21. mai 2001hans g. essel, gsi: hgf@fzk experiment data processing at gsi

21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK

Experiment Data Processing at GSI


Status Reports

• Data Acquisition Hardware Software• Slow Control• Data Analysis LeA Go4

Jan HoffmannNikolaus KurzHolger Brand

Jörn AdamczewskiMohammad Al-TuranyDenis Bertini


Data Acquisition Hardware

Gerätebus – GTB. GTBC1 - CAMAC – GTB Controller. VGC VSB – GTB Interface. PCISI, PCI – GTB Controller. SAM3 Modul (VME, DSP, GTB). TRIVA, TRICA Trigger Module. HADES MDC – Readout. AMUX1 GTB – ADC Multiplexer.

J. Hoffmann


Data Acquisition HardwareJ. Hoffmann

GTB

C

Mem

ory

SA

M

Tri

gger

Camac

PC

Tri

ggerVME

GTB

C

Tri

gger

Camac

GTB

C

Tri

gger

Camac

CPU

CPU

VG

CPM

C

PC

- P

CIS

IDevice

GTB



Gerätebus – GTB.•· Punkt zu Punkt Verbindung.•· 16 Bit Adressen und Daten gemultiplexed.•· Memory maped und DMA Modus.•· Bis zu 100 m Entfernungen.•· Differentiale Übertragung.•· Robuste Mechanik. Neu Gerätebus – GTB 32: •· Bis zu 16 Module auf einem GTB Strang.•· Ein Master Modul und bis zu 15 Slaves.•· 32 Bit Adressen und Daten gemultiplexed.•· Interrupt vom Slave zu Master.Status: Memory Maped Modus implementiert und getestet.



GTBC1 : CAMAC – GTB Controller. · Doppel Breites CAMAC Modul.· CBV Nachfolger, gleiche Funktionalität.· GTB basierend.· Bis zu 15 GTBC Module an einem GTB möglich.· Bis zu 100 m Entfernung. GTBC2 : CAMAC – GTB Controller. · 10 Mbit Ethernet Anchluß.· Volle Funktionalität.· GTB Interrupt. Status:· 4 Module GTBC1 Prototype getestet.· GTBC2 in Entwicklung.



VGC : VSB – GTB Interface. · VSC Nachfolger, Gleiche Mechanik.· Master und Slave Funktion.· Terminierter GTB Anschluß.· VGC zu VGC Verbindung möglich.· Bis zu 100 m Entfernung.

Status:· 4 Module VGC1 Prototype getestet.· VGC2 in Produktion.



PCISI : PCI – GTB Controller.· Standard PC - PCI Karte.· 16 Bit GTB.· DSP und Speicher.· PLX 9050 Slave PCI Kontrollor .· GTB Master Funktion.

PCISI32 : PCI – GTB Controller· GTB32.· PLX 9054 Master-Slave PCI Kontrollor, DMA fähig.· GTB Interrupt.· GTB Master und SlaveFunktion. Status:· 10 Module PCISI1 Prototype getestet.· PCISI32 in Entwicklung.



SAM2: · VME Modul.· Punkt zu Punkt Verbindung.· Zwei GTB Master Schnittstellen.· 50 MHz C40 DSP.

SAM3: · Zwei GTB32 Master-Slave Schnittstellen.· VME DMA fähig.· VME Master Funktion.· Zwei 150 MHz C6701 DSP.Status:· In Enwicklung. Mehrere Funktionen getestet


Data Acquisition MBS

Test VGC – GTBC1 Test PCISI – GTBC1 Test RIO3 (Lynx 3.1) Upgrade Lynx 3.1 Message queues, shared memory LeA inside MBS

N. Kurz, H.Essel



Test VGC – GTBC1 Replacement for VSB/VSC CAMAC-VSB interfaces Cost: 3 kDM

Test PCISI – GTBC1 50 kHZ to 2 Mb/s Cost: 6 kDM (incl. PC)



Test RIO3 (Lynx 3.1) after several problems still poor single shot VME performance 4 Mb/s. DMA 1.5 better than RIO2

Upgrade Lynx 3.1 Changes in POSIX!

