Le Système de Contrôle de ISOLDE et REX

EUROPEAN ORGANISATION FOR NUCLEAR RESEARCH
ORGANISATION EUROPEENNE POUR LA RECHERCHE NUCLEAIRE
CERN – PS DIVISION
PS/CO/Note 99-28 (Tech.)
16.12.1999
Revised 20.01.2000
Le Système de Contrôle de ISOLDE et REX
Frank Locci
Geneva, Switzerland
16 Décembre 1999
TABLE DES MATIERES
1
INTRODUCTION......................................................................................................................... 4
2
L’ÉQUIPE..................................................................................................................................... 5
3
LA MACHINE ISOLDE [11] .......................................................................................................... 6
4
LE SYSTÈME DE CONTRÔLE ISOLDE ................................................................................... 8
4.1
4.2
LE RÉSEAU .................................................................................................................................. 8
LES MOYENS DE CONTRÔLE ........................................................................................................ 11
4.2.1
Les équipements .............................................................................................................. 11
4.2.2
Les ordinateurs de contrôle : Front End Computer........................................................... 18
4.2.3
Les consoles de supervision ............................................................................................. 26
4.2.4
Les logiciels de supervision [5] .......................................................................................... 26
PROCÉDURES ET RESPONSABILITÉS ............................................................................................. 34
4.3.1
Opération ........................................................................................................................ 34
4.3.2
Maintenance du matériel ................................................................................................. 34
4.3.3
Développements logiciels................................................................................................. 34
ETAT DES LIEUX ........................................................................................................................ 35
4.4.1
Les atouts et les inconvénients du système de contrôle ISOLDE........................................ 35
4.4.2
Problèmes et solutions ..................................................................................................... 35
4.3
4.4
5
LA MACHINE REX [12]] .............................................................................................................. 38
6
LE SYSTÈME DE CONTRÔLE REX ....................................................................................... 38
6.1
6.2
LES MOYENS DE CONTRÔLE ........................................................................................................ 38
ETAT DES LIEUX ........................................................................................................................ 42
7
CONCLUSIONS ......................................................................................................................... 43
8
ANNEXES ................................................................................................................................... 47
9
RÉFÉRENCES............................................................................................................................ 56
1 Introduction
Lorsque j’ai entrepris de réaliser ce document, il s’agissait pour moi de décrire, pour
mieux comprendre, le procédé de communication RPC (Remote Procedure Call) qui est
utilisé par le système de contrôle ISOLDE d’une part et la passerelle du PS d’autre part.
Compte tenu des discussions actuelles concernant l’intégration du système de contrôle
ISOLDE au PS, mon projet s’est peu à peu étoffé pour aboutir sur une analyse du système
de contrôle actuel de ISOLDE et REX actuel.
Ce rapport est la photo instantanée d’un système en pleine évolution. Il décrit brièvement
l’architecture actuelle, ses équipements et ses interfaces, les moyens humains et
techniques mis en oeuvre pour contrôler le fonctionnement de la machine et donne un état
des lieux décrivant les problèmes et les solutions en cours, les orientations futures.
Ce document ne propose pas une description détaillée de tous les matériels et logiciels
que l’on utilise dans le système, mais plutôt un large aperçu permettant de situer
rapidement les points forts et les points faibles de cette installation, pour le moins
différente de celle du PS.
Ce travail m’aura permis de rencontrer de nombreuses personnes. Il m’aura permis
d’acquérir au bout de 3 mois, un minimum de connaissances pour mieux appréhender les
problèmes que peuvent rencontrer les utilisateurs. Il m’aura permis enfin de découvrir des
matériels et de nouveaux environnements logiciels tels que CORBA ou le langage UML.
Je tiens à remercier toutes les personnes qui m’ont aidé à rédiger ce document et tout
particulièrement Ove Jonsson, Gerrit Jan Focker et Ivan Deloose pour leur dévouement.
2 L’équipe
Il n’existe pas vraiment de structure au sein de l’équipe ISOLDE mais on peut néanmoins
distinguer 2 groupes de travail :
•
Pour la Technique, c’est à dire pour la machine ISOLDE :
- Helge Ravn (EP/ISS) - Chef de groupe.
- Erich Kugler (EP/ISS) - Responsable technique.
- Ove Jonsson (EP/ISS) - Responsable du système de contrôle et ingénieur en charge.
- Uwe Georg (EP/ISS) - Ingénieur en charge
- Richard Catherall (EP/ISS) - Ingénieur en charge
- Tim Giles (EP/ISS) - Ingénieur en charge
- Gerrit Jan Focker (EP/ISS) - Ingénieur d’application
- Tonny Fowler (PS/CA) - Ingénieur d’application
•
Pour la physique, c’est à dire pour l’expérimentation :
- Juha Aysto (EP/IS) - Chef de groupe.
- Thomas Nilsson (EP/IS) - Coordinateur scientifique.
- Haik Simon (EP/IS) - Chef du projet REX et responsable du système de contrôle.
- Joackim Cederkall (EP/IS) Ingénieur d’application REX
Ne figurent ici que les personnes que je suis amené à rencontrer dans le cadre de mon
travail.
3 La machine ISOLDE [11]
ISOLDE (Isotope Separator On Line) qui était à l’origine une expérience, est maintenant
complètement intégrée dans le domaine des accélérateurs du CERN.
En simplifiant beaucoup, on peut dire qu’ISOLDE produit un faisceau d’isotopes
radioactifs à l’aide d’une cible placée devant un faisceau de protons à haute énergie.
C’est le LINAC II qui délivre un premier faisceau de protons à 50Mev au PS BOOSTER
(PSB). Cette machine accélère à son tour les particules et génère un faisceau de 1 Gev ou
1,4 GeV pour l’expérience ISOLDE entre autres.
ISOLDE utilise deux séparateurs d’isotopes situés sur 2 lignes de faisceau différentes
utilisées en temps partagé. Que le faisceau provienne du GPS (General Purpose
Separator) ou du HRS (High Resolution Separator), il est finalement acheminé sur une
ligne centrale commune (central beam line) dans les 700m2 du hall principal. Le GPS est
conçu pour délivrer sur 3 lignes en parallèle, un faisceau de faible masse, un faisceau de
masse moyenne et un faisceau plus lourd. Le HRS ne délivre qu’un faisceau à la fois mais
avec une plus grande résolution (M /∆M).
Dans le hall principal les différents faisceaux sont ensuite distribués sur une vingtaine de
lignes expérimentales dont REX que nous verrons plus loin (Fig. 1).
Figure 1 : Installations ISOLDE
4 Le système de contrôle ISOLDE
L’étude du système de contrôle ISOLDE a démarré au début des années 90. Il devint
opérationnel en 1992 (A. Pace, G. Shering, I. Deloose).
La solution retenue consistait en un réseau de micro-ordinateurs interconnectés et
utilisant l’interpréteur de commande NODAL pour MS-DOS ainsi qu’un serveur de
communication fonctionnant sous protocole IPX. L’acquisition de données depuis une
station cliente consistait alors en un « polling » qui s’est rapidement révélé inadapté étant
donnée la croissance du nombre d’équipements.
En 1995, le système a évolué vers l’architecture qu’on lui connaît aujourd’hui, utilisant le
protocole de communication TCP/IP et déléguant un maximum d’opérations aux niveaux
les plus bas [4] .
Aujourd’hui, les micro-ordinateurs sont toujours interconnectés à travers le réseau
informatique du CERN. Il existe deux types de micro-ordinateurs :
4.1
les consoles graphiques de supervision,
les ordinateurs de contrôle directement reliés aux différents organes de la machine.
Le réseau
Comme pour la plupart des sous-réseaux du CERN, tous les ordinateurs du système
ISOLDE sont interconnectés sur un segment Ethernet, lui même relié au Backbone du
réseau public à l’aide d’un routeur à fibre optique. Le sous-réseau est constitué de
plusieurs segments de bus coaxiaux, répartis dans les locaux d’ISOLDE à l’aide de
concentrateurs et répéteurs.
Un serveur de fichiers et d’applications est dédié au système ISOLDE. Equipé d’un
microprocesseur Intel Pentium Pro, il fonctionne sous l’environnement d’exploitation
Novell Netware et doit prochainement migrer vers un système d’exploitation Microsoft,
Windows NT v4.0 voire Windows 2000 si le système est adopté par la division IT et s’il
présente plus d’avantages. L’ordinateur sera par la même occasion installé dans la salle
de contrôle ISOLDE alors qu’il se trouve aujourd’hui dans les locaux de la division IT.
Dans la figure 2 sont schématisés quelques segments du réseau public, dont celui du
système de contrôle ISOLDE.
8
PS-SL / ISOLDE Control Network
Public Network
(IT-CS)
CERN Backbone
(Gigabit ethernet FO)
128.141.xx.xx
Router
Router
Router
Control Network (AD)
Router
Control Network (SL)
WNT Control Network (PS)
MNR & MCR PC
Windows NT/95
137.138.xx.xx
MCR Server
Windows NT
srv1ps
srv1psmirr
srv2ps
bdcps
pswin
Control Network (PS)
128.142.xx.xx
Hub & Repeater
psap66
(IP only)
psas[01..14]
spare gatew.:
psas03
MCR Workstation
AIX
DSC
LynxOs
MCR Server
AIX
Gateway
AIX
Switch
ISOLDE Control Network
137.138.xx.xx
Repeater
srv1_isolde
ISOLDE Workstation
X-Terminal
ISOLDE Workstation
Windows NT/95
ISOLDE Server
WIndows NT
Figure 2 : Implantation du réseau ISOLDE
FEC WNT
FEC DOS
9
Les autres calculateurs du système sont de deux types :
•
les consoles de supervision dédiées. Les 7 postes qui existent aujourd’hui sont
installés dans la salle de contrôle (voir chapitre « Les consoles de supervision »).
