Разработка и создание базовых компонентов общей таймерной системы ускорительного комплекса ИФВЭ тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.05, кандидат технических наук Коковин, Валерий Аркадьевич

• Коковин, Валерий Аркадьевич
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Коковин, Валерий Аркадьевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. КОМПОНЕНТЫ ОБРАБОТКИ ПОТОКОВ ТАЙМЕРНОЙ

ИНФОРМАЦИИ И СИНХРОНИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

1.1 ТАЙМЕРНАЯ ИНФОРМАЦИЯ И ТАЙМЕРНЫЕ СООБЩЕНИЯ. л 1.1.1 Формат таймерных сообщений.

1.1.2 Преобразование таймерных импульсов в таймерные сообщения.

1.2 ОБРАБОТКА ПОТОКОВ ТАЙМЕРНОЙ ИНФОРМАЦИИ.

1.2.1 Потоки таймерной информации.

1.2.2 Специализированный Контроллер Таймерной Сети 18 Общей Таймерной Системы.

1.2.3 Обработка входных потоков.

1.2.4 Формирование выходных потоков.

1.2.5 Пропускная способность Контроллера Таймерной 27 Сети.

1.3 СИНХРОНИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.

1.3.1 Специализированный Контроллер Синхросерий для технологического таймера УРАЛ-30.

1.3.2 Универсальный Генератор Комбинированных Серий Импульсов.

ГЛАВА 2. КОМПОНЕНТЫ МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ И ДИАГНОСТИКИ РАБОТЫ ОБЩЕЙ ТАЙМЕРНОЙ СИСТЕМЫ.

2.1 МОНИТОРИНГ ПОТОКОВ ТАЙМЕРНЫХ СООБЩЕНИЙ

В ГЛОБАЛЬНОЙ И ЛОКАЛЬНОЙ МАГИСТРАЛЯХ ОТС.

2.1.1 Регистратор таймерных сообщений.

2.1.2 Формирование аларм-сигналов в аппаратуре общей таймерной системы.

2.2 ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ СКАНИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ УЗЛОВ АППАРАТУРЫ

2.2.1 Встроенный диагностический порт.

2.2.2 Метод диагностического сканирования выделенных объектов.

2.3 АРХИВАЦИЯ ТАЙМЕРНЫХ СООБЩЕНИЙ.

2.3.1 Архиватор таймерных сообщений.

2.3.2 Формат записи таймерных сообщений.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩЕЙ ТАЙМЕРНОЙ СИСТЕМЫ НА

БАЗЕ ЕЕ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ

3.1 ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ОБЩЕЙ ТАЙМЕРНОЙ

СИСТЕМЫ.

3.1.1 Основные цели создания модели.

3.1.2 Определение входных потоков модельных ч сообщений.

3.1.3 Формализация структурных компонентов.

3.2 ЭКСПЕРИМЕНТЫ С МОДЕЛЬЮ ОБЩЕЙ ТАЙМЕРНОЙ

СИСТЕМЫ.

3.2.1 Показатели эффективной работы модели.

3.2.2 Исследования на базе имитационной модели.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и создание базовых компонентов общей таймерной системы ускорительного комплекса ИФВЭ»

