【目的】结合超快光学激光器的泵浦-探测实验是硬X射线自由电子激光(Shanghai High Repetition rate XFEL and Extreme light facility,SHINE)的核心实验技术之一,需要精确诊断X射线自由电子激光脉冲和泵浦激光的相对到达时间,并为每发...【目的】结合超快光学激光器的泵浦-探测实验是硬X射线自由电子激光(Shanghai High Repetition rate XFEL and Extreme light facility,SHINE)的核心实验技术之一,需要精确诊断X射线自由电子激光脉冲和泵浦激光的相对到达时间,并为每发X射线自由电子激光脉冲的数据打上BunchID时间戳,从而实现诊断数据与实验数据的联合分析。【方法】本论文的探测器数据采集与控制系统基于实验物理与工业控制系统(Experiment Physics and In-dustrial Control System,EPICS)架构开发,通过基于PyDM(Python Display Manager)的用户界面实现探测器参数配置。该系统分别接收脉冲到达时间诊断设备的探测器图像数据及定时系统的时间标签BunchID,为每帧图像数据打上BunchID时间戳,并将采集数据存储为HDF5格式。【结果】该系统能实时采集探测器数据,准确配置探测器参数,实现探测器图像与BunchID的精确匹配,为SHINE泵浦-探测实验中的到达时间诊断提供了重要的技术支撑。展开更多
超高温熔盐泵测试装置是一套用于研究泵、阀、换热器等关键设备在高温熔盐工况下性能的装置。为增强其控制系统的国产化程度及核心控制器的自主可控性,在国产自主指令架构LoongArch上设计研发了基于实验物理与工业控制系统(Experimental...超高温熔盐泵测试装置是一套用于研究泵、阀、换热器等关键设备在高温熔盐工况下性能的装置。为增强其控制系统的国产化程度及核心控制器的自主可控性,在国产自主指令架构LoongArch上设计研发了基于实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的实时控制器。首先将EPICS、IgH EtherCAT Master等软件移植到基于LoongArch的嵌入式开发板上,解决软件与指令架构不适配的问题,实现控制程序的编写与执行、EtherCAT主从站通讯等功能,并对控制器的最小总线扫描周期进行测试;然后,针对超高温熔盐泵测试装置的控制需求,利用自主研发的EPICS扩展插件在该控制器上实现了PID温度控制、气路流量监测等功能;最后,在实际工况下对控制器的实时性、CPU使用率等指标进行测试分析,评估控制器的性能表现。实验数据表明:该控制器的最小总线扫描周期为50 ms,控制任务执行的延迟时间最大为12.85 ms,CPU性能表现良好,满足该项目的应用需求。该控制器已成功融入超高温熔盐泵测试装置的控制系统,取代了原x86服务器,目前在稳定运行中。展开更多
在云计算、大数据和人工智能等前沿技术的推动下,数据中心机房正面临着规模扩张与功能升级的双重挑战,以满足不断攀升的数据存储需求和日益复杂的业务处理需求。确保机房内部系统和设备的持续稳定运行,已成为亟待解决的关键问题,对于提...在云计算、大数据和人工智能等前沿技术的推动下,数据中心机房正面临着规模扩张与功能升级的双重挑战,以满足不断攀升的数据存储需求和日益复杂的业务处理需求。确保机房内部系统和设备的持续稳定运行,已成为亟待解决的关键问题,对于提升数据中心的运行效率和降低运营风险具有显著的研究意义和经济价值。本研究针对上述挑战,提出了一种基于EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)的创新监控系统框架。该框架利用SNMP(Simple Network Management Protocol)协议进行数据传输,采用CSS(Control Studio System)构建直观的人机交互界面,并选用Archiver Appliance作为历史数据库解决方案,同时引入CSS-BEAST以强化报警系统的功能。本框架不仅在稳定性和可靠性方面表现出色,而且具有良好的扩展性,能够适应不同类型和规模的机房环境,为数据中心的高效运营提供了坚实的技术支持。展开更多
上海光源(SSRF)硬X射线微聚焦实验站在EPICS(Experimental Physicsand Industrial Control System)软件环境下建立的控制和数据采集系统已成功用于微束X射线荧光分析、微束透射X射线吸收精细结构(XAFS)和微束荧光XAFS等实验。使用和测...上海光源(SSRF)硬X射线微聚焦实验站在EPICS(Experimental Physicsand Industrial Control System)软件环境下建立的控制和数据采集系统已成功用于微束X射线荧光分析、微束透射X射线吸收精细结构(XAFS)和微束荧光XAFS等实验。使用和测试结果表明:该系统用户界面简捷、控制及数据采集的功能完整、可靠性高、能极大提高实验效率。展开更多