•
les ordinateurs de contrôle FEC (Front End Computer). Il existe 14 FEC opérationnels
et une demi-douzaine de FEC de tests et développements. Tous ces calculateurs
fonctionnent sous un environnement Microsoft : DOS pour la plupart et Windows NT
pour les plus récents, sachant que ce système doit peu à peu être installé sur
l’ensemble du parc.
Le tableau qui suit donne la liste des FEC actuellement utilisés par le système de contrôle
ISOLDE. Il faut noter que cette liste évolue très vite car les ordinateurs sont peu à peu
remplacés, certains sont supprimés et d’autres ajoutés à l’occasion d’une nouvelle
expérience. Le projet REX notamment, requiert 4 calculateurs supplémentaires. Il arrive
enfin que l’on regroupe les fonctions de plusieurs FEC dans un seul et unique ordinateur.
FEC
POWER1
POWER2
POWER3
MAINZ
TOMRUM
OS
DOS
DOS
DOS
DOS
DOS
CPU
Intel 386
Intel 386
Intel 386
Intel 386
Intel 386
NORWAY
DOS
Intel 286
DENMARK
DOS
Intel 386
VIKING
DOS
Intel 386
LONDON
WNT
Pentium
LOCHEM
ERLANGEN
DOS
DOS
Intel 386
Intel 386
GREG
WNT
Pentium
FECGJFNT
MONITOR
WNT
DOS
Pentium II
Intel 286
Equipements associés
Beam elements (GPS, HRS, GLM, GHM)
Beam elements (experimental area)
Beam elements (experimental area)
Beam elements (experimental area)
Deflector system (PLC motors)
Extraction electrode (PLC motors)
Implantation (PLC motors)
Scanners moving (PLC motors)
Vacuum system (PLC vacuum)
Faraday cups
Collimators
Target & ion source parameters (GPS)
Gas system (GPS)
Target & ion source parameters (HRS)
Gas system (HRS)
High Voltage
High Tension Transformer
Magnet system (GPS – BH15)
Scanner fnbs
Wiregrids
Slits
Magnet system (HRS – BH15)
Teslameters
Scanners
Tape station
Interfaces associées
Carte AD I/O (BlueChip)
Carte AD I/O (BlueChip)
Carte AD I/O (BlueChip)
Carte AD I/O (BlueChip)
Carte comm° Siemens (SINEC L2)
Idem
Idem
Idem
Idem
Carte comm° GPIB
Non utilisés
Carte interf. CAMAC (HYTEC)
Idem
Carte interf. CAMAC (HYTEC)
Idem
Carte comm° GPIB (National
Instrumt)
Liaison RS232 standard + extension
AD I/O (BlueChip)
Carte AD I/O (BlueChip)
Liaison RS232 standard
AD I/O spécifique CERN
Idem
Idem
Carte comm° Profibus (Liaison
RS232)
Idem
Carte comm° série (Liaison RS422)
Carte AD I/O (BlueChip)
Carte Compteur/Timer (BlueChip)
10
4.2
Les moyens de contrôle
4.2.1 Les équipements
Les équipements constituent l’ensemble des dispositifs de commande et de contrôle du
système ISOLDE. Il s’agit des éléments que l’on retrouve dans la plupart des
accélérateurs, mais aussi des équipements plus spécifiques aux expériences d’ISOLDE.
A ISOLDE, la difficulté réside essentiellement dans la diversité et parfois dans la vétusté
des interfaces. Mais depuis 1998 les responsables ont entrepris une mise à niveau des
calculateurs, et une restructuration du système en utilisant de nouvelles technologies.
C’est ainsi que l’on s’oriente peu à peu vers un bus de terrain de type Profibus qui depuis
1996 apparaît comme le standard de référence [15] .
4.2.1.1 Description
Les pages qui suivent donnent le détail des équipements actuellement en place. Il ne
s’agit pas de décrire le fonctionnement de ces équipements mais plutôt de lister
l’ensemble des interfaces mises en oeuvre pour les piloter.
Les Faraday Cups (mesurent l’intensité du faisceau) :
Il en existe une trentaine, dont 24 se trouvent à l’intérieur des « Beam Observation Box »
(enceinte qui renferme aussi un scanner). Toutes les Faraday Cups sont reliées à l’aide de
câbles triaxiaux à une même interface : « Keithley Switch Box » (Commande de relais).
Un pico-ampèremètre relié à ce dispositif fournit les mesures au Front End Computer
(voir description du FEC NORWAY). Les Faraday Cups peuvent être positionnées dans
le faisceau à l’aide de petits vérins pneumatiques.
Ces équipements fournissent une mesure absolue du courant tandis que des
« Collimateurs » peuvent être utilisés pour effectuer des mesures relatives et détecter
notamment les pertes de faisceau. Les Collimateurs ne sont pas encore utilisés sur la
machine ISOLDE.
L’aimant du GPS (courbure 70°):
Le séparateur GPS est constitué d’un ensemble : aimant, sonde « Hall Plate » et
alimentation. Il est couplé à un boîtier de contrôle BH15 qui pilote l’alimentation et la
sonde à l’aide 2 voies analogiques spécifiques. Ce boîtier d’interface électronique
spécifique (BRUKER) reçoit les commandes et transmet des mesures au Front End
Computer (voir description du FEC ERLANGEN) via une liaison série. Le « ON/OFF »
de l’alimentation est aussi commandé à distance via la liaison série au travers du BH15.
11
Les Slits (fentes) et Wiregrids (grilles) :
Sept grilles sont utilisées pour mesurer les courants de ionisation. Deux d’entre elles sont
pourvues de Slits que l’on utilise pour masquer (ou découper) partiellement le faisceau.
Ces équipements disposent d’une interface entièrement développée par le CERN (voir
description du FEC ERLANGEN).
Les aimants du HRS (courbure 90° et 60°):
Le séparateur HRS est constitué de 2 ensembles : aimant/bobine correctrice, sonde « Hall
Plate » et alimentation. Chaque ensemble est couplé à un boîtier de contrôle BH15 qui
pilote l’alimentation et la sonde à l’aide 2 voies analogiques spécifiques. Le BH15 reçoit
les commandes et transmet des mesures au Front End Computer (voir description du FEC
GREG) via une liaison série RS232 sur Profibus. Le HRS met aussi en oeuvre 2
Teslamètres équipés de sonde magnétiques NMR. Ce dispositif couplé aux bobines
correctrices fournit des mesures très précises et devrait permettre de réguler finement le
champ magnétique à l’intérieur des aimants. Les teslamètres sont reliés au même FEC à
l’aide d’une liaison série RS232 déportée (Profibus).
Le système supporte un certain nombre de réglages et de commandes numériques qu’un
opérateur exécute encore manuellement (lecture des sondes NMR, ON/OFF de
l’alimentation, contrôle des « pole face winding »). A terme le FEC devrait les prendre en
charge comme c’est le cas pour l’aimant du GPS. Le réseau Profibus est encore préconisé
comme interface.
Les Scanners :
Une nouvelle version de scanners est actuellement en test. 28 équipements seront
opérationnels avant la fin de l’année 1999. Les scanners donnent une information précise
de la géométrie et de la position du faisceau en différents points de la machine. Le
principe de base consiste à déplacer une aiguille devant le faisceau suivant une
trajectoire inclinée de 45° par rapport au plan défini par le faisceau. La position
horizontale et verticale de l’aiguille lorsque le faisceau arrive au contact donne
directement sa position X et Y ainsi qu’une mesure d’intensité. Chaque scanner met en
oeuvre 2 cartes électroniques installées à l’intérieur de 2 crates distincts, le tout
développé spécifiquement par le CERN. Une carte permet de piloter le moteur pas à pas
qui déplace l’aiguille tandis que l’autre carte effectue les mesures. Le scanner est
connecté aux crates à l’aide de 6 câbles spécifiques (4 pour la motorisation, 2 pour les
mesures) dont la longueur peut atteindre 100m. En fait, deux crates suffisent pour toutes
les cartes du système. Le crate maître qui contient les cartes d’acquisition est relié au
crate de motorisation (liaison parallèle/ synchronisation) d’une part et au Front End
Computer d’autre part via une liaison série RS422 (voir description du FEC FECGJFNT).
12
La Haute Tension :
La Haute-Tension est utilisée pour extraire et accélérer les particules émises par la source
d’ions. On maintient ainsi la cible et tous les équipements associés (alimentation,
équipements de mesure, système de gaz, etc.) à un potentiel de 60kV.
Pour éviter les décharges électriques voire la destruction des alimentations chaque fois
que le faisceau de proton heurte la cible, il est nécessaire de faire chuter la tension à 0V
environ à chaque impact. On utilise pour cela un modulateur capable de passer de 60kV à
0V en 35 µs et de restituer la tension nominale après 6ms environ. Le modulateur est
synchronisé avec les injections du BOOSTER à l’aide d’un signal TTL (blocking pulse)
fourni par le PS (TG8) [13] .
Il existe donc 2 ensembles (GPS et HRS) comprenant une alimentation 60kV reliée au
Front End Computer par fibre optique (voir description du FEC LONDON), un
modulateur et un voltmètre de précision Hewlett Packard.
L’alimentation des cibles et sources d’ions :
Toutes ces alimentations sont pilotées à l’aide d’une interface CAMAC. Etant donné que
la cible est mise sous haute tension, l’ensemble du dispositif et des alimentations est aussi
au potentiel de 60kV. Pour dialoguer avec le monde extérieur et notamment avec le Front
End Computer (voir description des FEC DENMARK et VIKING), le châssis est
connecté à un deuxième CAMAC via une liaison à fibre optique. Celui-ci est simplement
équipé d’un module de communication (U-port et High-way branch driver) et d’un
module de contrôle (CAMAC controler) relié au PC.
Cet ensemble existe donc en 2 exemplaires, pour l’installation du GPS et celle du HRS.
Bien qu’ils fonctionnent convenablement les CAMAC, désormais obsolètes, doivent être
remplacés par des bus de terrain. C’est Profibus qui a été choisi.