Message queues, shared memory Linux conform



LeA inside MBS Same analysis in MBS, on Linux, AIX, VMS MBS without graphics (Histogram server)


Slow Control

• New product evaluation• Rhapsody real time development• Projects Laser Phelix Target scanner

H. Brand


FLECS EPICS LabVIEW

Multi User ++ ++ + (DSC)

Multi Tasking ++ ++ +

Multi Threading - - ++

Synchronisierung - + ++

Plattformen Win NT vxWorks,

XWindows

Windows,

Mac, Linux

Realtime -- ++ (vxWorks) + (+LV RT)

Slow Control Systems


FLECS EPICS LabVIEW

Feldbusse -- CAN CAN, Profibus,

GPIB, Firewire

VME/CAMAC --/-- ++/++ ++/++

Datenbank ++ - ++

Verbreitung -- + ++

Support ++ - ++

Volllizenzen / € >10000 ~10000 ~10000

Slow Control Systems


Slow Control RhapsodyUse Cases


Slow Control RhapsodyState Chart


Slow Control RhapsodyProgram


Projekt Status Interfaces/HW Gerätetreiber DSC

TargetScanner Fertig PCI-DIO/Relais, RS232, Motion(Heidenhain + SM-Elektronik)

HHND2xx,

SMxxx, SQL

SHIPTRAP DVEE-Support

Prototypen

PCI-MIO, CAN, GPIB, ISA, RS232

VI Sammlungen X

Detektorlabor DVEE-Support

Implementierung

PXI-Embedded Controller, GPIB, ValueMotion, Analog I/O, Digital I/O, FieldPoint, IMAQ

isegNHQxxx,

Grundig PNxxx,

Grundig Uzxxx,

PHELIX DVEE-Support

DVEE-Design +

Implementierung

PXI-Embedded Controller, GPIB, Analog I/O, Digital I/O, FieldPoint, IMAQ

Owis SMK01 X

Cave A Motion DVEE-Support

DVEE-Design +

Implementierung

PCI-FlexMotion + MOVTEC Motion VI API (X)

Slow Control Projects


Slow Control Target Scanner

18.05.01 H.Brand @ NI VIP 2001 5

Fragment SeparatorProduktion & SeparationExotischer Schwerer Ionen

60 m

x ~ v m/ z

E ~ z²

x ~ z

v konstant F2

F4



18.05.01 H.Brand @ NI VIP 2001 8

Energy DegraderMechanisches Layout

Energieänderungen Kontinuierlich Operationsmodus

Homogen Achromatisch

Gleicher Ort 0 < Winkel < 50 mrad

Monoenergetisch Gleiche Geschwindigkeit 0 < Winkel < 100 mrad

Diskret

500 mm

200 mm



18.05.01 H.Brand @ NI VIP 2001 12

Target Scanner Detailansicht



18.05.01 H.Brand @ NI VIP 2001 13

Target Scanner Schema

SM-ElektronikSM300

X-Axis

Y-Axis

OracleDatabase

PC, Win NTLabVIEW

RS232

RS232

NI PC-DIO-24

ER-8

HeidenhainND231

A-Sensor

B-Sensor

Box to control the sensor movements manually.

SG60M

SG60M



18.05.01 H.Brand @ NI VIP 2001 21

Target ScannerErste Ergebnisse

Keil mit 3 Stufen, reines Aluminium Recht Messung: 3 Reihen, x=1mm Linke Messung: 250 x 250 µm², x=y=1µm


Slow Control PhelixExperimentierplätze mit PHELIX

Z6:•ns-Pulse

HHT:•ns-Pulse

•fs-Pulse

ESR:•fs-Pulse (10J )

•fs-Pulse (500J )


Slow Control Phelix


Analysis

• LeA• Histogram server/clients• Go4

J. Adamczewski, M. Al-Turany, D. Bertini, H.Essel


Analysis: LeA


Analysis: Histogram client/server

Histogram API

MBS LEA GOOSYServer

GUI LEA Origin Go4

Clients


Analysis: Go4

• Multitask Multithread finished• Event Classes designed, testing• GUI basic classes designed, testing• Interface ROOT/qt implemented, testing• Together in production


X-Events()

Go4 Tasks/Threads

Mixture of tasks, threads and communications

Data

Status

Logger 1

GUI

Event Loop Exec Command

Command

Analysis task Display task

X timer

Gra

ph

icsObjectsObjects

Transport

cance

l/re

start

Draw

DAQ Logger 2


Analysis: Go4Packages

Task Handler

Thread Manager

GUIEvent

Analysis


Analysis: Go4TaskHandler

Task Handler

Task Manager

Server

Client

Display GUI

Analysis Threads

Control Threads


Analysis: Go4 Thread manager

Thread Handler

Thread Manager

Thread RunnableException Handling


Analysis: Go4 Analysis

Analysis Analysis Step

Event Classes

Client

Analysis Thread

Watch Thread


Analysis: Go4 Event

Factory

Event Source

Event Process

Event Element Event Store

Event Parameter


AnalysisGUI

Singleton

Slots GUI Window

Status

Window2

Window4

Window3

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Documents

essel folie

gsi folie

gtb interrupt

pc folie

gtb basierend

hoffmann folie

gtb master funktion

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