3.5.2006 Projektbesprechung 2006 1

Projektbesprechung XDV

P. Heimann

Garching, 3.5.2006

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 2

XDV (Experimentnahe Datenverarbeitung)

ASDEX Upgrade• Diagnostiken

W7-X• Design Review 2005

– CoDaStation Prototypen– Multicast Tests– Datenbank

• Integration Steuerung und Datenerfassung• Confix Datenbank Editor

Weitere Aufgaben• Datenanalyse• Systemtest an der Wega• ITER Mitarbeit

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 3

SunFire Server

ASDEX-Upgrade Datenerfassung

AFS

SunFire240

1-2 GB1-2 ProcSolaris10

HotlinkPCI

8InputsFromADCs

HotlinkPCI

8InputsFromADCs

OnlineAccess

NetworkSwitch

Data acquisition for ~10 seconds all data is stored

in main maemory

Temporary storage

fast access

acquireddata

Transfer (later) into AFS archive

Max 20MByte/Channel

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 4

ASDEX-Upgrade Datenerfassung

Mirnov coils

64-96 channels2 MSamples/chan

Hardware:64-96 14-Bit ADCs8-12 Hotlink Boards

4-6 SunFire 2401 GB Mem &

1 UltraSparcIV processor

Data volume/shot:2,5 GB

FILD (Fast Ion Loss)

16-20 channels2 MSamples/chan

Hardware:16-20 14-Bit ADCs2-3 Hotlink Boards

1-2 SunFire 240each 2 GB Mem &

2 UltraSparcIV processors

Data volume/shot:700 MB

SXR (Soft X-Ray)

128-256 channels0.5 - 2 MSamples/chan *)

Hardware:128-256 14-Bit ADCs16-32 Hotlink Boards

8-16 SunFire 240each 2 GB Mem &

2 UltraSparcIV processors

Data volume/shot:2,5 GB

*) 96 channels with 0.5 MS32 channels with 2 MS

208 channels produce almost 6 GByte of data per shotblue = actual setup

Echtzeit MSE Diagnostik:8 Kanäle duplizieren und in einem separaten Rechner verarbeitenErgebnis wird an die Steuerung geschickt, Zeitraster 50-100 ms

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 5

Design Review 2005

Bestätigung der Konzepte• Monitoring

Diskussionspunkte• Multicast• Objectivity Database• Elektronic Logbook• Performance• Prototyping

PLM Dokument 1-GBD-C0038und 1-GBD-C0044

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 6

Datenerfassungssysteme

ECRH

2 Timegroups (2 CTDC)Kontinuierlich 1KHz, 8 Kanäle, Monitoring, NI6250

Getriggert (pre/post trigger) 2MHz, 4 Kanäle, NI6133

Windows XP

SPS Datenerfassung

Kryo System

Echtzeit Datenbus Datenerfassung

Kontrollspulen

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 7

Datenerfassungssysteme

SpektrometerActonSpectraPro150 (Linux, Acton Sprectra Pro 150 Spectrometer mit

RS232, Labor)CISSpectrometer (Windows XP, Sensicam CCD Kamera, PCI-6040E,

Wega)FramegrabberMicroEnable (Framegrabber microEnableIII PCI,

PhotonFocus MV-D1024-28 Kamera mit Camlink, TDC, Labor)MicroSpectrometer (Windows NT, OceanOptics PC2000

MicroSpectrometer, extern mit PCI Interface, TDC, Labor)Micromax (Windows XP, Roper Micromax 512FT CCD Kamera mit

ST133 Kamera Controller mit PCI Interface, TDC, Wega)PCOSensicam (Windows NT, PCO Sensicam CCD Kamera mit PCI

Interface, TDC, Labor)SopraEchelle (Linux, GPIB Interface, Sopra UHRS F1150 Echelle

Spectrometer, Wega)Spex1250M (Windows NT, Spex 1250M Spectrometer mit RS232, soll

an die Wega)

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 8

Multicast Tests

• Datenverluste wurden bei Kommunikation mittels IP Multicast/UDP festgestellt (z.B. Monitoring)

