1 E P I C SE P I C S SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI Experimental Physics and Industrial Control System.

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1 1 E P I C SE P I C S SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI Experimental Physics and Industrial Control System

2 2 SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  Collaboration internationale : 1989 : Los Alamos (LANL) & Argonne (ANL) adopté par plus de 150 laboratoires open source North America USA (APS, SNS, JLAB, LCLS …) Canada (Triumf, CLS) Australia (AusSy) Asia China (HIRFL) Japan (KEK, JPARC) Europe Germany (DESY, BESSY) Great-Britain (Diamond) Switzerland (SLS, PSI in future) Italy (Infn) France (Spiral2, Ifmif/Eveda, ITER, Irfu )...

3 SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 3  Système de contrôle : basé sur un modèle client/serveur en réseau le serveur distribue ses variables...... aux programmes clients qui effectueront les opérations de supervision. Architecture C hannel A ccess : protocole de communication Serveurs CA Clients CA LAN

4  Le rôle du serveur (Input/Output Controller) est de rendre accessibles ses données : les Process Variables.  Les programmes clients doivent accéder aux informations des Process Variables.  La Process Variable (PV) représente la donnée élémentaire distribuée par le serveur (l’IOC). 4 Architecture Programmes Client IOC : Process Variables CAS CAC CAC : Channel Access Client CAS : Channel Access Server SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI

5  Une Process Variable permet d’identifier un composant lié à un équipement donné de l’installation à décrire : −Par exemple un état, une lecture, une écriture... −Quelques exemples de noms de PV et les valeurs associées : LBE1:SOL2_PS:Irdk123.5 SRC:VAC_TP:OnCmdOFF LHE1:BPM2:Xpos-0.345 5 Process Variable PV Names Process Variables SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI

6  Un système de contrôle EPICS comprend un ou plusieurs IOCs (frontaux) IOC : Input Output Controller SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI Device Support LAN I/O Hardware Composants logiciels de l’ IOC Real-time Database Sequencer Channel Access La DB pilote l’activité de l’IOC 6

7 La Base de Données EPICS SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  la DB Epics est une collection de Records de différents types  le record est un objet comportant : -un nom unique -un comportement défini par son type -des propriétés -une connexion sur des E/S (optionnel) -des liens vers d’autres records (optionnel) capteur vanne Liens type propriétés 7

8 Les Records SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 8  Ils sont donc actifs et ce qu’ils font dépend de leur type  Ils peuvent être activés : -de manière cyclique -sur évènement -par une interruption  Ils peuvent être classés en 4 types principaux : -Input : Analog In (AI), Binary In (BI), String In (SI) … -Algorithme : Calculation (CALC), Subroutine (GENSUB) - Output : Analog Out (AO), Binary Out (BO), String Out (SO) -Personnalisé : Profileur, Mesures de position (BPM), LLRF …

9 Quelques types de Records SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 9

10  Il s’agit d’un fichier ASCII chargé dans la mémoire de l’IOC au démarrage :  Chaque record est « interprété » par l’ IOC :  Les informations de la DB sont accessibles en lecture et en écriture (pour certaines) à travers un protocole de communication : le Channel Access La DB vue par l’IOC SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 10

11 11 Création des DBS SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  A l’aide d’un éditeur de texte  Avec l’assistant VDCT en mode graphique :

12 Le séquenceur SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 12  Il éxécute du code compilé écrit en langage SNL (State Notation Language) pour décrire des opérations séquentielles.  Il peut permettre : -L’automatisation d’une procédure de démarrage (vide, RF, source …) -La calibration d’un instrument -…

13 13 Exemple SNL SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI montéedescente« Pause »

14 14 Device/Driver Support SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  Couche logicielle = interface Matériel / DBs Epics Cartes VME ( DAC, ADC, E/S binaires...) contrôleurs Moteur Oscilloscopes automates...  A écrire pour du nouveau matériel  Voir les disponibilités sur le site EPICS...

15 15 Device/Driver Support SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  Le Site EPICS est hébergé par le laboratoire d’Argonne : http://www.aps.anl.gov/epics

16 16 IOC : Channel Access Serveur SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI Device Support LAN I/O Hardware Composants logiciels de l’ IOC Real-time Database Sequencer Channel Access La DB pilote l’activité de l’IOC

17 17 Channel Access : protocole de communication SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  Permet aux applications clientes de visualiser/modifier les Process Variables de l’IOC Put Get Monitor  L’IOC est aussi un client, il peut dialoguer avec d’autres serveurs  Un client peut se connecter à plusieurs serveurs  Le serveur peut avoir plusieurs clients Client IOC Client IOC 1un client envoie une requête UDP : “qui possède la variable... ?” 2un serveur répond en mode UDP : “je l’ai ” 3la connexion s’établit en mode TCP

18 18 Les applications Clientes SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  Elles sont appelées Extensions sur le site Epics :

19 19 Les applications Clientes SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  C’est la partie visible : Channel Access Client

20 20 Les plates-formes SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  Les IOCs : Contrôleurs VME avec les OS temps réel vxWorks ou RTEMS target-IOC PCs Linux, Windows, Mac OSX Station UNIX (Solaris, HP UX) Aplications LabView  Les postes Clients : PCs Linux, Windows, Mac OSX Host-based IOC

21 21 Poste de développement SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  Exemple sur un poste Linux  Les produits Epics sont distribués sous forme d’archives compressées

22 Poste de développement : base SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 22

23 Poste de développement : extensions SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 23

24 Poste de développement : support pour l’IOC SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI 24

25 25 Poste de développement : une application IOC SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI

26 26 Poste de développement : une application IOC SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI

27 27 Conclusion(s) SIS / LD2I Webinaire EPICS Pierre MATTEI  EPICS : - collaboration - architecture d’un système de contrôle distribué - collection d’outils logiciels  manip. de labo grands appareils de physique  produit évolutif : il intègre rapidement les nouvelles technologies : java, python, php...  forum de discussion (tech-talk) + meeting annuel ...