Современные циклические ускорители заряженных частиц,являющиеся одними из основных инструментов в фундаментальныхисследованиях физики высоких энергий, имеют сложные,распределённые и компьютеризированные системы управления (СУ).Кроме того, каждый ускоритель оснащен определенными средствамитаймирования, которые необходимы для обеспечения режимареального времени СУ и синхронизации технологических процессовна ускорительном комплексе. Несмотря на то, что системытаймирования любого ускорителя имеют общие черты ифункциональные свойства, тем не менее, каждая из них имееторигинальную реализацию, тесно связанную с особенностямикомплекса аппаратуры СУ и физических установок, а также сточностью синхронизации технологических процессов.Например, ускорительный комплекс в CERN (EuropeanOrganization for Nuclear Research) имеет систему таймирования GMT(General Machine Timing), привязанную к магнитному циклу [1-8].Программирование событий выполняется таймерными генераторамиMTG (Master Timing Generator), расположенными на всехускорителях и связанными между собой оптической линией связи.Исходная информация в виде внешних сигналов или условий,определяющих текущее состояние подсистем ускорительногокомплекса, поступает на входные порты MTG. Прием таймернойинформации осуществляется специализированными модулями TG8,выполненными в стандарте VME [7]. Кодировка таймернойинформации осуществляется 32-разрядными словами (фреймами) ипередается с частотой 1Кгц по потребителям. В каждой 1мсекпосылке содержится от одного до шести фреймов [8-10].Система таймирования другого типа выполнена на ускорителе влаборатории FNAL [11]. Таймерные события кодируются восьмибитным манчестерским двухфазным кодом (с несущей 50 МГц) ипередаются по кольцу с производительностью 10 Mbit/sec [12]. Кодысобытий формируются из поступающих синхросигналов и данных осостоянии ускорителя. Для усиления сигнала, через каждые 260метров по всему ускорительному кольцу размещены повторители,выполненные в конструктиве САМАС [13-14]. В настоящее времякоаксиальный кабель заменен на оптический [15].В Приложении 1 представлены различные типы фреймов,передаваемые для технологических систем различных ускорителей(PS, SPS, LEP) [10] и кодировка событий, распространяемых наускорителе в лаборатории FNAL [16].Большое влияние на конфигурацию и свойства системтаймирования оказывает предыстория развития ускорителей исистем управления [17-18]. В частности, существующие средстватаймирования ускорителей ИФВЭ создавались для каждой егоустановки в разное время, по мере развития ускорительногокомплекса. В результате получился конгломерат различнойаппаратуры с ручным или компьютерным управлением, связанноймежду собой множеством протяженных кабелей.Организация режима реального времени для вновь создаваемойсистемы управления потребовала формирования и распространениямежду потребителями кодированной таймерной информации. Сампроцесс кодировки внешних таймерных сигналов осуществлялсяследующим образом. Перед сеансом программа с кодами из базыданных СУ загружалась в процессор, после чего он отрабатывалзадание автономно, отключившись от связи с системой управлениядля обеспечения надежной работы. Однако, при этом исключалсявсякий доступ к процессору, и терялась возможность контролироватьпроцедуры по формированию кодированной таймерной информации.Кроме того, отсутствие прямой связи между кодирующимиустройствами, обслуживающими Бустер, У-70 и Системы вывода,исключала обмен между ними служебной информацией (номерсуперцикла, номер режима и т.д.), необходимой для СУускорительного комплекса.