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Stand und Entwicklung des CS -Kontrollsystem-Frameworks

Stand und Entwicklung des CS -Kontrollsystem-Frameworks. Motivation Prinzip Entwicklung Einsatz Ausblick. Demo. stellt Funktionalität bereit, die für viele Experimente notwendig ist. wird von einer zentralen Gruppe gewartet und entwickelt.

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  1. Stand und Entwicklung des CS-Kontrollsystem-Frameworks Motivation Prinzip Entwicklung Einsatz Ausblick Demo Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  2. stellt Funktionalität bereit, die für viele Experimente notwendig ist. wird von einer zentralen Gruppe gewartet und entwickelt. erlaubt den Austausch von Software und Know-how. Wiederverwendbarkeit spart Entwicklungszeit. sollte für zukünftige Experimente entsprechend skalieren. control system = framework + add-ons Ein Framework ... add-ons may become part of framework bug reports, new features requested experiment ECoS bug fixes, new features, maintenance Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  3. Dietrich Beck, Holger Brand, Chabouh Yazidjian, Klaus Blaum, Frank Herfurth, Sumit Saxena, Stefan Götte, Wolfgang Geithner, Christian Rauth, Manas Mukherjee, Romain Savreux, Stefan Schwarz, ... Mitwirkende... Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  4. GUI Sequencer HV Timing+DAQ AFG Idee des CS Frameworks • Einzelne verteilte Objekte zuständig für Unteraufgaben wie • Benutzerschnittstelle • Sequenzer • Datenakquisition • Geräteschnittstellen und –treiber. • Ereignissteuerung als flexible Verbindung • Jedes Objekt kann direkt mit jedem anderen kommunizieren (kein eingebauter Engpass). Hohe Flexibilität durch standardisierte Kommunikation: Rekonfiguration zur Laufzeit eines Experiments möglich. Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  5. Ein Entwicklungswerkzeug  LabVIEW leicht erlernbar Multi-Threading Ereignissteuerung Objektorientierter Ansatz Kapselung von Details: “information hiding” Abstraktion Erzeugung von Objekten/Prozessen zur Laufzeit relativ flache Klassenhierarchie SCADA Funktionalität (alarming, trending, …)  LabVIEW DSC System auf viele Knoten verteilt  Ereignisse, Daten via TCP/IP Skalierbarkeit Zugriff von außen Konfiguration auf niedriger Ebene: über Datenbank (Busadressen, ...)  SQL, vereinzelt ini-Files auf höherer Ebene, experimentspezifisch: Sequenzer, GUIs, .... Kochrezept Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  6. User PC n On-line Analysis GUI Control GUI Central PC DSC Interface DSC Engine DataCollector Sequencer DiscArchiver Data Acquisition Timing AFG High Voltage DataAcq. Instr. Driver Timing Instr. Driver AFG Instr. Driver HV Instr. Driver Front-end PC 1 Front-end PC n SR430 PPG100 DS345 IHQF015p Event Hardware Software (Proc) Software (Lib) Exp. Specific CS Buy! OPC Beispiel für ein Kontrollsystem ) ( Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  7. ? Demo... Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  8. Basisklassen: "verteilte Ereignissteuerung", Attributdatenverwaltung, einfache Zustandsmaschinen, SCADA... Geräteklassen: TDS224, TDS640, LeCroy9314A, NI5112, NI6602, SR430, NI(DAQmx), "IVI-Scope" SR345, AG33250A, HP3325B, SML01, "IVI-FGen" BNC555, PPG100, QC9310, SRDG535, MA202 Trinamics, IEF-Werner, NF87xx "4Wins"  EHQF..., FUG-HCN, HP6629A, NI(DAQmx), Profibus(analog), ... RVC300, TPC123 IMAQ1394, USBCam, ... Entwicklung bis heute Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  9. Oktober 2002, V1.00: Erste einsatzfähige Version, noch basierend auf ObjectVIEW SCADA – Interface als Quelle für Ereignisse (OPC, ...) DIM – Interface (DIM: CERN Standard für das Verteilen von Ereignissen und Daten) Oktober 2004, V2.00: Kompletter Umbau des Kerns, endlich unabhängig von ObjectVIEW Portierung zu Linux Teilweise Portierung zu PharLap (LabVIEW RT) DomainConsole: Überwachen und automatischer (Neu-)Start von Prozessen. ... Entwicklung ... Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  10. ? Noch eine Demo... Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  11. Einrichtungen mit bis zu 10.000 Prozessvariablen Experimente, die hohe Flexibilität benötigen System mit einer Vielzahl von Gerätetypen PHELIX SHIPTRAP ISOLTRAP LEBIT Motion CaveA data taking commissioning REXTRAP development Anwender des CS Frameworks GSI, Germany CERN, Switzerland MSU, USA Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  12. pro PC ca. 100-200 aktive Objekte oder Geräte Eventrate ca. 1-2 kHz (synchron, mit SCADA Overhead) braucht: 700MHz PIII, 1GByte RAM aber auch: NI-Fieldpoint, "embedded" 486er, 8MByte RAM Stabilität: typisch einige hundert Stunden Laufzeit Limitierungen: Skalierbarkeit: Speicherverwaltung von LV, DSC-Engine aktuell: TCP-Verhalten von LV Performance Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

  13. CS wurde von Experimenten positiv aufgenommen CS Entwickler brauchen Einarbeitungszeit und Vorkenntnisse CS ist im Einsatz und "produziert" Veröffentlichungen bessere Skalierbarkeit ab LabVIEW 8? Implementierung einer "Application Layer" Benutzerverwaltung Reservierung von Subsystemen mehr Abstraktion? (Objektnetze,...) Zusammenfassung und Ausblick Dietrich Beck, d.beck@gsi.de

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