的值给数字转换器输出.
PMAC卡插在VME总线槽中,要改变关节动臂的节点,通过软件即可实现,连控制室都不必打开.只要下载新装电机的程序,然后给新电机设置参数.
让人过目难忘的图形界面是由JET工程小组的软件工程师编写的.此图形界面不仅提供了一个简单清晰的人机界面,还提供了机器人及其周围环境的3D视图.这样在机器人实际工作之前,可在模拟方式下检验PMAC程序.
PMAC初次工作时的可靠性非常重要.最近的改造在17周内圆满完成.机器人每天工作20小时,一周工作6天,完全不用考虑停机维护.用JET小组中Mike Irving的话说：“用PMAC了以后，我们遇到的所有问题都迎刃而解，DELTA TAU给了我们很大的支持。
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