Les deux transformateurs d’isolation qui sont utilisés pour les alimentations des cibles et
sources d’ions sont commandés par un troisième Front End Computer (voir description
du FEC LOCHEM).
Le système de gaz :
Le plasma qui est utilisé pour l'ionisation de certains éléments est obtenu par un mélange
de gaz. Le circuit qui amène le gaz des bouteilles jusqu’à la cible est constitué d’une
pompe, de 4 électrovannes principales, de 2 capteurs de pression et de plusieurs vannes
intermédiaires. Deux boîtiers électroniques conçus spécialement, pilotent respectivement
le système de pompage et le système d’admission en régulant la pression à chaque noeud
du circuit. Chaque boîtier reçoit les commandes en provenance du Front End Computer
(voir description des FEC DENMARK et VIKING) via les modules Single Transceiver
connectés au contrôleur du châssis CAMAC d’interface.
13
Le système de vide
[14]
:
Pour créer le vide à l’intérieur de la machine ISOLDE (10-6 bar minimum), on trouve
5 installations distinctes constituée chacune d’un système de pompage, de vannes et de
capteurs de pression. Il existe une installation pour les pompes du circuit primaire, pour
les circuits du GPS, du HRS, de la ligne centrale et des faisceaux (zones expérimentales).
Chaque sous-ensemble est piloté via le bus propriétaire Siemens (SINEC L1) par un crate
de contrôle-commande 115 U comprenant un contrôleur et des modules d’entrées-sorties
analogiques et tout-ou-rien (TTL). Il s’agit d’automates programmables SIMATIC au
standard S5 que l’on appelle plus communément des PLC. Les crates se trouvent à
proximité des équipements exceptés ceux du GPS et HRS qui se trouvent dans la salle de
contrôle à l’écart des zones radioactives. Un sixième crate comprenant un carte de
communication CP543 est utilisée comme interface avec le Front End Computer (voir
description du FEC TOMRUM). Le contrôleur recueille les commandes en provenance
du PC pour les transmettre aux PLC concernés et remonte les mesures et compte-rendu
d’exécution sur une ligne SINEC L2 (Profibus) indépendante.
Le schéma d’architecture du système de vide est fourni en annexe A4.
Les lentilles et déflecteurs électrostatiques :
Dans ce domaine, la terminologie peut varier d’un service à l’autre. On peut néanmoins
distinguer 3 familles d’équipements :
-
les déflecteurs : Deflector, Kicker, Bender, XY deflector, Y deflector
les lentilles de focalisation : Quadrupole, Multipole
les lentilles de focalisation déflectrices : Steering Quadrupole
Les déflecteurs sont généralement constitués de plaques verticales et/ou horizontales
(éventuellement mobiles) que l’on met à des potentiels électriques différents pour dévier
le faisceau dans un sens ou dans l’autre lors de son passage (suivant les 2 axes X et Y). Il
en existe environ 40 dans la machine ISOLDE et chacun d’eux utilise 1 alimentation
électrique.
Les lentilles de base sont constituées de 4 éléments polarisés deux à deux à des tensions
inverses (exp : 2 pôles dans un plan horizontal à 500V et 2 pôles dans un plan vertical à
–500V). Ces équipements utilisent seulement 1 alimentation électrique et il en existe
72 dans la machine ISOLDE.
Les Steering Quadrupole peuvent aussi dévier le faisceau lorsque les 4 tensions sont
différentes. Ces équipements utilisent alors 4 alimentations électriques. Il en existe
35 dans la machine ISOLDE soit 140 alimentations en tout.
ISOLDE utilise enfin 3 lentilles déflectrices de correction pour le HRS constituées de
32 pôles, utilisant donc au total 96 alimentations.
14
On compte donc environ 350 alimentations pour l’ensemble des lentilles et déflecteurs.
Elles sont de marque FUG (alimentation double [0, ± 3500V]) ou bien spécifiquement
développées par une société Hollandaise (alimentation simple [-700V, +700V]). Chaque
alimentation dispose d’une sortie SHV pour alimenter l’équipement (distant de plusieurs
dizaines de mètres), d’un canal d’entrée et d’un canal de sortie pour les signaux de
commandes et de mesures respectifs et enfin d’un signal d’inhibition en entrée
directement connecté sur le dispositif de contrôle du vide.
Les lignes de commandes et de mesures sont connectées à une petite baie d'interface qui
distribue les signaux au Front End Computer via un crate d’extension (voir description
des FEC POWERx et MAINZ).
Le transport de bande (TapeStation) :
Pour observer les variations d’intensité et la durée de vie de certains isotopes, ISOLDE
dispose d’une « TapeStation ». Il s’agit en fait d’un système d’enregistrement comparable
à un magnétophone. Sur une bande aux propriétés électriques et chimiques spéciales, on
collecte un échantillon d’une masse choisie que l’on transporte devant un détecteur.
L’enregistreur est connecté localement à un boîtier électronique qui a été modifié pour les
besoins de l’expérience. Il est relié à un crate d’interface entièrement développé pour
ISOLDE par une Université Danoise. Celui-ci comprend un ensemble de cartes
(alimentations, comptage, DAC) chargées de synchroniser le fonctionnement de
l’enregistreur avec le passage du faisceau de protons en s’appuyant sur le timing délivré
par le BOOSTER (voir description du FEC MONITOR).
15
Le tableau ci-dessous reprend la liste des équipements en les regroupant suivant le type
d’interface qu’ils mettent en oeuvre. La colonne Ident. rappelle le suffixe de chaque
équipement (voir chapitre « Identification »).
Interface
Alimentations
Convertisseurs A/D
PLC – SIMATIC (Motors)
Equipements
Benders
Deflector
Kickers
Quadrupoles
Steering Quadrupoles
X-Y Correction Plates
Vertical Steering Plates
Multipoles
Deflector (moving)
Extraction Electrode (moving)
Implantation
Scanners (moving)
PLC – SIMATIC (Vacuum) Vacuum system
Valves
Ampèremètre - GPIB
Faraday Cups
Interface Keithley
Collimators
CAMAC & Single
Gas System
Transceiver
Target system (Thermocouple)
Target system (Ion Source)
Target system (Target)
Target system (Line Voltage)
Target system (Target Voltage)
Alimentation & Modul. HT High Voltage
Voltmètre GPIB
+ blocking pulse (TG8/PS)
BH15 – RS232 standard
GPS Magnet System
BH15 – RS232/Profibus
HRS Magnet System
Teslameter (NMR control)
Interfaces électroniques
Scanners (fnbs)
Spécifiques
Slits
Wiregrids
Scanners
+ blocking pulse (TG8/PS) Tapestation
Transformer
Ident.
BE
DE
KI
QP
QS
XY
Y
MP
DP
EXTX
EXTY
EXTZ
IMP
SP
VS
VV
FC
UC
LC
AVLV
GASM
GASPUMP
PVLV
SVLV
TEMP
ANODE
ELBOMB
ELDEFL
FILMNT
LINE
OVEN
SRCMAG
TARGET
VLINE
VTARG
HT
HTMEAS
MAG
MAG
MAGTM
FS
SL
WG
SC_NT
TAPEST
TRAFO
Quantité
21
3
12
72
35
3
2
3
2
2
2
2
2
1
16
45
34
11
5
2
2
2
2
2
7
4
2
2
2
4
2
2
2
2
2
3
5
1
1
2
2
1
18
8
28
1
2
FEC
POWERx
MAINZ
TOMRUM
NORWAY
DENMARK, VIKING
LONDON
ERLANGEN
GREG
ERLANGEN
ERLANGEN
ERLANGEN
FECGJFNT
MONITOR
LOCHEM
16
4.2.1.2 Identification
Le nom d’un équipement ISOLDE est une chaîne de 10 caractères au plus qui définit un
élément simple du système. Le préfixe et le suffixe du nom, séparés par un point,
définissent respectivement la localisation et le type de l’équipement.
Le préfixe
Les 3 premiers caractères définissent sa zone d’appartenance :
GPS
GLM
GHM
HRS
MSW
: General Purpose Separator
: GPS Low mass side of the central beam
: GPS High mass side of the central beam
: High Resolution Separator
: Merging Switch Yard (le point de jonction des lignes GPS et HRS)
Lorsque l’équipement appartient à la zone expérimentale, le préfixe est défini de la
manière suivante :
-
Le premier caractère peut être C, L ou R selon que l’équipement est situé sur la ligne
centrale (Central line), sur un segment à gauche (Left side) ou à droite (Right side) de
la ligne centrale par rapport à la progression du faisceau.
-
Le second caractère (A,B,C,D ou E) détermine la section d’appartenance à partir du
point de jonction.
-
Le troisième caractère indique le numéro de la branche dans la section.
Le suffixe
2 lettres sont généralement suffisantes pour définir le type d’équipement. Elles sont
suivies d’un numéro de séquence qui permet de différencier les équipements semblables.
S’il s’agit d’un équipement unique on utilise 3 lettres ou plus sans indice (voir tableau
précédent).
Ex : GHM.BE20, CD0.QP40, HRS.AVLV
17
4.2.2 Les ordinateurs de contrôle : Front End Computer
Tous les équipements du système ISOLDE sont pilotés à l’aide d’un micro-ordinateur de
type PC. C’est un choix que l’on peut expliquer assez aisément compte tenu des
conditions, foncièrement différentes de celles du PS :
-
le système ne présente pas de contraintes temps réel sévères
ces ordinateurs s’accordent assez bien avec des environnements évolutifs
ils sont bien acceptés par une petite équipe, constituée d’utilisateurs souvent non
informaticiens
ils présentent des coût réduits
4.2.2.1 Le FEC : comment ça marche ?
Le FEC sert les différentes requêtes de commande et de contrôle en provenance des
stations de contrôle ou de tout calculateur de type PC qui dispose des outils de
communication adéquats (voir chapitre « Les composants logiciels ») et que l’on appelle
une station cliente.