АктуальностьДальнейшее развитие ускорительного комплекса ИФВЭ и егосистемы управления, возросшие требования по надёжности,точности и функциональности, предъявляемые к современнымсистемам таймирования со стороны пользователей, а такжераспределённый характер ускорительного комплекса потребовалиразработки новой таймерной системы. При этом требовалось решитьследуюшие задачи:• расширить функции таймерной системы;• оснастить таймерную систему достаточными средствамидиагностики;• повысить временное разрешение таймерных сигналов;• сократить и детерминировать время обработки таймерныхсигналов;• унифицировать компоненты таймерной аппаратуры и сократитьих объем;• ограничить номенклатуру таймерных модулей;• обеспечить пользователям удобный доступ к оперативнымданным таймерной системы;Результатом решения этих задач явилось создание базовыхкомпонентов, составляюших основу общей таймерной системы(ОТС), которые обеспечили её высокие технические характеристикии надежность функционирования. Создалась возможность вывести изэксплуатации устаревшие устройства транспортировки таймерныхсигналов из главного пульта [19] и разнотипные таймеры с ручнымуправлением. Вся эта аппаратура выработала свой ресурс за почтисорокалетний период эксплуатации.Цель работыОсновной целью работ, входящих в диссертацию, является:• Разработка и создание компонентов обработки и распределениятаймерной информации, обеспечивающих минимальноедетерминированное временя ее доставки потребителю.• Разработка и создание надежных унифицированныхкомпонентов синхронизации технологических процессов вускорительных установках.• Разработка и создание компонентов мониторинга состояния идиагностики работы ОТС для сокращения времени поисканеисправностей и, соответственно, простоев ускорителей.• Разработка метода диагностического сканирования выделенныхобъектов и диспетчера последовательного порта длядиагностики аппаратуры ОТС в реальном времени.• Разработка имитационной модели таймерной системы дляоценки предельных возможностей ОТС.• Исследование работы модели ОТС в разной конфигурациисистемы при сохранении заданной эффективности работы.Научная новизнаНаучная новизна работ, выполненных автором и вошедших вдиссертацию, может быть сформулирована следующим образом:1. Предложен новый подход при разработке компонентов ОТС сиспользованием элементной базы нового поколения(программируемых логических интегральных схем - ПЛИС) иинструментальных пакетов ведущих производителей ПЛИС. Этопозволило минимизировать как число типов модулей, так и ихколичество, а также повысить надежность работы всей системы.2. Разработан и реализован набор компонентов для ОТС на базесовременной схемотехники. Он включает в себя специальныемодули обработки, распределения и диагностики таймернойинформации, а также унифицированные модули, позволяющиеэкономично решать разнообразные задачи синхронизациитехнологических процессов.3. Предложен и разработан модуль, архивирующий в автономномрежиме все сигналы, циркулирующие в таймерной сети втечение длительного времени. Модуль позволяет анализироватьситуацию, когда в работе ОТС происходят редкие спонтанныесбои, обнаружить которые с помощью обычных приборовпрактически невозможно.4. Предложен и разработан метод диагностического сканированиявыделенных объектов в модулях, выполненных на базе ПЛИС. Вотличие от коммерческих продуктов, данный метод позволяетконтролировать состояние объектов внутри ПЛИС в реальномвремени, не нарушая работу модуля. По данной тематике поданазаявка на изобретение.5. Предложен и разработан оригинальный способ доступа к узламОТС через универсальный диагностический порт, которыйвстроен в большинство модулей системы. Предложен иразработан протокол обмена с внешним компьютером, которыйиспользуется в процессе диагностического сканирования узловаппаратуры ОТС.

