21. mai 2001hans g. essel, gsi: hgf@fzk experiment data processing at gsi
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21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Experiment Data Processing at GSI
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Status Reports
• Data Acquisition Hardware Software• Slow Control• Data Analysis LeA Go4
Jan HoffmannNikolaus KurzHolger Brand
Jörn AdamczewskiMohammad Al-TuranyDenis Bertini
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
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
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Data Acquisition HardwareJ. Hoffmann
GTB
C
Mem
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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
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Data Acquisition Hardware
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.
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Data Acquisition Hardware
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.
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Data Acquisition Hardware
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.
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Data Acquisition Hardware
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.
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Data Acquisition Hardware
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
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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
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Data Acquisition MBS
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)
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Data Acquisition MBS
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
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Data Acquisition MBS
LeA inside MBS Same analysis in MBS, on Linux, AIX, VMS MBS without graphics (Histogram server)
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Slow Control
• New product evaluation• Rhapsody real time development• Projects Laser Phelix Target scanner
H. Brand
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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
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FLECS EPICS LabVIEW
Feldbusse -- CAN CAN, Profibus,
GPIB, Firewire
VME/CAMAC --/-- ++/++ ++/++
Datenbank ++ - ++
Verbreitung -- + ++
Support ++ - ++
Volllizenzen / € >10000 ~10000 ~10000
Slow Control Systems
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Slow Control RhapsodyUse Cases
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Slow Control RhapsodyState Chart
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Slow Control RhapsodyProgram
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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
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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
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Slow Control Target Scanner
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
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Slow Control Target Scanner
18.05.01 H.Brand @ NI VIP 2001 12
Target Scanner Detailansicht
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Slow Control Target Scanner
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
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Slow Control Target Scanner
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
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Slow Control PhelixExperimentierplätze mit PHELIX
Z6:•ns-Pulse
HHT:•ns-Pulse
•fs-Pulse
ESR:•fs-Pulse (10J )
•fs-Pulse (500J )
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Slow Control Phelix
21. Mai 2001 Hans G. Essel, GSI: HGF@FZK
Slow Control Phelix
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Analysis
• LeA• Histogram server/clients• Go4
J. Adamczewski, M. Al-Turany, D. Bertini, H.Essel
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Analysis: LeA
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Analysis: Histogram client/server
Histogram API
MBS LEA GOOSYServer
GUI LEA Origin Go4
Clients
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Analysis: Go4
• Multitask Multithread finished• Event Classes designed, testing• GUI basic classes designed, testing• Interface ROOT/qt implemented, testing• Together in production
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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
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Analysis: Go4Packages
Task Handler
Thread Manager
GUIEvent
Analysis
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Analysis: Go4TaskHandler
Task Handler
Task Manager
Server
Client
Display GUI
Analysis Threads
Control Threads
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Analysis: Go4 Thread manager
Thread Handler
Thread Manager
Thread RunnableException Handling
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Analysis: Go4 Analysis
Analysis Analysis Step
Event Classes
Client
Analysis Thread
Watch Thread
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Analysis: Go4 Event
Factory
Event Source
Event Process
Event Element Event Store
Event Parameter
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AnalysisGUI
Singleton
Slots GUI Window
Status
Window2
Window4
Window3
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