Les FEC contrairement au DSC du PS, ne fonctionnent pas sous un environnement
d’exploitation Temps Réel. Les contraintes temps réel du PS, liées essentiellement à
l’exploitation du message de synchronisation entre les machines (le fameux Telegram),
n’existe pas à ISOLDE. Les opérations peuvent être déclenchées séquentiellement par les
opérateurs, sous forme de « batch » ou manuellement à partir des outils mis à leur
disposition.
De façon générale, les FEC ont pour rôle de transmettre des paramètres de configuration
ou de commande aux équipements et de remonter les compte-rendu et données
d’exécution aux stations clientes. Tout ceci à des cadences compatibles avec les temps de
réaction d’un opérateur (plusieurs centaines de millisecondes).
Dès l’installation du premier FEC sous MS-DOS en 1991, on a adopté une
communication en mode RPC (Remote Procedure Call) développée spécifiquement par le
CERN. Toute station connectée au réseau peut accéder aux propriétés d’un équipement
distant (en lecture ou en écriture) en établissant une connexion temporaire avec le FEC
suivant un mécanisme de question-réponse : le ColdLink.
Chaque fois que l’on installe un nouveau FEC aujourd’hui, il est équipé du système
d’exploitation Windows NT et dispose d’une nouvelle fonctionnalité issue des
développements effectués pour la Passerelle du PS en 1993 : le HotLink.
Le HotLink permet à une station cliente d’établir une liaison permanente avec un FEC
pour un équipement et une propriété donnés. Un service d’abonnement au niveau du FEC
centralise les requêtes et remonte les données périodiquement aux différentes stations
18
clientes à une cadence programmable. Le procédé réduit les transmissions d’un facteur 2
tout en accélérant les communications.
19
4.2.2.2 Les composants logiciels
•
Le FEC DOS [1, 2]
Le FEC DOS conserve les traces du tout premier langage de commande NODAL que
l’on utilise encore pour démarrer le processus et configurer les équipements qu’il met en
oeuvre.
En 1991, le logiciel du FEC DOS (écrit en C et assembleur) comprenait :
-
Le noyau de commande NODAL (FECNOD) permettant d’accéder aux équipements
rattachés au calculateur localement ou via le réseau. Il permet notamment de
configurer la machine en installant les différents modules nécessaires au pilotage de
ces équipements (drivers, base de données, etc.).
-
Une couche de communication qui prend en charge les requêtes des stations clientes
via le réseau Ethernet sous protocole IPX (Server). Seule la fonction ColdLink est
disponible.
-
Un ou plusieurs « Equipment module » (EM). Il s’agit du code spécifique qui exécute
la requête de lecture/écriture au niveau de l’équipement.
-
Une gestion locale des erreurs.
En 1995 il intègre une nouvelle couche de communication à base de socket sous
protocole TCP/IP et la fonctionnalité HotLink devient disponible.
Le FEC DOS fonctionne à l’aide d’un système d’exploitation monotâche obsolète. Il
utilise un username spécifique. Toute modification d’un EM (évolution d’un driver,
changement d’une interface, etc.) implique la recompilation de toute l’application et la
mise à jour d’un nombre important de fichiers. Les EMs ont été développés par l’équipe
du contrôle en général, c’est-à-dire par des personnes qui souvent ne sont plus au
CERN (étudiant, coopérant, etc.). Pour toute ces raisons il n’est plus question de faire
évoluer ces programmes aujourd’hui mais plutôt de remplacer les FEC DOS par des FEC
NT, plus performant et surtout beaucoup plus modulaires.
•
Le FEC NT [6, 7]
Avec l’introduction de Windows NT au CERN en 1997, le système de contrôle ISOLDE
bénéficie du nouvel environnement NICE à la fois au niveau des consoles de supervision
mais aussi des Front End Computer.
La nouvelle version de FEC est bâtie suivant un modèle orienté objet. En combinant les
environnement Visual C++ et Visual Basic on simplifie considérablement les
20
développements et on profite du mécanisme de partage des objets MicroSoft : les
contrôles Active X.
La Figure 3 représente l’ensemble des composants logiciels mis en oeuvre lors d’une
connexion RPC entre une station cliente (partie supérieure) et le Front End Computer
(partie inférieure).
Seule la partie de droite qui concerne le système de contrôle ISOLDE est renseignée. La
partie de gauche qui représente le type de connexion que l’on met en oeuvre au PS
permet de situer la Passerelle (Gateway) et la liaison qu’elle établit entre le mode
Windows et UNIX. On constate notamment qu’il est possible via la Passerelle, d’accéder
aux Front End Computer du PS (DSC) depuis une station cliente de type PC. Ce qui est
utilisé par ISOLDE par exemple pour récupérer des informations concernant le Booster.
Toutes les applications clientes (logiciels de supervision, macro-commandes, outils
systèmes, etc.) qui doivent établir une liaison avec un FEC NT (ou un DSC via la
Passerelle) utilise une couche de communication RPC (<RPCApi32.DLL>) qui fournit
les fonctions pour émettre une requête en mode ColdLink, pour créer ou supprimer un
lien HotLink et pour gérer les messages d’erreur. Cette librairie est supportée par de
multiples environnements (Visual BASIC, Visual C/C++, Excel, etc.), ce qui offre une
grande souplesse d’utilisation et une grande variété d’applications. La librairie s’appuie
sur les sockets et le protocole TCP/IP pour dialoguer avec le FEC NT ou la Passerelle.
Coté Front End Computer, nous retrouvons un programme serveur (FEC application)
fortement modulaire, composé de briques logicielles (contrôles Active X et DLL) de sorte
que le montage d’un FEC par un non spécialiste est rendu possible. Il dispose :
-
d’une brique de base qui constitue le corps de l’application (Fecmain).
d’une brique d’initialisation qui gère la base de donnée et charge dynamiquement la
configuration du FEC (EMs et drivers) .
d’une brique de communication (RpcSrv) qui prend en charge la connexion avec le
client et notamment la gestion du HotLink.
d’un ensemble de drivers pour piloter les différents équipements et interfaces.
d’un EM générique (EqpMain) dont il code la partie spécifique (EqpControl) et qui
sera automatiquement chargé (avec d’autres EMs si nécessaire) au démarrage du
FEC.
Vous trouverez en Annexe A1 une description des messages et événements qui transitent
d’un composant à un autre lorsqu’un client émet une requête (ColdLink). Dans le cas du
HotLink, le séquencement complet n’a lieu qu’une fois pour initialiser le processus, après
quoi le serveur (RpcSrv) enchaîne périodiquement les requêtes tant que l’abonnement est
maintenu.
Un diagramme de flux (Annexe A1), ainsi que les diagrammes détaillés de chacune des
tâches du serveur RPC, sont fournis en annexe A3
21
4.2.2.3
fxfgfdggfddgfdfgdf
Fig. 3 Architecture logicielle
FiFig. 3
22
4.2.2.3 Les FEC : Qui sont-ils ?
La moitié des FEC sont installés dans la salle de contrôle ISOLDE. Quand les interfaces
sont plus spécifiques ou plus contraignantes (connectique) il peuvent se trouver
directement à proximité des équipements. Un FEC comprend au minimum, une
unité centrale, un écran et un clavier (une souris pour les stations NT). Il se trouve
généralement à l’intérieur d’une baie avec les interfaces qui lui sont associées.
Les plus vieux ordinateurs sont des PC Olivetti équipés de microprocesseur Intel 286,
386 ou 486 fonctionnant sous MS-DOS. Les plus récents sont des PC Siemens équipés de
microprocesseur Intel Pentium à 200Mhz au moins, fonctionnant sous Windows NT
V4.0.
•
Les FEC POWER1, POWER2, POWER3 et MAINZ sont utilisés pour piloter les
déflecteurs et lentilles statiques chargés de l’aiguillage et de la focalisation des
faisceaux. Ils utilisent uniquement des cartes ISA d’entrées-sorties Analogiques/
Digitales de marque BlueChip : AOP 8 output et AIP 24 input. La charge CPU d’un
calculateur est relativement réduite mais il utilise 100% de son adressage I/O et 4
ordinateurs sont nécessaires pour gérer l’ensemble des alimentations. Pour simplifier
la maintenance des cartes et augmenter le nombre de slot sur chaque PC, on utilise
des prolongateurs de BUS ISA (8 bits). Chaque PC est relié via une carte d’interface
et une nappe à deux crates d’extension comprenant chacun 2 cartes ADC et 6 cartes
DAC, soit 48 entrées et 48 sorties.
Les 4 FEC ainsi que toutes les alimentations se trouvent dans la hall expérimental à
proximité de la salle de contrôle.
Ces vieux PC qui fonctionnent sous MS-DOS ne posent pas de réels problèmes. Il
arrive qu’un calculateur ou qu’une carte tombe en panne, mais leur remplacement est
relativement aisé. L’utilisation de Profibus et le passage sous Windows NT est
envisagé.
•
Le FEC TOMRUM contrôle les PLC utilisés sur la machine ISOLDE pour le vide et
la motorisation de la plupart des équipements. Le PC qui fonctionne encore sous MSDOS, est équipé d’une carte de communication Siemens. Elle est directement reliée
au contrôleur SIMATIC via un bus SINEC L2 dédié [4].
Bien qu’ils soient relativement vieux, les PLC fonctionnent convenablement. Par
contre la liaison avec le FEC semble poser quelques problèmes, non élucidés à ce
jour. Une évolution consisterait a utiliser le standard S7 de Siemens qui supporte
dorénavant l’interface Profibus.
•
Le FEC NORWAY récupère les valeurs d’intensité du faisceau mesurées par les
Faraday Cups. Pour cela, il dialogue avec l’ampèremètre (relié à la baie Keithley) via
23
une liaison GPIB. Le PC utilise la même liaison pour activer et désactiver les relais
qui commandent le déplacement des Coupes.