6. Предложена и разработана имитационная модель ОТС и на еёбазе исследована работа системы с целью оценки ее предельныхвозможностей. Определен показатель эффективности работыОТС и выведена аналитическая зависимость допустимоймаксимальной глубины буферной памяти в каждом узлеобработки таймерных сигналов от числа узлов ОТС при условиисохранения эффективной работы системы.Практическая ценность работы.Компоненты обработки и распределения таймерной информациив таймерной сети составляют основу ОТС. Данные модулиобеспечивают аппаратную обработку таймерных сигналов, чтопозволяет сократить и детерминировать время их доставки допотребителя. Используя специально разработанный модуль памятидля программирования кодов таймерных импульсов, можноисключить из эксплуатации большой объем устаревшей таймернойаппаратуры различных типов и, таким образом, упростить иудешевить эксплуатацию системы.Обмен информацией между локальными узлами таймерной сетичерез глобальную кольцевую магистраль создает новые возможностидля эффективной работы комплекса в целом. Во-первых, всерезультаты измерений с разных установок обозначаются единымномером текущего цикла и становятся достоверно сопоставимыми.Во-вторых, для всех установок ускорительного комплекса задаетсяодин и тот же режим межпакетного программирования, чтопозволяет динамично перераспределять между потребителями времяв сеансе и экономно расходовать энергетические ресурсы.Набор унифицированных таймерных модулей позволяетэкономично решать различные по сложности задачи синхронизациитехнологических процессов и контрольно-измерительных процедур вустановках ускорительного комплекса.Компоненты мониторинга и диагностики ОТС осуществляютнепрерывный мониторинг потоков таймерной информации втаймерной сети и повышают эффективность поиска причин отказови сбоев в системе. В частности, модуль-архиватор накапливаетциркулирующую в ОТС таймерную информацию за длительноевремя и позволяет обнаруживать редкие, но не менее опасные,спонтанные сбои в работе системы.Метод диагностического сканирования позволяет детальнопроанализировать через диагностический порт работу таймернойаппаратуры в реальном времени и локализовать неисправность. Этотметод является практически единственным способом «заглянуть»внутрь ПЛИС, не нарушая работы модуля.Имитационная модель ОТС дала возможность, с минимальнымизатратами, подробно исследовать работу системы при изменении еёконфигурации с учётом заданного показателя эффективности иоценить ее предельные возможности.Апробация работОсновные результаты работ были доложены:• на Х-ой международной конференции International Conferenceon Accelerator and Large Experimental Physics Control Systems(ICALEPCS-2005), CERN, 2005;• на XVIII конференции по ускорителям заряженных частицRUPAC-2002, Обнинск, 2002;• на Второй Всероссийской научно-практической конференциипо вопросам применения имитационного моделирования впромышленности «Р1митационное моделирование. Теория ипрактика», Санкт-Петербург, 2005;• на IV Всесоюзном семинаре по автоматизации научныхисследований в ядерной физике и смежных областях,Протвино, 1986;• на III Всесоюзной конференции «Диалог Человек-ЭВМ».Протвино, 1983;Основные научные результаты, включенные в диссертацию,опубликованы в работах 18, 21, 23, 26, 30-33, 39.Структура работыДиссертационная работа состоит из введения, основной части,включающей три главы, заключения, списка литературы иприложений.В первой главе рассматриваются компоненты, решающие задачиприема, обработки и распределения потоков таймерной информациив таймерной сети, а также компоненты, решающие специфическиезадачи синхронизации технологических процессов. В начале главыдается определение основным терминам «таймерная информация» и«таймерное сообщение», используемым в ОТС, и дается краткоеописание структуры общей таймерной системы.Классифицируются потоки таймерной информации, приводитсяописание процессов формирования таймерных сообщений изтаймерных импульсов. Рассмотрен контроллер таймерной сети,управляющий потоками таймерной информации. Анализируется егоработа, как сложной совокупности синхронных конечных автоматов.Приводится расчёт вероятности потерь таймерной информации вОТС и относительной пропускной способности контроллератаймерных сообщений.Рассматриваются компоненты, использующие таймернуюинформацию для синхронизации процессов управления. К такимкомпонентам относятся контроллер синхросерий и восьмиканальныйтаймер с памятью, осуществляющие таймирование технологическихпроцессов линейного ускорителя УРАЛ-30, а также генераторкомбинированных серий импульсов, управляющий измерительнымипроцедурами и технологическими параметрами на кольцевомускорителе У-70 в соответствии с заданной оператором программой.Приведена структура этих модулей, один из которых представляетсобой конечный автомат с несколькими устойчивыми состояниями, авторой является сложным микропрограммным автоматом.Рассмотрен алгоритм их работы.Во второй главе представлены компоненты мониторирования идиагностики работы ОТС, а также архивации параметров придолговременном контроле. Дается описание регистратора таймерныхсообщений, как встраиваемой мегафункции таймерной аппаратуры.Рассмотрен разработанный метод диагностического сканированиявыделенных объектов ПЛИС, позволяющий в реальном временидиагностировать работу аппаратуры ОТС. Показаны преимущ;естваиспользования встроенного диагностического порта, дающеговозможность унифицировать способы и средства диагностикиработы системы. Обосновывается необходимость разработки исоздания устройства (архиватора), не зависящего от работыускорителя и обладающего признаками «черного ящика» (наличиеавтономного питания и т.д.).В третьей главе рассмотрена задача построения модели ОТС иоценки на ее основе предельных возможностей созданной системы.Обосновывается применение метода имитационного моделированияпри построении модели. Приводятся экспериментальные данныепотоков таймерных событий, накопленные с помощью модулейрегистрации таймерных сообщений. Обосновывается классификацияпотоков, как простейших, и выбирается закон распределения10входных потоков сообщений для работы модели. Используютсяметоды формализации компонентов ОТС с применением пакетаимитационного моделирования AnyLogic.Определяется показатель эффективности работы ОТС и находитсязависимость максимальной глубины буферной памяти в каждом узлеобработки таймерной информации от числа узлов системы. Показанырезультаты экспериментов на созданной модели, которыедемонстрируют эффективную работу ОТС даже при существенномувеличении интенсивности потоков таймерной информации и числаузлов таймерной сети.В заключении диссертации кратко формулируются основныерезультаты, полученные после решения поставленных задач.И