为了有效地管理大型科学装置控制系统的软件系统EPICS(Expefimental Physics and Industrial Control System)的开发过程,保证系统的可靠性及可维护性,本文对EPICS的开发环境进行了分析,并通过对软件管理方法、账号权限管理及开发过程...为了有效地管理大型科学装置控制系统的软件系统EPICS(Expefimental Physics and Industrial Control System)的开发过程,保证系统的可靠性及可维护性,本文对EPICS的开发环境进行了分析,并通过对软件管理方法、账号权限管理及开发过程的研究,提出并建立了一个统一、便捷和可靠的EPICS软件开发平台。展开更多
EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)是一个大型实验物理和加速器控制系统组态软件工具,北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)的控制系统,是基于EPICS开发的。在Windows PC机上使用LabVIEW编程,开发采用多种...EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)是一个大型实验物理和加速器控制系统组态软件工具,北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)的控制系统,是基于EPICS开发的。在Windows PC机上使用LabVIEW编程,开发采用多种总线形式的前端I/O设备驱动,完成数据采集和数据分析十分方便,已广泛用于测控领域。使用美国散裂中子源开发的共享内存接口,可以将前端的Windows/LabVIEW系统视为EPICS IOC(Input Output Controller)纳入到EPICS控制系统,实现数据共享。展开更多
Ether CAT(Ethernet Control Automation Technology)是一种用于工业自动化的实时以太网现场总线协议。通过使用OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)Gateway驱动程序实现了EPICS(Experimental Physics and Industria...Ether CAT(Ethernet Control Automation Technology)是一种用于工业自动化的实时以太网现场总线协议。通过使用OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)Gateway驱动程序实现了EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)IOC(Input/Output Controller)与Ether CAT设备的通信,从而使Ether CAT成为加速器控制系统中对实时性要求很高的高速控制系统的一种解决方案。在简要介绍EPICS、Ether CAT、OPC及OPC Gateway的基础上,对使用OPC Gateway驱动程序实现EPICS IOC与Ether CAT设备通信进行了测试。结果表明,EPICS IOC可通过OPC Gateway驱动程序与Ether CAT设备正常通信。展开更多
文摘【目的】结合超快光学激光器的泵浦-探测实验是硬X射线自由电子激光(Shanghai High Repetition rate XFEL and Extreme light facility,SHINE)的核心实验技术之一,需要精确诊断X射线自由电子激光脉冲和泵浦激光的相对到达时间,并为每发X射线自由电子激光脉冲的数据打上BunchID时间戳,从而实现诊断数据与实验数据的联合分析。【方法】本论文的探测器数据采集与控制系统基于实验物理与工业控制系统(Experiment Physics and In-dustrial Control System,EPICS)架构开发,通过基于PyDM(Python Display Manager)的用户界面实现探测器参数配置。该系统分别接收脉冲到达时间诊断设备的探测器图像数据及定时系统的时间标签BunchID,为每帧图像数据打上BunchID时间戳,并将采集数据存储为HDF5格式。【结果】该系统能实时采集探测器数据,准确配置探测器参数,实现探测器图像与BunchID的精确匹配,为SHINE泵浦-探测实验中的到达时间诊断提供了重要的技术支撑。