•
DENMARK et VIKING fonctionnent sous MS-DOS et pilotent respectivement les
alimentations des cibles et des sources d’ions du GPS et du HRS. Chaque PC est
équipé d’une carte HYTEC qui leur permet de communiquer avec le crate contrôleur
du CAMAC d’interface. Ils sont installés à l’intérieur d’une baie dans la salle de
contrôle ISOLDE.
Les mêmes calculateurs sont utilisés pour commander le système de gaz associé à
chaque cible pour la source d’ions à plasma. Ce système doit évoluer vers Profibus.
•
Le FEC LONDON [13] utilise 3 interfaces pour piloter le dispositif de Haute-Tension.
Il est relié au système de modulation à l’aide d’une carte d’entrées-sorties (BlueChip
ADC 42, 24 lignes digitales/ 16 entrées et 8 sorties analogiques). Il commande les
alimentations 60kV à l’aide du port RS232 standard et d’une carte d’extension série
reliés au boîtier d’alimentation par fibre optique. Il est prévu enfin d’effectuer des
mesures précises de la tension à l’aide d’un voltmètre HP relié à une carte GPIB.
Cette interface devrait être opérationnelle après le prochain shutdown.
Le FEC LONDON qui est installé dans la salle à Haute-Tension supporte mal les
décharges électriques environnantes. Tony Fowler cherche une solution qui
permettrait de piloter le système depuis la salle de contrôle. Une liaison de type
Profibus pourrait être adoptée pour cette configuration.
•
Le FEC LOCHEM n’est utilisé que pour commuter le relais ON/OFF des 2
transformateurs (GPS et HRS) de haute tension. Pour cela il utilise une carte
d’entrées-sorties (BlueChip ADC 42) reliée à un boîtier électronique de commande
spécialement conçu pour cette application.
•
Le FEC ERLANGEN pilote 2 types d’équipements : L’alimentation et la sonde de
l’aimant du GPS ainsi que les grilles, slits et le scanner FNBS (Fixed Needle Beam
Scanner). Contrairement aux aimants du HRS, ERLANGEN utilise une liaison série
RS232 pour dialoguer avec le contrôleur BH15. Il est d’autre part équipé d’une carte
ISA d’entrées-sorties A/D reliée à de petits boîtiers d’interface numériques distants.
Ceux-ci sont connectés directement à la carte à l’aide d’une liaison parallèle ou bien à
travers un crate d’extension. Les boîtiers sont ensuite reliés aux différents
équipements. Le tout a été spécifiquement développé et mis au point par Gerrit Jan
Focker. Bien que l’ensemble fonctionne correctement, ce dernier préconise vivement
de passer la totalité du FEC ERLANGEN sous Profibus suivant l’exemple du FEC
GREG.
24
•
Bien qu’il soit complètement opérationnel, le FEC GREG est en quelque sorte un
banc de test pour les solutions Profibus. Le PC qui fonctionne sous Windows NT est
équipé d’une carte d’extension Siemens DP5412 (Profibus DP). Installé dans la salle
de contrôle, il est relié via le bus de terrain à 4 modules de communication série
déportés (WAGO RS232 750-650) auxquels sont reliés les 2 contrôleurs (BH15) de
l’alimentation et de la sonde de chaque aimant du HRS ainsi que des 2 teslamètres
NMR.
•
Pour piloter l’ensemble des scanners installés sur la machine ISOLDE, le FEC
FECGJFNT dialogue avec le crate développé spécifiquement à cet effet. Ils sont
reliés via une liaison série RS422 qui répond le mieux aux besoins en terme de
sécurité de transmission, de portabilité (multi-plate-forme) et de débit (flot de
données important) . L’ancien FEC INSTR1 a été remplacé par un PC équipé d’une
carte de communication RS422 et fonctionne maintenant sous Windows NT.
•
Le FEC MONITOR qui fonctionne sous MS-DOS est équipé de 3 cartes BlueChip :
une carte d’entrées-sorties digitale (TTL) DIO 96 et 2 cartes Timer DPC 10. Plus
d’une cinquantaine de fils relient ces cartes aux cartes du contrôleur. Une électronique
spécifique synchronise la position du transport de bande avec le passage du faisceau.
Elle déclenche le déroulement de la bande en activant périodiquement et par bonds
successifs les moteurs de la TapeStation.
Selon les responsables, cet ordinateur n’a jamais complètement rempli ses fonctions,
il manque de souplesse et de modularité. L’ensemble (Hard/ Soft) serait à revoir.
25
4.2.3 Les consoles de supervision
La salle de contrôle ISOLDE compte aujourd’hui 7 stations de travail dont 6 sont
spécialement configurées pour l’opération et le contrôle. On attribue 3 calculateurs à
chaque séparateur (GPS et HRS). Il s’agit de PC équipés d’un processeur Intel Pentium,
pouvant fonctionner sous Windows 95 ou NT. En fait les utilisateurs préfèrent travailler
avec Windows 95 qui selon eux est moins gourmand en ressources machines.
Un username (« isoconso ») a été créé spécialement pour l’utilisation de ces stations. Il
dispose de la configuration et des droits permettant l’accès aux différents logiciels et
utilitaires du système de contrôle ISOLDE.
Une station UNIX a été installée depuis quelques mois par un des ingénieurs en charge
(Tim Giles). Il l’utilise entre autre pour calculer le rendement de la machine (quantité
d’isotopes/ temps) à partir des fichiers de données élaborés par un PC suivant le mode
RPC classique.
Les opérateurs peuvent procéder aux réglages depuis leur bureau, sur leur PC personnel,
puisque le système ISOLDE est directement relié au réseau public du CERN. Mais en
règle générale, ils préfèrent travailler depuis la salle de contrôle qui bénéficie de moyens
plus adaptés, de la proximité de la machine et de la présence des techniciens et
scientifiques le cas échéant.
4.2.4 Les logiciels de supervision [5]
Toutes les applications du système de contrôle ISOLDE ne sont pas décrites dans ce
chapitre, mais seulement les plus récentes et couramment utilisées.
Les programmes principaux développés pour le contrôle et la supervision du système
ISOLDE sont répartis dans trois répertoires (\\srv(x)_nice\pgm\A95\STARTFOL\ …) :
1) …\Isolde Databases :
La base de donnée ISOLDE
Jusqu’en 1997 l’ensemble des informations concernant les équipements et les Front End
Computer étaient enregistrées sous forme de tableaux Excel [1] . Il existait quelques
fichiers d’informations générales (type et nom des équipements, liste des FEC, …) et un
fichier par classe d’équipement dans lequel étaient répertoriés la liste des attributs
(properties) associés. Il n’y avait aucun lien entre ces informations et la maintenance de la
base de données était très lourde. Ivan Deloose a donc porté la totalité de ces
informations sous « Access » le gestionnaire de base de données relationnel de MicroSoft
(Fig. 4).
26
Fig. 4 : base de données ISOLDE/REX
Comme la base de données devait être accessible via le réseau, par différentes personnes
simultanément (maintenance, consultation, etc.), une étudiante (Anne-Heidi Evensen
Mills) a développé en parallèle une application permettant d’éditer et de modifier la
totalité des informations contenues dans la base (Fig. 5).
Ce programme ControlDB que l’on appelle « l’éditeur de base de données » est aussi
utilisé pour gérer la base de données Access du PS&SL (FEC du AD et passerelles). Il est
donc archivé sur le disque de référence commun : \\srv(x)_nice\P32\Control\controlDB.
Les comptes administrateurs l’utilisent pour installer de nouveaux FEC tandis que tout
autre utilisateur doit l’utiliser pour explorer la base, ce qui évite de bloquer le système en
ouvrant directement le gestionnaire Access. Ce programme génère aussi tous les fichiers
de données que les FEC DOS utilisent encore dans l’ancien format texte ( <.csv>, comma
separated values).
27
Fig. 5 : éditeur de base de données
2) …\Isolde Controls :
Les utilitaires de supervision
Dans ce domaine, il existe 3 types d’applications :
Les utilitaires
-
Le Logbook d’ISOLDE est une application Excel utilisée par les opérateurs sur les
stations dédiées de la salle de contrôle. Il existe un logbook distinct pour le GPS et
pour le HRS constitué chacun de 3 feuillets Excel (Fig. 6) :
è Un feuillet dit de « logbook » dans lequel les opérateurs notent toute intervention,
changement ou anomalie sur la machine et commentent les performances du séparateur.
è Un feuillet d’acquisition de données automatique. Un tableau de bord développé sous
Visual BASIC pour Excel permet de programmer l’acquisition périodique de divers
attributs (properties) pour un équipement donné.
è Un feuillet dans lequel sont enregistrées toutes les acquisitions programmées dans le
feuillet précédent.
28
Fig. 6 : logbook
-
Error Server (Visual C++) fonctionne en arrière plan (background). Il reçoit et liste
les messages d’erreur en provenance de toutes les applications qui utilisent le module
d’enregistrement des erreurs (socket sous TCP/IP) tel que le processus de
communication RPC au niveau de chaque station cliente (Fig. 7).
Les événements datés, sont listés dans une fenêtre qui peut apparaître en premier plan
durant quelques secondes suivant la gravité de l’erreur.
Fig. 7 : Error server
Les programmes spécifiques
29
-
Chaque équipements pratiquement, dispose d’une interface de commande et de
contrôle que l’on appelle un « Knob ». Il s’agit en fait d’un tableau de bord
graphique qui offre au minimum à l’utilisateur, la possibilité de lire ou d’écrire des
données. Les premiers knobs ainsi que le gestionnaire d’erreurs (Error Server) ont été
développés dans les années 1992-93. Il existait alors un serveur de knobs chargé de
lancer les programmes sur demande des stations clientes. Pour des raisons techniques,
le serveur a été intégré au gestionnaire d’erreurs qui gère encore la quinzaine de
knobs développés à l’époque en Visual C++ (GPS&HRS Targets, Steering quad.,
Motors, FaradayCup, Vacuum, etc.) (Fig. 8).