Заключение диссертации по теме «Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления», Коковин, Валерий Аркадьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Задачи, рассмотренные в диссертации и решенные автором, а также полученные результаты можно сформулировать следующим образом:

1. Разработаны и созданы основные компоненты общей таймерной системы с использованием элементной базы нового поколения (программируемых логических интегральных схем — ПЛИС) и инструментальных пакетов ведущих производителей ПЛИС. Это позволило минимизировать как число типов модулей, так и их количество, а также повысить надежность работы всей системы. Подтверждением высокой надежности созданной аппаратуры является ее безотказная работа в течение двух сеансов на таких установках, как УРАЛ-30, У-1.5 и У-70. В частности, на Бустере и линейном ускорителе сняты все проблемы в таймерной системе, существовавшие ранее.

2. Аппаратная реализация основных функций общей таймерной системы резко сократила и детерминировала время обработки локальных импульсов с 1 -ь 2 мс до (6.5 ± 1.1) мкс. Это позволяет, используя собственную память генератора таймерных сообщений с записанными кодами импульсов, освободиться от большого объема устаревшей разнотипной аппаратуры, выработавшей свой ресурс в течение почти сорокалетней эксплуатации.

3. Разработан и создан специализированный контроллер таймерной сети, распределяющий потоки таймерной информации между локальными радиальными и глобальной кольцевой магистралями. Такая реализация таймерной сети придает общей таймерной системе новые важные качества. Во-первых, появилась возможность задавать для всех установок один и тот же режим межпакетного программирования, что позволяет экономить энергетические ресурсы. Во-вторых, появилась возможность в реальном времени получать текущий номер суперцикла, что обеспечивает сопоставимость результатов измерения и, как следствие, повышает эффективность работы оперативного персонала. Кроме того, возможность передачи по глобальной магистрали общих таймерных сигналов позволяет отказаться от использования созданной сорок лет назад системы синхронизации ускорителя ИФВЭ.

4. Разработанный набор многофункциональных унифицированных модулей дает возможность решать разнообразные и сложные задачи «тонкой» синхронизации технологических процессов и измерительных процедур, а также обеспечивать решение задач надежного функционального управления различными параметрами удаленных объектов.

5. Разработаны и созданы компоненты мониторинга и диагностики работы ОТС, выполняющие непрерывный мониторинг потоков таймерной информации в глобальной и локальных магистралях. Кроме того, применение этих компонентов позволяет контролировать локальные импульсы на входе в контроллер таймерной сети. Мониторинг сопровождается выдачей аларм-сигналов в СУ ускорительного комплекса при возникновении нештатной ситуации. Все эти средства повышают эффективность поиска причин отказов и сбоев в работе системы, а также обеспечивают информированность оперативного персонала, что, в конечном счете, сокращает простои ускорителя.

6. Предложен и разработан модуль, архивирующий в автономном режиме все сигналы, циркулирующие в таймерной сети в течение длительного времени. Модуль позволяет анализировать ситуацию, когда в работе ОТС происходят редкие, но не менее опасные, спонтанные сбои, обнаружить которые с помощью обычных приборов практически невозможно.

7. Предложен и реализован метод диагностического сканирования выделенных объектов (ДСВО) аппаратуры ОТС, разработанных на базе ПЛИС. Этот метод позволяет диагностировать модули системы в реальном времени, не формируя дополнительных тестовых воздействий и не занимая ресурсов управляющего контроллера. Кроме того, с помощью метода можно контролировать распределение таймерных сигналов по временному циклу ускорителя, выявлять пропуски и ложное возникновение таймерных сигналов, что может предотвратить аварийную ситуацию на ускорителе.

8. Предложена структура встроенного диагностического порта и реализована в большинстве модулей аппаратуры ОТС. Разработан протокол обмена между внешним компьютером и встроенным портом. Диагностический порт позволяет реализовать метод ДСВО и эффективно контролировать узлы ОТС при штатной работе системы. Кроме того, применение порта позволяет управлять задачами автономных модулей, когда отсутствует связь через системную шину.

9. Разработана имитационная модель ОТС. Определены показатели эффективной работы таймерной системы. На базе модели проведены исследования при изменении конфигурации (увеличение числа узлов и повышение интенсивности потоков ТС), которые позволили оценить предельные возможности ОТС. В частности, заданная эффективность работы системы сохраняется, если увеличить число узлов таймерной сети до 10, а интенсивность потока таймерных сообщений - в 50 раз.

В заключение автор выражает свою искреннюю признательность инициатору создания новой таймерной системы и научному руководителю, кандидату технических наук, Комарову В. В., за четкую формулировку задачи и целенаправленное руководство работой по теме диссертации. Автор благодарен кандидату физико-математических наук Троянову Е.Ф. за поддержку работы, кандидату технических наук Радомскому Н.В. за участие в работе по созданию технологического таймера УРАЛ-30 и полезные обсуждения.

Автор благодарит всех сотрудников лаборатории аппаратных средств управления за их вклад в выполненную работу и сотрудников других подразделений за разработку тестового программного обеспечения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Коковин, Валерий Аркадьевич, 2005 год

1. Knott J., Nettleton R. Reliable timing systems for computer controlled accelerators. Nuclear 1.struments and Methods in Physics Research, A247,1986,p.223-225.

2. Beetham C.G., Kohler K., Parker C.R., Ribes J.B. The transmission of accelerator timing information around CERN. CERN-SL-91-41-DI-Geneva : CERN, 13 Nov 1991 . 4 p.