• Untersuchung im Rahmen einer Masterarbeit • Verluste beim Sender nein• Verluste auf dem Netzwerk nein• Verluste beim Empfänger ja

Untersuchung UDP-Empfang des OS (linux)• Pakete werden im OS-stack verworfen

Puffergrößen optimieren

Datenversand optimieren: viele kleine Daten vermeiden; Datenbündelung durchführen

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 9

Alternative für Archivdatenbank

Erfahrungen bei SLAC/BABARWeltweit eine der größten Datenbanken (1 PetaByte)Probleme:

Objectivity Release hinkt hinter Betriebssystem hinterherPerformance Probleme beim Lesen von EventsProbleme bei einem Serverausfall

Lösung:Eigenentwicklung: Xrootd/root Systemrelationale Datenbank zum „bookkeeping“ (Oracle, MySQL, …)

Datenbankinterface unabhängig von Datenbank

(http://xrootd.slac.stanford.edu/)

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 10

Integration Steuerung Datenerfassung

Konfigurations und Segment DatenbankGemeinsame Datenbank (Objectivity)

TCP/IP Interface zu ObjectivityKonfiguration und Segmente für die Steuerung (FCS,

vxWorks)

Konfiguration und Segmente für CoDaStations

Integration aller Datenstrukturen der Steuerung

Konfiguration

Segmentdefinitionen, Szenarien

Suchen nach Objekten

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 11

W7-X Kommunikation

Component

Station

Speaker

SafetyHardware

Hardware

SafetyInterfaceET200-S

commonPLC

Signalize Emergency stop

Enable signals

Status signals

Is used aslocal PLC, if aComponent hasno need for control!

Enable/Disable

OperationalManagement

XControl

Sequence controlFCS CoDaS

Slow control

Central Control System

OperationalManagementSlow control

CentralSequence ControlSegment Control

XControlOperator Console

SafetySystem

PLC

3.5.2006 Projektbesprechung 2006 12

Datenbank Editor (Confix)

1.Stufe: Allgemeine Editorfunktionen für einzelne ObjekteBedienoberflächeVergleich von Objekten PropertiesEditieren von Referenzen und ObjektenAbspeichern in der Datenbank

2. Stufe: Integration von W7X-spezifischen KriterienObjekt-Freigaben Datenbank Zugriff (Autorisierung, Authentifizierung)Aufstellen von SegmentenBearbeiten von Szenarios

3. Stufe: Spezielle Editorfunktionen und Multi-Objekt FunktionenSuchen und Ersetzen von Objekt-Referenzen/BäumenNotwendige Kopiervorgänge beim Editieren automatisierenEditieren von mehrfach referenzierten ObjektenUndo-Funktion (nur eine Ebene)Assistenten für spezielle Editiervorgänge

Erzeugen komplexer Objekte (wie CoDaStationDesc)Interaktionen mit dem Xconfig

4. Stufe: Komfortfunktionen und Dokumentation

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Confix

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Weitere Aufgaben

Daten Analyse:Standard Zugriff auf alle Daten im Archiv (Zusammenarbeit mit Diagnostik Software Gruppe, z. B. MDSplus Datenserver)

Wega: (noch nicht entschieden)

Implementierung des W7-X Systems für Steuerung und DatenerfassungTest des Zusammenwirkens aller KomponentenVerbesserung durch Vorschläge der Benutzer

ITER Mitarbeit:Überarbeitung des CODAC Papiers

Mitarbeit bei den WorkpackagesData logging, Data storage, Data access

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XDV Mitarbeiter

T. Bluhm (W7-X Physik) Spektrometer, VideosystemeP. Heimann (RZ) CoDaSoftware, DesignCh. Hennig (W7-X Physik) Monitor Server, KonzeptH. Kroiss (E2) Bedienungswerkzeuge,

Datenbank Editor (Confix)G. Kühner (W7-X Physik) System Konfiguration, DesignH. Kühntopf (W7-X Physik) Monitor Klienten, ConfixJ. Maier (RZ) Datenbank SystemM. Zilker (RZ) Hardware Unterstützung, AUG

Aufgabenschwerpunkte: