Épicas

Infraestructura de software para la construcción de sistemas de control distribuido
Épicas
Desarrollador(es)Comunidad de software libre
Lanzamiento inicial19 de enero de 1994 ( 19 de enero de 1994 )
Versión estable
3.15.8 / 15 de mayo de 2020 ; hace 4 años ( 15/05/2020 )
Versión preliminar
7.0.4.1 / 14 de agosto de 2020 ; hace 4 años ( 14 de agosto de 2020 )
Repositorio
  • código.launchpad.net/epics-base
Escrito enC/C++, Perl
Sistema operativoMultiplataforma
TipoCódigo abierto
LicenciaLicencia abierta EPICS
Sitio webcontroles-epicos.org

El Sistema de Control Industrial y de Física Experimental ( EPICS ) es un conjunto de herramientas y aplicaciones de software que se utilizan para desarrollar e implementar sistemas de control distribuido para operar dispositivos como aceleradores de partículas , telescopios y otras grandes instalaciones científicas. Las herramientas están diseñadas para ayudar a desarrollar sistemas que a menudo cuentan con una gran cantidad de computadoras en red que brindan control y retroalimentación. También brindan capacidades SCADA . [1]

Historia

EPICS fue desarrollado inicialmente como el Sistema de Control de Aceleradores de Pruebas Terrestres (GTACS, por sus siglas en inglés) en el Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL, por sus siglas en inglés) en 1988 por Bob Dalesio, Jeff Hill y otros. [2]   En 1989, Marty Kraimer del Laboratorio Nacional de Argonne (ANL, por sus siglas en inglés) se unió al equipo de controles del GTA durante 6 meses, aportando al proyecto su experiencia adquirida en su trabajo en el Sistema de Control de Fuentes de Fotones Avanzadas (APS, por sus siglas en inglés). El software resultante se renombró EPICS y se presentó en la Conferencia Internacional sobre Sistemas de Control de Aceleradores y Grandes Experimentos Físicos (ICALEPCS, por sus siglas en inglés) en 1991. [1]

EPICS estaba disponible originalmente bajo una licencia comercial, con versiones mejoradas vendidas por Tate & Kinetic Systems. Las licencias para colaboradores eran gratuitas, pero requerían un acuerdo legal con LANL y APS. Se estableció una comunidad EPICS y el desarrollo creció a medida que más instalaciones se sumaron a la colaboración. En febrero de 2004, EPICS se convirtió en libremente distribuible después de su lanzamiento bajo la Licencia Abierta EPICS. [3]

Actualmente lo utilizan y desarrollan más de 50 grandes instituciones científicas en todo el mundo, así como varias empresas comerciales.

Arquitectura

EPICS utiliza técnicas de cliente-servidor y de publicación-suscripción para comunicarse entre computadoras. Los servidores, los “ controladores de entrada/salida ” (IOC), recopilan datos de control y experimentos en tiempo real, utilizando los instrumentos de medición conectados a ellos. Esta información luego se proporciona a los clientes, utilizando el acceso de canal (CA) de alto ancho de banda [4] o el recientemente agregado pvAccess [5] [6] protocolos de red que están diseñados para adaptarse a aplicaciones en tiempo real, como experimentos científicos.

Los IOC contienen e interactúan con una base de datos de "registros", que representan dispositivos o aspectos de los dispositivos que se van a controlar. Los IOC pueden estar alojados en servidores o PC estándar o en VME , MicroTCA y otros procesadores de sistemas integrados estándar . Para aplicaciones de "tiempo real estricto", normalmente se utilizan los sistemas operativos RTEMS o VxWorks , mientras que las aplicaciones de "tiempo real flexible" normalmente se ejecutan en Linux o Microsoft Windows .

Los datos almacenados en los registros están representados por identificadores únicos conocidos como variables de proceso (PV). Estas PV son accesibles a través de los canales de red proporcionados por el protocolo CA/pvAccess.

Existen muchos tipos de registros disponibles para distintos tipos de entrada y salida (por ejemplo, analógicos o binarios) y para proporcionar un comportamiento funcional, como cálculos. También es posible crear tipos de registros personalizados. Cada registro consta de un conjunto de campos que contienen los datos estáticos y dinámicos del registro y especifican el comportamiento cuando se solicitan varias funciones de forma local o remota. La mayoría de los tipos de registros se enumeran en el manual de referencia de registros de EPICS.

Hay paquetes de interfaz gráfica de usuario disponibles que permiten a los usuarios ver e interactuar con datos fotovoltaicos a través de widgets de visualización típicos, como diales y cuadros de texto. Algunos ejemplos incluyen EDM (Extensible Display Manager), MEDM ( Motif /EDM) y CSS.

Cualquier software que implemente el protocolo CA/pvAccess puede leer y escribir valores PV. Hay paquetes de extensión disponibles para brindar soporte para MATLAB , LabVIEW , Perl , Python , Tcl , ActiveX , etc. Estos se pueden utilizar para escribir scripts para interactuar con equipos controlados por EPICS.

Instalaciones que utilizan EPICS

Lista de instituciones que utilizan EPICS, por región
RegiónInstitutoPaís
ÁfricaLABORATORIOS iThemba [7]Sudáfrica
AsiaKSTAR – Investigación avanzada sobre tokamak superconductor de CoreaRepública de Corea
J-PARC – Instalación conjunta para aceleradores de protones de alta intensidadJapón
RIBF – Proyecto de Fábrica de Vigas RIKEN RI
KAGRA – Detector de ondas gravitacionales Kamioka
SuperKEKB en KEK en Tskuba
BSRF - Laboratorio de Radiación Sincrotrón de Beijing [8]Porcelana
VECC – Centro de ciclotrones de energía variableIndia
TIFR-Instituto Tata de Investigación Fundamental
EuropaBerliner Elektronenspeicherring für Synchrotronstrahlung (BESSY II)Helmholtz-Zentrum BerlínAlemania
Sincrotrón Deutsches Elektronen (DESY)
Láser de electrones libres (FHI) - Instituto Fritz Haber de la Sociedad Max Planck
GEO600Observatorio de ondas gravitacionales , Instituto Max Planck de Física Gravitacional
GSI/JUSTO
S-DALINAC – Universidad Técnica de Darmstadt
Wendelstein 7-Xestelarizador experimental , Instituto Max Planck de Física del Plasma
Fuente de luz de diamanteLaboratorio Rutherford AppletonReino Unido
Fuente de neutrones de ISIS - Laboratorio Rutherford Appleton
Experimento internacional de enfriamiento por ionización de muones (MICE)Laboratorio Rutherford Appleton
Fuente de espalación europea ERIC (ESS)Suecia
Reactor Termonuclear Experimental Internacional (ITER)Francia
Spiral2 Sistema de producción de iones RadioActifs en línea de segunda generación
Laboratorios Nacionales de LegnaroItalia
Fuente de luz suizaInstituto Paul ScherrerSuiza
SwissFELInstituto Paul ScherrerSuiza
Laboratorio Turco de Aceleradores y Radiación (TARLA)Pavo
Oriente MedioLuz de sincrotrón para la ciencia experimental y sus aplicaciones en Oriente Medio (SESAME)Jordán
América del norteFuente de luz avanzadaLaboratorio Nacional Lawrence BerkeleyEstados Unidos
Fuente avanzada de fotonesLaboratorio Nacional de Argonne
Observatorio de Apache Point
FNALLaboratorio Nacional del Acelerador Fermi
Instalación para haces de isótopos rarosUniversidad Estatal de Michigan
Observatorio Gemini
Observatorio WM Keck
Observatorio de ondas gravitacionales por interferometría láser (LIGO)
Centro de Ciencias Neutrónicas de Los ÁlamosLaboratorio Nacional de Los Álamos
Experimento Nacional del Toro EsféricoLaboratorio de Física del Plasma de Princeton
Modernización del experimento nacional de toro esférico: Laboratorio de Física del Plasma de Princeton
Laboratorio Nacional de Ciclotrones SuperconductoresUniversidad Estatal de Michigan
Fuente de luz sincrotrón nacional IILaboratorio Nacional de Brookhaven
Fuente de neutrones por espalaciónLaboratorio Nacional de Oak Ridge
Laboratorio de Radiación Sincrotrón de StanfordUniversidad de Stanford
Fuente de luz coherente de LinacLaboratorio Nacional de Aceleradores SLAC
TJNAFInstalación del Acelerador Nacional Thomas Jefferson
Fuente de luz canadienseSaskatoon, SaskatchewanCanadá
Centro Canadiense de Haz de NeutronesLaboratorios Chalk River
TRIUMF – Ubicado en el campus de la Universidad de Columbia Británica
No determinadoIFMIFInstalación internacional de irradiación de materiales de fusiónunión Europea

Japón

Estados Unidos

Rusia

OceaníaSincrotrón australianoAustralia
ANTARESOrganización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear
ASKAP (Australia Square Kilometre Array Pathfinder)CSIRO
Acelerador de iones pesados ​​de la Universidad Nacional de Australia
SudamericaLNLS – Laboratorio Nacional de Luz SíncrotrónBrasil

Usuarios comerciales

  • Sistemas BiRa
  • Ciemat Archivado el 4 de septiembre de 2019 en Wayback Machine
  • Laboratorio acogedor
  • Investigación GL
  • No lo sé
  • Móviles
  • Nusano, Inc
  • Ciencias del Observatorio
  • Sistemas de control distribuido de Osprey
  • Sistemas médicos de Varian
  • Consultores técnicos de Pyramid

Véase también

  • Sistema de control TANGO
  • SCADA — Control de supervisión y adquisición de datos

Referencias

  1. ^ ab "Arquitectura EPICS" (PDF) . EPICS – Sistema de control industrial y física experimental .
  2. ^ Kozubal, AJ; Kerstiens, DM; Hill, JO; Dalesio, LR (1990). "Entorno de ejecución y herramientas de aplicación para el sistema de control del acelerador de pruebas en tierra". Instrumentos y métodos nucleares en la investigación en física Sección A: aceleradores, espectrómetros, detectores y equipos asociados . 293 (1–2): 288–291. Código Bibliográfico :1990NIMPA.293..288K. doi :10.1016/0168-9002(90)91446-I.
  3. ^ "Licencia abierta EPICS". EPICS – Sistema de control industrial y física experimental .
  4. ^ "Manual de referencia de acceso al canal EPICS R3.14". www.aps.anl.gov .
  5. ^ "Especificación del protocolo pvAccess". github.com .
  6. ^ "Configuración de red PVA". epics-base.github.io .
  7. ^ iThemba LABS - Sudáfrica
  8. ^ Laboratorio de Radiación Sincrotrón de Pekín (BSRF)
  • Sitio web oficial
  • Manual de referencia de registros EPICS
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