文摘超高温熔盐泵测试装置是一套用于研究泵、阀、换热器等关键设备在高温熔盐工况下性能的装置。为增强其控制系统的国产化程度及核心控制器的自主可控性,在国产自主指令架构LoongArch上设计研发了基于实验物理与工业控制系统(Experimental Physics and Industrial Control System,EPICS)的实时控制器。首先将EPICS、IgH EtherCAT Master等软件移植到基于LoongArch的嵌入式开发板上,解决软件与指令架构不适配的问题,实现控制程序的编写与执行、EtherCAT主从站通讯等功能,并对控制器的最小总线扫描周期进行测试;然后,针对超高温熔盐泵测试装置的控制需求,利用自主研发的EPICS扩展插件在该控制器上实现了PID温度控制、气路流量监测等功能;最后,在实际工况下对控制器的实时性、CPU使用率等指标进行测试分析,评估控制器的性能表现。实验数据表明:该控制器的最小总线扫描周期为50 ms,控制任务执行的延迟时间最大为12.85 ms,CPU性能表现良好,满足该项目的应用需求。该控制器已成功融入超高温熔盐泵测试装置的控制系统,取代了原x86服务器,目前在稳定运行中。
文摘在云计算、大数据和人工智能等前沿技术的推动下,数据中心机房正面临着规模扩张与功能升级的双重挑战,以满足不断攀升的数据存储需求和日益复杂的业务处理需求。确保机房内部系统和设备的持续稳定运行,已成为亟待解决的关键问题,对于提升数据中心的运行效率和降低运营风险具有显著的研究意义和经济价值。本研究针对上述挑战,提出了一种基于EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)的创新监控系统框架。该框架利用SNMP(Simple Network Management Protocol)协议进行数据传输,采用CSS(Control Studio System)构建直观的人机交互界面,并选用Archiver Appliance作为历史数据库解决方案,同时引入CSS-BEAST以强化报警系统的功能。本框架不仅在稳定性和可靠性方面表现出色,而且具有良好的扩展性,能够适应不同类型和规模的机房环境,为数据中心的高效运营提供了坚实的技术支持。
文摘上海光源(SSRF)硬X射线微聚焦实验站在EPICS(Experimental Physicsand Industrial Control System)软件环境下建立的控制和数据采集系统已成功用于微束X射线荧光分析、微束透射X射线吸收精细结构(XAFS)和微束荧光XAFS等实验。使用和测试结果表明:该系统用户界面简捷、控制及数据采集的功能完整、可靠性高、能极大提高实验效率。
文摘为了有效地管理大型科学装置控制系统的软件系统EPICS(Expefimental Physics and Industrial Control System)的开发过程,保证系统的可靠性及可维护性,本文对EPICS的开发环境进行了分析,并通过对软件管理方法、账号权限管理及开发过程的研究,提出并建立了一个统一、便捷和可靠的EPICS软件开发平台。
文摘EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)是一个大型实验物理和加速器控制系统组态软件工具,北京正负电子对撞机重大改造工程(BEPCII)的控制系统,是基于EPICS开发的。在Windows PC机上使用LabVIEW编程,开发采用多种总线形式的前端I/O设备驱动,完成数据采集和数据分析十分方便,已广泛用于测控领域。使用美国散裂中子源开发的共享内存接口,可以将前端的Windows/LabVIEW系统视为EPICS IOC(Input Output Controller)纳入到EPICS控制系统,实现数据共享。
文摘Ether CAT(Ethernet Control Automation Technology)是一种用于工业自动化的实时以太网现场总线协议。通过使用OPC(Object Linking and Embedding for Process Control)Gateway驱动程序实现了EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System)IOC(Input/Output Controller)与Ether CAT设备的通信,从而使Ether CAT成为加速器控制系统中对实时性要求很高的高速控制系统的一种解决方案。在简要介绍EPICS、Ether CAT、OPC及OPC Gateway的基础上,对使用OPC Gateway驱动程序实现EPICS IOC与Ether CAT设备通信进行了测试。结果表明,EPICS IOC可通过OPC Gateway驱动程序与Ether CAT设备正常通信。