Fig. 8 : Synoptic de la cible GPS
Aujourd’hui les knobs sont développés en Visual BASIC qui offre de nombreuses
possibilités graphiques tout en réduisant les temps de développement. Les
30
programmes sont de plus en plus complets (mais aussi complexes), et sont
directement accessibles comme toutes applications ou bien à l’aide de programmes
génériques (voir plus loin) qui donnent à l’opérateur la vision d’un système de
contrôle graphique intégré.
Les programmes génériques
Ces applications ont été développées par I. Deloose pour simplifier et standardiser l’accès
aux équipements alors que les utilisateurs multipliaient les programmes grâce aux
nouveaux environnements de développement sur PC (Visual BASIC, C++, etc.).
-
Synoptic Browser and Editor [8] (Visual BASIC) est un utilitaire qui permet
d’accéder aux équipements à partir de vues graphiques. En mode « design »,
l’utilisateur peut créer un éditeur hiérarchique (multi-fenêtrage et hyper-liens)
permettant de visualiser différents sous-ensembles de la machine et associé à un
équipement une commande directe de lecture/écriture de données ou encore un
tableau de bord spécifique (knob). C’est dans le mode « browser » qu’il peut ensuite
parcourir les différentes vues de la machine et accéder aux équipements (Fig. 9).
31
Fig. 9 : Synoptic browser and editor view
-
Easy Equipment Access (Visual BASIC) est sans doute le programme le plus utilisé
par tous ceux qui désirent accéder rapidement à un équipement. Le logiciel permet
d’établir une connexion temporaire (coldlink) ou périodique (Hotlink) avec
l’équipement, à partir de son nom (voir le paragraphe « Identification ») et du type
d’information (property) que l’on souhaite obtenir ou programmer. Les données sont
uniquement accessibles à l’écran (Fig. 10 ci-dessous).
32
…\Isolde Programs : Les programmes utilisateurs
Les applications que développent les utilisateurs pour exploiter les données sont
entièrement à leur charge, et généralement peu connues du groupe contrôle.
33
4.3
Procédures et responsabilités
4.3.1 Opération
En fonction d’un planning établi un an à l’avance, les ingénieurs en charge procèdent au
démarrage, au réglage, au suivi et à l’arrêt de la machine. Leur rôle consiste à délivrer un
faisceau d’isotopes radioactifs dans la zone expérimentale, c’est à dire au point d’entrée
de la ligne de faisceau centrale, après les séparateurs.
A partir de là, les expérimentateurs ou utilisateurs comme on les nomme à ISOLDE, sont
entièrement responsables de l’opération. Ils procèdent eux même aux réglages de la
machine pour obtenir un faisceau aux caractéristiques souhaitées, notamment en terme de
masse en agissant sur l’intensité du champ magnétique dans l’aimant du GPS.
4.3.2 Maintenance du matériel
Lorsque les utilisateurs rencontrent un problème, ils en réfèrent au responsable du
système de contrôle (O. Jonsson) dont le rôle consiste en la maintenance du système, la
détection des pannes et la réparation des équipements défectueux. Il fait lui-même appel à
l’équipe machine (E. Kugler) quand le problème dépasse le domaine du contrôle.
4.3.3 Développements logiciels
Le développement des logiciels systèmes (Protocole RPC, Drivers, etc.) et des
applications génériques (EasyEqpAccess, Synoptic browser, etc.) ont été réalisés par I.
Deloose, dont j’ai repris le travail depuis le mois d’août 1999.
Les logiciels de contrôle et de supervision sont développés par O. Jonsson et son équipe
constituées d’étudiants, coopérants et autres personnes extérieures. Gerrit Jan Focker qui
est responsable de certains équipements dont la nouvelle génération de scanners, participe
aussi au développement des logiciels de contrôle et de supervision.
En somme, l’équipe chargée du système de contrôle ISOLDE, se résume à 2 personnes
auxquelles viennent se rajouter le personnel temporaire (1 à 2 personnes en moyenne) et
une assistance du PS pour les aspects systèmes.
34
4.4
Etat des lieux
4.4.1 Les atouts et les inconvénients du système de contrôle ISOLDE
Il est inutile de revenir sur l’intérêt économique que constitue une solution à base de PC.
On peut dire que l’architecture actuelle du système de contrôle ISOLDE est bien adaptée
en terme de performance et d’un point de vue fonctionnel . Parmi les avantages qu’il
présente, je citerais :
-
La compatibilité de tous les ordinateurs du système avec l’environnement standard du
CERN (NICE) et donc avec l’ensemble des outils qu’il met à disposition.
La diversité des progiciels et utilitaires disponibles sur une plate-forme PC,
notamment en ce qui concerne les bases de données et les tableurs.
La puissance et la simplicité des environnements de développement tels que Visual
C/C++ et Visual Basic.
La banalisation du Front End Computer qui facilite sa maintenance et mise au point.
L’ouverture du système, sa modularité et son évolutivité.
Mais les avantages du PC cachent parfois quelques faiblesses :
-
-
-
Le PC de base, tel qu’il est utilisé dans le système de contrôle ISOLDE, ne
s’accommode pas toujours aux conditions particulières du monde industriel,
notamment en terme de maintenance ou de contraintes physiques (CEM, thermiques,
etc.).
Quand un système est simple d’utilisation et qu’il est accessible par un grand nombre
de personnes, non spécialistes, il devient parfois difficile de maintenir un
environnement structuré et cohérent.
L’évolution technologique dans l’univers des PC est telle, que le matériel est souvent
obsolète quand le système est enfin opérationnel.
4.4.2 Problèmes et solutions
Lorsque l’on analyse le système de contrôle ISOLDE et que l’on discute avec les
responsables et utilisateurs, on met en évidence 2 difficultés majeures :
•
L’obsolescence de certains matériels informatiques et interfaces
-
11 FEC sur 14 sont de très vieux micro-ordinateurs (> 7 ans) compte tenu de
l’évolution technologique dans ce domaine. Bien qu’il soit encore très souvent utilisé,
le bus ISA est voué à disparaître au profit du bus PCI et les fabricants proposent de
moins en moins de cartes d’extension dans ce format.
L’utilisation d’un FEC NT et d’une interface Profibus pour piloter l’ensemble des
alimentations est la solution préconisée, mais non encore financée.
- Les châssis CAMAC utilisent des modules spécifiques que l’on aurait beaucoup de mal
à faire réparer aujourd’hui. Notamment en ce qui concerne les U-port adapter et High35
way driver pour la liaison a fibre optique qui relie les 2 CAMAC chargés de piloter les
alimentations de la cible et le système de gaz.
C’est une des priorités de Ove Jonsson et du coopérant Trond Lieng qui travaillent
actuellement sur une nouvelle solution. Le financement du projet est prévu pour l’année
2000 et devrait aboutir en milieu d’année. Il s’agit de remplacer les FEC DENMARK et
VIKING par un FEC équipé d’une interface Profibus. Un FEC NT équipé d’une carte
Profibus DP5412 et relié à des modules de conversion analogique/digitale distants est
actuellement en test. Les questions que l’on se pose aujourd’hui concernant cet
environnement sont de 2 types :
- Est-il judicieux de confier plusieurs équipements à un seul et même FEC, même
quand sa charge est limitée ? En cas de plantage dans cet exemple, nous devrions
interrompre le fonctionnement des 2 sources d’ions (GPS et HRS) .
- Ne devrait-on pas conserver un minimum d’intelligence au niveau de
l’équipement pour gérer les sécurités ? Il est impératif de ne pas couper
brusquement les alimentations de la cible par exemple. Chose que l’on est pas sûr
d’éviter lorsque le système (à base de Profibus) est défaillant . On pourrait donc
imaginer de coupler cette interface avec un automate programmable de type PLC.
- L’âge avancé du matériel a aussi des conséquences sur le logiciel. Car les (différentes)
personnes qui ont développé les applications il y a parfois une dizaine d’années, ne
travaillent plus dans la division ou ne sont plus au CERN. Les applications ont évoluées
petit à petit en fonction des besoins, et sont devenues complexes et spécifiques. A tel
point qu’aujourd’hui il n’est plus question de modifier voire d’améliorer le
fonctionnement d’un FEC DOS.
Aujourd’hui le système fonctionne, mais on s’attend à des difficultés si les choses
n’évoluent pas rapidement.
•
La lenteur des communications
Au début de l’année 1999, le réseau du système de contrôle ISOLDE a été partiellement
restructuré afin d’améliorer le débit des communications. ISOLDE est connecté au réseau
du CERN à l’aide d’un routeur et d’une fibre optique qui aboutit dans la salle de contrôle
au niveau d’un « star point ». De là le réseau est distribué dans les différentes zones sous
forme de segments coaxiaux. Mais certains segments sont très long et déservent un grand
nombre de stations. Les problèmes de lenteur que connaît le réseau n’ont jamais été
résolus car ils n’ont jamais été réellement localisés malgré de nombreuses interventions.
Il va de soi que le réseau devra être restructuré et mieux adapté à des conditions
industrielles, en utilisant une nouvelle topologie, de nouveaux médias et en segmentant le
réseau en domaines de contrôle par exemple, car on peut constater que certains
équipements sont plus souvent occupés (Faraday Cups , …) ou manipulent beaucoup plus
de données que d’autres (Scanners). Mais il semble qu’en matière de réseau, ISOLDE
soit dépendant des décisions prises au niveau global du CERN.
36
On peut noter également certaines difficultés :
•
Certaines actions hormis les points que je viens de soulever, sont prévues mais non
encore budgétées :
-
Tout le monde s’accorde à dire que le transport de bande est entièrement à revoir,
aussi bien au niveau Hardware que Software. La gestion de la synchro Booster est
complexe, le système est peu évolutif et manque de fiabilité, il ne répond plus
vraiment au besoin.