3. Beetham C.G., Lauckner R.J., Saltmarsh C. Overview of the SPS/LEP fast broadcast message timing system. Proc. of the 1987 Particle Accelerator Conference, Washington, DC, USA ,16-19 Mar 1987 -pages 766-768.

4. Perriollat F. Timing network. Proceedings of ICALEPCS-93. Berlin. Germany. October 18-23,1993.

5. Lewis J., Sikolenko V. The New CERN PS Timing System. Proceedings of ICALEPCS-93. Berlin. Germany. October 1823,1993.

6. Daems G., Lewis J. Evolution of the Central PS timing system. PS/CO/Note 91-04. Geneva, Switzerland, 1991.

7. Perriollat F., Serre C. The new CERN PS control system overview and status. Proceedings of ICALEPCS-93. Berlin. Germany. October 18-23,1993.

8. Beetham C.G., Daems G., Lewis J., Puccio B. A new VME timing module : TG8. Proceedings of ICALEPCS'91, Tsukuba, Japan ,11-15 Nov 1991 pages 360-363.

9. Timing requirements for LHC. CERN, SL/BI Note. Geneva : 2002.

10. Overview of the General Machine Timing. CERN, SL/CO- Note. Geneva: CERN 2002.

11. Seino K., Anderson L., Ducar R., Franck A., Gomilar J., Hendricks B., Smedinghoff J. New main ring control system. FNAL, Batavia, USA. 1990.

12. Bogert D., Chapman L.J., Ducar R.J., Segler S.L. THE TEVATRON CONTROL SYSTEM. Fermi National Accelerator Laboratory. Batavia, USA. 1981.

13. Ducar RJ. TEVATRON SERIAL DATA REPEATER SYSTEM. Fermi National Accelerator Laboratory. Batavia, USA. 1981.

14. Ducar RJ. A CAMAC SERIAL CRATE CONTROLLER FOR THE TEVATRON ACCELERATOR. Fermi National Accelerator Laboratory. Batavia, USA. 1981.

15. Ducar RJ. Fiber Optic Communications Links for the Main Ring Control System Upgrade. Fermi National Accelerator Laboratory. Batavia, USA. 1991.

16. Ducar RJ. Tevatron Clock Event Assignments. Control Hardware release No. 17.32. Fermi National Accelerator Laboratory. Batavia, USA. 30 September 1987.

17. Komarov V.V., Milichenko Y.V., Voevodin V.P., Yurpalov V.D. Draft Design Study for the Control System of the U-70 Complex.-IHEP&CERN internal note: PS/CO/Note 96-26.

18. Вагин А.И. и др. Препринт ИФВЭ 68-26-К. Серпухов, 1968.

19. Комаров В.В. Базовые принципы построения общей таймерной системы ускорительного комплекса У-70. «НАУЧТЕХЛИТИЗДАТ», Приборы и Системы. Управление, Контроль, Диагностика. №5 , 2005.

20. V.Komarov, G.Antonichev, L.Kim, V.Kokovin, N.Krotov, V.Kuznetsov, Yu.Milichenko, N.Radomsky, V.Voevodin. Modernization of U-70 general timing system. Proceedings of ICALEPCS-2005,2005.

21. MIL-STD-1553 Designer's Guide. Second edition. ILC Data Device Corporation. 1988.

22. Коковин В.А., Комаров В.В. Контроллер таймерной сети общей таймерной системы ускорительного комплекса ИФВЭ. «НАУЧТЕХЛИТИЗДАТ», Приборы и Системы. Управление, Контроль, Диагностика. №6 , 2005.

23. Mealy G.H. «А method for synthesizing sequential circuits" // Bell System Techn. J. Vol. 34. 1955. P. 1045-1079.

24. Moore E.F. Gedanhen-experiments on sequential machines //. In C. Shannon and J. McCarthy editors. Automata Studies Princeton University Press. 1956. P. 129-153.

25. Bakay A.I., Ivshin V.M., Kokovin V.A. Telemetry Channel for Geophysical Data Collection.//Volc. Seis., 1995, Vol. 17, pp. 365368.

26. Beetham C.G., Daems G., Lewis J., Puccio B. A new VME timing module: TG8, Proceedings of ICALEPCS-1991, Tsukuba, Japan, 1115 Nov 1991.

27. Вентцель E.C. Теория вероятностей. M.: «Высшая школа», 1999 г.

