Распределенная система управления лазера на свободных электронах, построенная на базе EPICS

• Автор: Саликова, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 119 с. : ил.

Глава 1. Обзор систем управления

1.1 Эволюция технологий систем управления

1.1.1 Технологии распределенных систем управления

1.1.1.1 Стандарт ANSI/ISA S88

1.1.1.2 Технология распределенных объектов - CORBA

1.1.1.3 Jlimci пионные технологии

1.1.1.4 Уникальная система управления комплексом ВЭПП

1.1.1.5 Технология EPICS

1.2 Коммуникационные средства и операционные системы

1.2.1 Локальные вычислительные сети

1.2.2 Системные магистрали, аппаратные интерфейсы

1.2.3 Операционные системы
Глава 2. Портирование EPICS на платформу LynxOS
2.1 Архитектура EPICS
2.1.1 Сетевой интерфейс - СА
2.1.2 Операторский интерфейс - OPI
2.1.3 Контроллер ввода-вывода - ЮС
2.2 Виртуальный интерфейс
2.2.1 Поддержка аппаратуры, подключенной к ЮС
2.2.2 Управление процессами
2.2.3 Семафоры
2.2.4 Сторожевой таймер
2.2.5 Циклические списки и связанные списки
2.2.6 Локализация ссылок в SST
2.2.7 Тестирование EPICS
Глава 3. Распределенная система управления ЛСЭ
3.1 Архитектура системы управления ЛСЭ
3.1.1 Анализ объектов системы управления
3.1.2 Аппаратная часть системы управления
3.1.3 Программная часть системы управления
3.2 Системы управления инжектором и ВЧ, реализованные на базе EPICS
3.2.1 Система управления инжектором
3.2.1.1 Элементы магнитной системы инжектора
3.2.1.2 Контроль среднего тока пучка
3.2.1.3 Пушка
3.2.2 Управление ВЧ системой
3.3 Диагностические системы
3.3.1 Радиационная диагностика
3.3.2 Диагностика вакуума
3.4 Рабочий журнал микротрона-рекуператора
Заключение
Приложение А. Анализ трафика в выделенном сегменте
Приложение 15. Канал ввода/вывода САМЛС
Приложение В. Модификация СА
Приложение Г. Конфигурационные файлы
Литература
Актуальность темы. Лазеры на Свободных Электронах (ЛСЭ) являются сложными ускорительным комплексами, предназначенными для проведения экспериментальных и технологических работ в различных областях физики, химии, биологии и медицины. В ИЯФ СО РАН создан ЛСЭ на базе разрезного мнкротрона-рекунератора, для его создания был разработан ряд новых технологических решений, в том числе и уникальное оборудование для системы управления. На стадии проектирования системы управления экспериментальным комплексом невозможно полностью предусмотреть все необходимые функциональные возможности для проведения эксперимента, в ходе эксперимента меняются алгоритмы управления и методы сбора данных, вносятся изменения в программное и аппаратное обеспечение, что приводит к постоянной модернизации системы управления. Следует учитывать и результаты непрерывного развития информационных технологий, фирмы непрерывно поставляют на рынок новые современные разработки. Поэтому при создании современных распределенных систем управления одной из основных задач является интеграция программных п аппаратных средств, поставляемых различными производителями. Одним из подходов к решению данной задачи является использование Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS) - комплекса программных средств, предназначенного для создания распределенных систем управления [87].
EPICS позволяет создавать масштабируемые системы (scalable system), построенные по модульному принципу (modularity). Поскольку программные средства EPICS ориентированы на открытые архитектуры (open system architecture), распределенная система управления обладает достаточной степенью независимости от производителей программного и аппаратного обеспечения, что позволяет интегрировать разнородные программные и

указанным идентификатором. Если идентификатор найден, выбирает из system thread table описатель процесса (thread) и проверяет его состояние.
char *taskName (int TID )
Получить имя процесса (task) с указанным идентификатором. Подпрограмма виртуального интерфейса выполняет проверку существования процесса (thread) через системный вызов pthreadj;etprio(), и проводит выборку имени из ТСВ.
TID = taskNamcToId ( char *P_Name )
Получить идентификатор для процесса (task) с указанным именем. Подпрограмма виртуального интерфейса выполняет выборку идентификатора процесса (thread) из ТСВ с указанным именем и проверяет существования процесса (thread).
STATUS taskLock ( void)
Вызов запрещает переключение контекста, процесс переходит в состояние готовности (ready) и захватывает процессор.
STATUS taskUnlock ( void)
Вызов разрешает переключение контекста. Вызовы LynxOS sdisablc(ps) и
srestorc(ps) функционально идентичны VxWorks вызовам taskLock () и
taskUnlock(), но исполняются только в режиме ядра. Чтобы избежать
вытеснения (preemptive priority scheduling) процесса (thread) при его работе
в критической области (critical region), виртуальный интерфейс
максимально повышает приоритет процесса (thread).
TaskState(TCB,currcntState)—>TaskStah (ТСВ,ready + Lock Rescheduling) TaskState(TCB, ready)——--■'■■5-—->TadStatc(TCB ,newState + Unack Re scheduling)
STATUS taskSafe (void)