FLASH Kontrollen Raimund Kammering für die MCS4 Gruppe 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Inhalt Übersicht Ausblick Zusammenfassung Services / Hardware / Software DOOCS Data AcQuisition (DAQ) Automation Displays Ausblick Hardware Software Zusammenfassung 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Services provided by MCS(4) Übersicht: Services Services provided by MCS(4) Infrastructure Crates / Server / Desktops / Storage Accounts / Login / remote access High level software Data AcQuisition (DAQ) Feedbacks, automation, displays (GMD, MCP) MATLAB, LabView, NetBeans, … Tools for basic operation ddd/jddd, save & restore, shells, … Web services e-logbook, documentation, … Experiment support Cameras, DAQ, … 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht : Hardware / Software Desktop Middle layer Front end Software 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Kontrollsystem (DOOCS) Übersicht : DOOCS Three tier architecure ddd, jddd MATLAB, ROOT, LabVIEW, … Web browser Kontrollsystem (DOOCS) SPS Geräte Server (VME, CAN, SEDAC, …) Andere Dienste 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Distributed Object Oriented Control System Übersicht : DOOCS Distributed Object Oriented Control System Verteilt: Front-end ist selbstständig, archiviert lokal Objekt orientiert: Bildet Hardware in Objekten (C++ Klassen) ab Modular Server Funktionen in shared libraries Auch andere Kontrollsysteme vorhanden TINE – Magnete EPICS – Kryogenik, … Weiter Details zu DOOCS wuerden den Rahmen sprengen 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Data & address handling Übersicht : DOOCS Aufbau eines DOOCS Servers Ethernet OS Ethernet layer TINE interface Server interface Data & address handling Server program DOOCS library Field busses, VME access Hardware classes Archive Configure Hardware I/O 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Field busses, VME access Data & address handling Übersicht : DOOCS Displays (ddd, jddd) Server X? NS interface Archive Configure Hardware I/O Field busses, VME access Hardware classes Data & address handling Server interface Ethernet layer TINE interface OS DOOCS library Server program Ethernet Name service (LDAP) IP 131.169.144.85 NS interface NS interface NS interface NS interface … 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht: DAQ ~30 MB/s DAQ storage DAQ server ~50 MB/s Fast collector dCache ROOT raw Petabyte Tape space ~30 MB/s 22 TB Disk space Event builder Distributor DAQ storage Middle layer server Buffer manager main memory (32 GB) DAQ server ~50 MB/s Fast collector Fast collector Slow collector Run controller Front ends ADC, Camera, … ADC, Camera, … … PLC, slow ADC, … 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht: Automation Drei Kategorien Schnelle Hardware Feedbacks (FB) z.B. LLRF Kontrolle  DSPs, FPGAs Mittelschnelle Software basierte FB/Automaten z.B. Klystrons, Orbitfeedbacks  Middle layer server, Finite State Machines (FSM) Langsame Prozeduren z.B. Files fahren, Shutdown  Sequenzer, FSMs 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht: Automation DOOCS FSM Designer 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht: Automation DAQ Feedback API DAQ Server Algorithm C++ or MATLAB To DOOCS From DOOCS ... ... Input channels ... Parameter channels Output channels 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht: Automation 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht: Automation Middle layer server using the FBM API: Acqiris data compression (E) Calibration server for FEL experiments (E) 2 x Energy monitor (O) Gas Monitor Detector (OE) LLRF monitor (D) Orbit FB (D) Photon energy monitor (O E) … E = used for experiments O = used for standard operation D = Special diagnostics / partly used for operation Acqiris data compression Compression and monitoring of raw data (very huge amount of data (up to 13 MB/s have been tested Calibration server for FEL experiments Online monitoring for experiment setup tuning (image processing, summing up and normalization images, correlation of float and image data Charge FB slow control bunch charge produced at the gun Energy monitor Calculate overall energy from deflection in dispersive section Gas Monitor Detector Online monitoring of photon energy (interfacing to e.g. energy server) LLRF monitor Energy calculations for all accelerating modules (vector sum of 124 channels) Orbit FB local orbit feedbacks (using inverse matrix calculations) Photon energy monitoring Photon energy distribution monitoring (used adjusting for ICCD camera 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Übersicht: ddd / jddd Displays 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Advanced Telecom Computer Architecture Ausblick: Hardware ATCA Advanced Telecom Computer Architecture serial, switched bus (GB Enet, PCIe) redundant, monitored power supplies (48V) standardized monitoring/management (IPMI) complete redundant setup possible few I/O from industry yet too expensive for now 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Ausblick: Hardware AMC = Advanced Mezzanine Card 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Universal DESY AMC module Ausblick: Hardware Standard AMCs (TEWS) IP carrier to connect e.g. FLASH timing ADC 100 MHz 8 channel 14 bit Universal DESY AMC module Virtex5, 256MB DOOCS server (ADC, DAC) und OS Treiber IPMI per DOOCS 100MHz ADC/DAC 2 Kanal 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Ausblick: Software DAQ Erleichterter Zugriff auf Daten Integration in Standart jddd DOOCS plots Erweiterung, Erneuerung von Hardware 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Ausblick: Software Einheitliche Applikationen im BKR PETRA3 benutzt jddd e-logbooks vereinigt FileManager/Sequenzer (P. Castro/J. Maass) 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Wir sind gut vorbereitet auf XFEL, wie FLASHs Erfolge zeigten Zusammenfassung Vieles ausgelassen: MPS, Kameras, Alarm&Info, … Vieles wäre ohne die Operateure nicht möglich gewesen (Panels, Feedback) – Dank weiter so! Vieles gibt es noch zu tun: DOOCS-TINE Integration, Desktops (Linux?), Java, … ABER Wir sind gut vorbereitet auf XFEL, wie FLASHs Erfolge zeigten 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

ICFA Beam Dynamics Newsletters No. 47 Ende Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Siehe auch: ICFA Beam Dynamics Newsletters No. 47 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008

Optional Und es werde Licht … 19.11.2008 DESY Betriebsseminar 2008