28. Knott J., Nettleton R. Integral protection and fault diagnostics for interconnected timing systems in a large accelerator complex: CERN/PS, 88-64-HI. Geneva, 1988.

29. Коковин B.A., Комаров В.В. Мониторинг и диагностика ОТС. «НАУЧТЕХЛИТИЗДАТ», Приборы и Системы. Управление, Контроль, Диагностика. №9 , 2005.

30. Бакай А.И., Качнова О.А., Коковин В.А., Кавкун С.Л., Крютченко

31. Е.В., Леонова Л.И., Медведев В.Ф., Радомский Н.В., Сиколенко

32. В.В., Уточкин Б.А., Федотов B.C. Автоматизированный стенд для системных испытаний современных электронно-лучевых приборов.//Доклад на IV Всесоюзном семинаре по автоматизации научных исследований в ядерной физике и смежных областях.// Протвино, 1986.

33. Бакай А.И., Ившин В.М., Коковин В.А. Телеметрический канал системы сбора геофизической информации.//Вулканология и сейсмология. №3 М. 1995.

34. Балакин С.И., Клименков Е.В. Первичная диагностика в системе управления комплекса У-70 // XVII конф. по ускорителям заряженных частиц. Протвино: ГНЦ ИФВЭ, 2000, т. 1.

35. Altera Corporation. "IEEE 1149.1 (JTAG) Boundary-Scan Testing in Altera Devices", Application Note 39. 2005.

36. Советов Б.Я., Яковлев C.A. Моделирование систем, M.: Высшая школа, 1998г.

37. Gordon, Geoffrey. A General Purpose Systems Simulation Program. McMillan NY, Proceedings of EJCC, Washington D.C., 87-104

38. AnyLogic™ . User's Manual. Компания XJ Technologies. 2004.

39. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания. М.: "Едиториал УРСС", 2004г.

40. Различные типы сообщений, передаваемые на действующем ускорительном комплексе CERN

41. Year SPS + LEP 07 BCD value OxFF OxFF

42. Time of the day PS complex 08 BCD value of Hour BCD value of Min BCD value of Sec

43. Date PS complex 09 BCD value of Year BCD value of Month BCD value of Day

44. Start Cycle LEP only 10 Cycle Number (MSB) Cycle Number (middle) Cycle Number (LSB)

45. Event LEP only 11 Hex value OxFF OxFF

46. Start Super Cycle SPS only 20 Cycle Number (MSB) Cycle Number (middle) Cycle Number (LSB)

47. Prog. Event SPS only 21 Hex value Elem. Cycle Type Elem Cycle Number

48. Async. Event SPS only 22 Hex value OxFF OxFF

49. Event CPS only 31 Hex value OxFF OxFF

50. Telegram CPS only 34 Machine Group Value

51. Event PSB only 41 Hex value OxFF OxFF

52. Telegram PSB only 44 Machine Group Value

53. Event LPI only 51 Hex value OxFF OxFF

54. Telegram LPI only 54 Machine Group Value

55. Пример кодировки различных типов событий, передаваемых на ускорительном комплексе FNAL (Tevatron Clock Event).1. Event (hex) Definition

56. Super Cycle & Master clock reset.01 Super Cycle Sample time.

57. Time plot timestamp reset.05 | User friendly event.07 1 720 Hz (line locked).0B | Booster beam sample data available.0C | Main ring sample data available.

58. OF 15 Hz (line locked) Not the same as Booster 15 Hz.

59. Generic reset for accelerating beam.11 Reset for null Cycle.

60. Reset for beam pre-pulse cycle.

61. Reset for accelerating beam for booster studies, main ring studies, or Tevatron fixed-target extraction.

62. Reset for accelerating beam for booster studies, main ring studies, P-Bar production 120 GeV, or debuncher 8 GeV via main ring.

63. Reset for accelerating beam for booster studies, main ring studies, Tevatron to main ring reverse transfer tests, or Tevatron colliding physics

64. Reset for accelerating beam for booster studies, main ring studies, debuncher 8 GeV via main ring, or accumulator 8 GeV via main ring.

65. Reset for accelerating beam for booster studies or for debuncher 8 GeV via AP-4 Transfer line.18 Sample time.

66. Reset for accelerating beam for booster. (Specific definition is pending).1A Parasitic beam permit.1. Parasitic beam inhibit1С Reset for accelerating beam for booster. (Specific definition is pending).