-
Le calculateur LONDON qui se trouve dans le local à Haute-Tension semble mal
supporter les décharges électriques environnantes.
-
Le FEC TOMRUM pose quelques problèmes de communication (Hotlink) avec les
interfaces PLC utilisées pour piloter le vide et les moteurs.
-
La nouvelle version de SCANNER est encore en phase de mise au point. Ces
équipements manipulent de gros volumes de données et posent quelques problèmes
au niveau de la gestion mémoire.
-
Les Beamgates (déflecteurs principaux du GPS et HRS) que l’on utilise pour
interrompre le faisceau dans les différentes lignes de la machine sont pilotés par un
boîtier électronique qui permet de générer les commandes (signaux TTL) depuis les
signaux du BOOSTER, depuis une horloge programmable ou encore des interrupteurs
manuels. Aucun ordinateur ne commande encore ces équipements. Il est prévu
d’utiliser un FEC pour cela et notamment pour remonter l’état des déflecteurs sur une
station de contrôle.
•
En ce qui concerne le logiciel, beaucoup d’applications utilisées pour le contrôle ont
été développées par I. Deloose. Globalement les ingénieurs en charge et utilisateurs
sont satisfaits. Mais la demande de modification et d’amélioration est toujours
importante. Pour la gestion de base de données par exemple ou les nouveaux drivers.
On découvre régulièrement de petits problèmes logiciels qu’il est souvent difficile de
localiser et d’attribuer à un module système ou applicatif. Il est souvent nécessaire de
passer plusieurs heures voire plusieurs jours sur un problème avant d’en déterminer la
cause exacte et donc la responsabilité. Il n’y a pas vraiment de compétence logicielle
dans le domaine du PC à ISOLDE, ce qui ne devrait poser aucun problème étant
donné l’approche objet et modulaire qui a été adoptée dans la dernière version du
système de contrôle. Je constate néanmoins qu’il n’est pas facile pour un utilisateur
de mettre au point une application dont 70% du code lui est inconnu, inaccessible et
souvent mal assimilé.
37
5 La machine REX [12]]
Le projet REX (Radioactive Experiment) a démarré au printemps 1996.
Physiquement connectée à la ligne centrale entre les séparateurs et la zone expérimentale,
REX doit fournir un faisceau radioactif à haute énergie. Il comprend un piège à isotopes
(Penning Trap), une source d’ions (Electron Beam Ion Source – EBIS) et une ligne de
transfert composée d’un séparateur et d’un accélérateur linéaire. Les 2 séparateurs
d’ISOLDE peuvent délivrer un faisceau dans ce système (Figure 11).
Le projet à 2 objectifs :
- Expérimenter un nouveau concept de bunch :
Stockage de charges et post-accélération des ions.
- Etudier la structure de certains isotopes très riches en neutron (Na, Mg, K, Ca).
6 Le système de contrôle REX
L’étude et la réalisation du système de contrôle logiciel pour la machine REX a démarré
au début de l’année 1999. Bien entendu le système est entièrement basé sur une
architecture client-serveur de type PC et bénéficie d’emblée des dernières évolutions, a
savoir des FEC NT et du Profibus.
Le système de contrôle REX qui ne fait pas l’objet d’une structure particulière, peut être
considéré comme une extension du système ISOLDE. Les ordinateurs seront connectés
au réseau ISOLDE sur un segment dédié.
6.1
Les moyens de contrôle
Dans l’installation REX, on distingue 2 ensembles :
-
Les équipements que l’on pourrait qualifier de standards. A savoir, la radiofréquence,
le vide, la haute-tension et le diagnostique faisceau (mesure de courant, profile, etc.).
Tous ces équipements et leurs interfaces sont représentés dans la figure ...
-
Les équipements associés au Penning Trap et à l’EBIS qui font déjà l’objet d’un petit
système de contrôle local à base de VME.
38
Figure 4 : Installations REX
39
Dans le premier ensemble, chaque équipement est piloté par un Front End Computer
équipé de Windows NT.
•
L’amplificateur (BERTRONIX) et les modules de radiofréquence sont commandés
par la dernière version des automates Siemens, la ligne SIMATIC S7. Le dispositif
comprend en tout six équipements constitués d’une interface programmable (CPU
controler) et de plusieurs modules d’entrées-sorties analogiques et digitales. Le PC
qui est équipé d’une carte d’extension Siemens DP5412 est directement relié au
contrôleur via l’interface Profibus standard et utilise le protocole DP pour émettre et
recevoir les données. Le contrôleur prend en charge la communication avec les
modules et la sécurité des équipements, ce qui simplifie sensiblement les échanges et
améliore la robustesse du système.
Responsable : Johannes Broere/ Jose Marques (PS/RF) et Frank Locci
•
Le même dispositif est prévu pour commander le système de vide hormis la carte
d’extension Applicom installée dans le PC, plus simple d’utilisation et dépourvue de
protection spéciale (clé logicielle). Seul le driver nécessitera de petites adaptations.
Responsable : Non défini à ce jour
•
Il existe 2 types d’alimentations sur la machine REX : pour la basse et la haute
énergie de part et d’autre du séparateur de masses REX. Par ailleurs le système
compte 4 dipôles pour les déflecteurs (bending magnet) et 31 quadripôles pour les
lentilles de focalisation.
Pour commander les alimentations de tous ces équipements on utilise encore une
liaison Profibus, une carte d’extension Applicom à l’intérieur du PC et des modules
WAGO pour les entrées-sorties.
Responsable : Joakim Cederkall
•
Le quatrième FEC est utilisé pour analyser le faisceau. Le système qui est utilisé pour
piloter les Faraday Cups est identique à celui qui est en place actuellement sur
ISOLDE (voir chapitre « Les équipements/Description »). L’ordinateur pilote aussi
un dispositif vidéo permettant de visualiser le faisceau. Une « micro channel plate »
amplifie le signal que fournit le faisceau lorsqu’il heurte une cible-écran. L’image est
numérisée à l’aide d’une carte d’acquisition vidéo Matrox (Meteor 768x576).
Responsable : Non défini à ce jour
40
Figure 5: Système de contrôle REX
41
Le deuxième ensemble concerne le contrôle du Penning Trap et de la source d’ions. Pour
ces équipements spécifiques, les utilisateurs utilisent un crate VME disposant d’une
interface Profibus et d’une liaison Ethernet. Les applications embarquées tournent sous
l’environnement OS/9. La liaison TCP/IP est utilisée pour dialoguer avec un PC de
supervision, pour configurer le système et remonter les données du contrôle.
Responsable : Oliver Forstner (EP/IS)
6.2
Etat des lieux
Selon Haik Simon, le système devrait être opérationnel au printemps 2000.
REX dispose de tous le matériel mais seul le FEC qui pilote les alimentations est
quasiment prêt. Les développements pour le FEC radiofréquence démarrent ces jours-ci.
L’installation des 2 autres Front End Computer (vide et diagnostique) n’est pas encore
planifiée.
L’équipe REX analyse la possibilité d’intégrer un FEC supplémentaire dans le système
VME actuel. Ceci afin de connecter cette partie au reste du système et afin d’utiliser les
outils mis à disposition sur le réseau. Cette opération peut être envisagée de 2 manières :
-
en développant un serveur RPC sur le système OS/9 et en connectant directement ce
nouveau Front End VME sur le réseau de contrôle REX-ISOLDE.
en transformant le PC de supervision en FEC et en réutilisant les modules de
communication PC ßà VME qui ont été développés pour la supervision locale.
42
7 Conclusions
Comme on peut le constater, ISOLDE a entamé un travail de rénovation important, mais
les travaux sont nombreux et le personnel est limité.
Les moyens actuellement en place, les outils mis à la disposition des opérateurs et les
orientations futures (Profibus) sont très bien intégrés et accueillis par l’ensemble du
personnel. Il existe certes de nombreux petits problèmes, mais les gens s’en
accommodent et globalement le système fonctionne très convenablement.
Je suis néanmoins intimement convaincu que le rapprochement d’ISOLDE et du PS
pourrait relancer une mécanique qui semble un peu s’oxyder. Je pense en effet à l’aide et
au soutien (humain et matériel) dont pourrait bénéficier ISOLDE auprès du PS. Je pense à
l’intérêt que représente une réflexion commune, justement pendant une période de
rénovation et d’évolution. Je pense enfin au bénéfice que tireraient les 2 divisions de la
mise en place d’une véritable équipe de contrôle commune.
Dans cette optique, je vois personnellement 4 orientations techniques possibles :
1) Conserver l’architecture actuelle [9] et continuer sur la lancée en restructurant le
réseau, en rénovant peu à peu les matériels, en supprimant les FEC DOS pour les
remplacer par des FEC NT et en introduisant systématiquement le bus de terrain
quand c’est possible.
Avantages
- Limitation des coûts matériels.
- Limitation des risques car on travaille dans un univers éprouvé.
- On bénéficie de l’adhésion et de l’aide du personnel ISOLDE qui peut participer aux
travaux dans une large proportion, ce qui limite aussi l’apport en ressources humaines .
- Délais minimums.
Inconvénients
- Intégration du système délicate pour le PS
- Nombreux portages logiciels
- Le PS doit maintenir une double compétence (pour la technique et l’opération)
2) Refondre complètement l’architecture du système de contrôle ISOLDE à l’image
de celle du PS.
43
Avantages
- Parfaite intégration du système de contrôle ISOLDE au PS.
- Le PS dispose de toutes l’expérience et du background requis : risques limités
- La maintenance et le contrôle du système seraient optimaux
Inconvénients
- L’architecture du PS n’est pas forcément adaptée au système ISOLDE.
- L’équipe de contrôle ISOLDE n’est pas prête.
- Coûts et délais élevés.
3) Choisir une solution standard de type SCADA dont l’architecture est similaire à
l’actuel système ISOLDE mais certainement mieux structurée et plus complète.
Avantages
- On bénéficie d’un support externe réactif.
- Analyse et réflexion déjà entrepris pour le LHC (JCOP) : homogénéisation
- Expérience enrichissante pour la Division PS.
- Risques assez limités
Inconvénients
- Intégration du système délicate pour le PS
- Le PS doit maintenir une double compétence (pour la technique et l’opération)
- Formation du personnel nécessaire de part et d’autre (PS et ISOLDE)
- Coûts et délais élevés.
4) Opter pour une solution hybride qui consisterait à conserver le niveau bas du
système de contrôle ISOLDE (le principe du Front End Computer NT) d’une part et à
reprendre d’autre part les niveaux de communication en s’appuyant sur les travaux
qui sont effectués au PS autour des architectures orientées objet (CORBA).
Avantages
- Bonne intégration du système de contrôle ISOLDE au PS.
- Profiter des développements du PS dédiés justement aux solutions multi-plate-forme.
- Limitation des coûts matériels.
- Limitation des risques côté Front End Computer car on travaille dans un univers
éprouvé.
- Peu de changement pour le personnel ISOLDE.
- Délais moyens.
Inconvénients
- Développements logiciels assez importants.
- Le PS doit maintenir une double compétence pour le bas niveau.
44
Quelque soit la solution que l’on adoptera, je pense que nous devrons de toute façon
aborder les points suivants :
- Structurer le réseau
Revoir la structure du réseau me paraît une tâche incontournable. D’ailleurs, nous
devrons aussi aborder le problème de l’implantation du sous-réseau ISOLDE dans le
réseau global du CERN. Comment rapprocher les sous-réseaux du PS et celui d’ISOLDE.
- Remplacer les vieux équipements
Remplacer les interfaces, CAMAC notamment, ne serait pas une mince affaire surtout
dans le domaine de la Haute-Tension. Remplacer un FEC DOS occasionne surtout des
développement logiciels.
- Homogénéiser les média et les méthodes d’accès
C’est-à-dire essayer d’utiliser systématiquement des interfaces de communication
standard et homogènes pour l’ensemble des équipements (du niveau 1 au niveau 3 dans le
référentiel OSI).
- Standardiser les interfaces
Eviter de développer des interfaces matérielles et logicielles spécifiques quand c’est
possible. Réutiliser l’existant et profiter de l’expérience des autres divisions.
- Constituer une équipe pour le contrôle d’ISOLDE
Hormis les aspects liés à l’opération, cela signifie qu’il faudra définir clairement le rôle
de chacun et disposer des ressources pour l’exploitation, le contrôle et les aspects
systèmes.
45
Bien entendu je ne considère pas ces quelques solutions (ni définitives, ni exhaustives),
comme un résultat, mais plutôt comme une base d’une réflexion pour élaborer la
meilleure stratégie quant au futur système de contrôle ISOLDE.
Et pour lancer le débat, commençons par répondre à 2 ou 3 questions :
1) Comment faire face aux réelles difficultés que constitue l’incessante évolution des
matériels et des logiciels lorsque l’on penche pour une solution à base de PC ?
2) Est-ce que l’on peut comparer le système contrôle ISOLDE à celui du PS ? Peut-on
envisager de maintenir deux systèmes hétérogènes ?
3) Quels sont les risques que l’on encourt lorsque l’on choisit une solution sur étagère ?
Jeunesse du système - Pérennité de l’intervenant - Maîtrise technique ?
46
8 Annexes
47
RpcOle32
RpcApi32
RpcSrv
FecMain
EqpControl
EqpMain
Driver
(VC++ OLE)
(VC++ DLL)
(VC++ OLE)
(VC++ EXE + DLL)
(VB OLE)
(VC++ OLE)
(VB et VC++ LIB)
Request struct
SyncRPC ()
RPCConnect ()
RPCSend ()
RPCInfo struct
ExecuteRequest ()
EqpCallFunc ()
FireEqpCall ()
Fire Event
OnEqpCallRpcsrvCtrl ()
InvokeProperty ()
Set / GetProperty
OLE
Property Let / Get xxx ()
EqpMain methods param.
Network
PropertyData ()
PropertyCompletion ()
Member ()
ScanRate ()
Status (), …
Fire Event
Eqpmain_Callback ()
Driver routine param.
Driver routine completion
Completion string (cs)
PropertyCompletion ()
Completion ()
cs + completion code (cc) + data
cc = 0 or -1 or:
illegal_property,
illegal_read_write
not_running,
no_link,
code_failure,
resources_exhausted
illegal_format
invalid_data
cs + cc + data
…, remitted_data_lost
Completion struct
RPCReceive ()
NetSend ()
Packet ack
Figure A.1 : Processus RPC - Transmission
48
RPC Exchanges
REQ
???_
POR
T
sock
et UD
UES
T_PO
RT
Receive thread
Request list
(RecvHead)
Transfert list
(TransBufHead)
P/IP
Client main thread
???_P
UPD
ATE
_PO
off
RT +
ORT
Hotlink thread
Server main thread
set
sock
et UD
P/IP
Client list
(ClientHead))
Client listener
(LocalWndProc)
recreate hotlink (p=1mn)
send watchdog (p=5s)
???_
POR
T
Data info list
(DataHead)
Member list
sock
et UD
INFO
P/IP
_PO
RT
Watchdog thread
remove hotlink (p=30s)
timer event
(period = 5s)
Aqn infot list
CLIENT (RPCApi32)
SERVER (RPCSrv)
Figure A.2 : Processus RPC - Diagramme de flux
49
Main thread
[ Request list empty ]
Check Request List
(RecvHead)
DoTransfer ()
[ Request list not empty ]
Check Transfert List
(TransferBufHead)
NetReceive ()
Read first request packet
[ Transfert list empty ]
[ Transfert list not empty ]
Check MsgType
Waiting for all required packets
(RpcInfoStruct)
[ create subs. request ]
ExecuteRequest ()
[ remove subs. request ]
[ MsgType ==1 ]
R/W request.
[ MsgType == 2,3 ]
Create/Remove subs.
Create new Hotlink objects
(client, member, data struct)
Create new TransferBufStruct
Add struct in the Hotlink List
Execute coldlink request
Waiting for completion
[ ok ]
[ completion OK ]
Remove object from Hotlink List
Add TransferBufStruct in the
Transfert List (TransferBufHead)
Send completion
[ ok ]
Close thread ?
[ no ]
[ yes ]
Figure A.3 : Serveur RPC - Diagramme d’activité
50
Receive Thread
Waiting for client request
from any PORT
on REQUEST_PORT
[ new message arrive ]
Create new RecvStruct
Add RecvStruct in the
Request List (RecvHead)
Waiting for 10ms
[ no ]
Close thread ?
[ yes ]
Figure A.3 : Serveur RPC - Diagramme d’activité
51
Figure A.3 : Serveur RPC - Diagramme d’activité
52
HotLink Thread
* [ for each list object ]
Check Hotlink data List
(DataHead)
[ no acq. to do ]
[ Hotlink data List empty ]
[ acq. to do ]
Check refresh period
EqpCallFunc ()
Write info message
[ too late ]
Acquire data
[ time period ]
[ ok ]
Set acq. to do
* [ for each list object ]
Check Hotlink client List
(DataHead)
[ no watchdog for 30s ]
[ watchdog ok ]
[ Hotlink client List empty ]
Remove object from Hotlink List
Check thread main activity
[ Thread main is receiving request ]
[ Network available ]
Return data and completion
[ ok ]
Close thread ?
[ no ]
[ yes ]
Figure A.3 : Serveur RPC - Diagramme d’activité
53
Watchdog Thread
Waiting for client watchdog
from any PORT
on INFO_PORT
[ watchdog msg of client not active ]
[ watchdog msg of client active ]
Print debug info
"Active client"
Print debug info
"Not Active client"
Reset Watchdog
RefreshTime for the client
[ ok ]
[ ok ]
[ no ]
Close thread ?
[ yes ]
Figure A.3 : Serveur RPC - Diagramme d’activité
54
Schéma de vide
9
55
Références
[1]
The ISOLDE Control System Reference
(PS/OP Note 91-17, 6 octobre 92, A. Bret, I. Deloose, G. Leo, G. Shering)
[2]
The control system of the CERN-ISOLDE on line mass-separator
(Nucleus Instruments and Methods, 1992, O. Jonsson)
[3]
The ISOLDE Control System
(PS/OP Note 91-27, 6 octobre 92, A. Bret, I. Deloose, A. Pace, G. Shering)
[4]
Integrating the new generation of ISOLDE controls into a multi-platform
environment (PS/CO Note 96-44, I. Deloose)
[5]
The evolution of the ISOLDE control system
(Nucleus Instruments and Methods, 1992, O. Jonsson)
[6]
Windows NT as Device Server for the ISOLDE-REX Project
(PS/CO Note 97-27, 6 april, I. Deloose)
[7]
Simultaneous access to the Controls of the PS & SL machines from the Windows
95 and NT platforms via PS & SL passerelles
(PS/CO Note 98-33, 14 december 98, I. Deloose)
[8]
The ISOLDE synoptic Browser and Editor
(PS/CO Note 96-54, 29 november 96, I. Deloose)
[9]
Minutes of meeting on the ISOLDE Control System (9 february 1999, O. Jonsson)
[10]
Minutes of the 15th REX-ISOLDE co-ordination meeting
(27 August 1999, Isolde group/ EP Division)
[11]
The ISOLDE Facility (Web page : cern.ch/ISOLDE/normal/facility.html)
[12]
The REX-ISOLDE Project
(Web page : ha.physik.uni-muenchen.de/okester/rex/rex.html)
[13]
A 60kV Modulator for the target voltage of an On-Line Isotope Separator
(CERN /PS 92-38 (RF), D.C.Fiander, A.Fowler)
[14]
Mise en oeuvre de réseaux locaux industriels SINEC au CERN
(D. Brahy, 25 avril 95)
[15]
The rapid way to Profibus-DP
(Manfred Popp – Head of the « Profibus Interface Center »)
56