67. First booster beam cycle after pre-pulse cycle.

68. Booster extraction sync (BES) for pre-pulse cycle.

69. Booster extraction sync (BES) for beam cycle.

70. Reset for reverse transfer test 150 GeV beam from Tevatron to main ring.

71. Reset for accelerating beam for Tevatron fixed-target extraction.22 Start of Ramp.25 Start of Flattop.26 End of Flattop.27 Beam has been aborted.28 Injected beam sync.

72. Перечень кодов событий и импульсов, передаваемых по ОТС У-701. VN's.'v-'4/

73. Наименование события, импульса Код1. CW

74. Импульс Во (после имитатора) 01С11. Импульс Во+60 00081. Импульс Во+120 ООО А1. Импульс Во+180 00091. Импульс Во* 0101

75. Импульс То-5 (первый тренировочный) 0111 Импульс То-1 (последний тренировочный) 0121

76. Импульс То 1 (начало рабочих) 0131

77. Импульс То2 (конец рабочих) 0141

78. Импульс ТЗ (начало наладочных циклов) 0151

79. Импульс Т4* (конец наладочных циклов) 0171

80. Импульс T4(reset) (конец пачки) 0161

81. Резерв (только код импульса) 01 ВО

82. Резерв (только код импульса) 01 СО

83. Резерв (только код импульса) 01D0

84. Резерв (только код импульса) 01Е0

85. Резерв (только код импульса) 01F0

86. Код номера режима Код номера суперцикла (16 старших разрядов) Код номера суперцикла (16 младших разрядов)

87. Импульс Во (репер 1000 эрстед) 0202

88. Импульс НЦ (начало цикла) 0212

89. Импульс В1 (переход в бустерный стол) 0222

90. Импульс В2 (стабилизация стола бустера) 0232

91. Импульс КС1 (конец бустерного стола) 0242

92. Импульс НС2 (начало основного стола) 0252

93. Импульс КС2 (конец основного стола) 02621. Импульс СБРОС (У-70) 0272

94. Резерв (только код импульса) 0280

95. Резерв (только код импульса) 0290

96. Резерв (только код импульса) 02А0

97. Резерв (только код импульса) 02В0

98. Резерв (только код импульса) 02С0

99. Резерв (только код импульса) 0200

100. Резерв (только код импульса) 02Е0

101. Резерв (только код импульса) 02Р0

102. Код номера канала Код номера канала Код номера канала Код номера канала Код номера канала Код номера канала Код номера каналапродолжение) Только импульс БВ1 (Ejection Pulse 1) 0380

103. Только импульс БВ2 (Ejection Pulse 2) Только импульс БВЗ (Ejection Pulse 3) Только импульс КМВ1 (стоп ИП МВ1) Только импульс КМВ2 (стоп ИП МВ2) Только импульс КМВК1 (стоп ИП МВК1) Только импульс КМВК2 (стоп ИП МВК2) Резерв (только код импульса)

104. Определение номера режима РРМ

105. Определение номера режима РРМ

106. Определение номера режима РРМ

107. Определение номера режима РРМ

108. Определение номера режима РРМ

109. Определение номера режима РРМ

110. Определение номера режима РРМ0390 03 АО 03В0 03 СО 03 D0 03Е0 03F00404 0414 0424 0434 0444 0454 0464 0474 0480 0490 04А0 04В 0 04С0 04D0 04Е0 04F0000В001В002В003В004В005В007В

111. Коды Коды Коды Коды Коды Коды Коды Кодымишени мишени мишени мишени мишени мишени мишени мишении канала и канала и канала и канала и канала и канала и канала и канала

112. Engine.setRootf new GTS3() ); } catch ( Throwable ex ) { Engine.traceException( ex );

113. Engine.setError( "Exception during model root object creation : " + ex );1. Engine.start( args );

114. X JS ECTIONB EG IN( AO.Object.249.1 ) exponential (24)91. XJ SECTIONEND } ~obj.setnewEntity ( // XJSECTIONBEGIN( A0.0bject.249.0 )

115. ProgPart.class // XJSECTIONEND );setupsource( obj, false ); }com.xj.anylogic.lib.enterpriselibrary .Source obj = new com.xj.anylogic.lib.enterpriselibrary .SourceO { public double interarrivalTime 0 { GTS3.this.setModified 0; return

116. XJSECTIONBEGIN( A0.0bject2.0 ) entity instanceof SocPart1. XJSECTIONEND }setupselectOutput(obj, false ); return obj ; .