Д.Ю.Болховитянов, Р.Г.Громов, И.Л.Пивоваров, Ю.И.Эйдельман
Институт Ядерной Физики им. Г.И.Будкера
СО РАН, Новосибирск, Россия

Обсуждается проект системы контроля и управления форинжектором ускорительно-накопительного комплекса ВЭПП-5. Аппаратная часть состоит из блоков контроля и управления в стандарте КАМАК, интеллектуальных крейт-контроллеров, Сервера и нескольких рабочих стан ций - Клиентов. Программное обеспечение имеет трехуровневую организацию: драйверы, обслуживающие отдельные КАМАК-блоки; серверная программа, организующая доступ пользователей к КАМАК-аппаратуре и программы контроля и управления.

Разрабатываемая система предназначена для контроля и управления форинжектором строящегося электрон-позитронного комплекса ВЭПП-5. Новая система является частью будущей системы управления всего комплекса.

Идеология ее разрабатывается на тех же основных принципах, которые использовались при построении систем управления предыдущих поколений ускорительных установок ИЯФ [1]:

• взаимодействие с управляющей аппаратурой только одной программы (серверная программа);
• наличие в оперативной памяти динамической базы данных, отражающей текущее состояние всей системы;
• разбиение программного обеспечения на большое количество небольших программ;
• наличие статической Базы Данных, описывающей всю систему.

Аппаратная часть системы включает несколько PC P5-133, КАМАК-аппаратуру и интеллектуальные крейт-контроллеры. Все PC соединены между со-бой в локальную сеть через Ethernet и общаются по протоколу TCP/IP. Один из компьютеров выполняет роль Сервера. Он организует доступ Клиентов к КАМАК-аппаратуре.

Компьютеры типа P5-133, на которых реализованы Сервер и клиентские программы работают под LINUX (RedHat-4.2) - операционной системой се-мейства UNIX. Все компьютеры соединены между собой в локальную сеть. Сервер, помимо Ethernet-карты, имеет специальную плату контроллера, через которую он подключен к транспьютерной сети.

Крейт-контроллер выполнен в стандарте КАМАК на базе транспьютера Т805 (ОЗУ - 2М, 25МГц). Каждый контроллер имеет 2 линка, позволяющих организовать последовательную сеть типа "конвейер" [2]. Загрузка транспьютерной сети осуществляется Сервером. При инициализации в каждый крейт-контроллер загружаются драйверы КАМАК-блоков, находящихся в центральном и периферийных крейтах, обслуживаемых данным контроллером.

Нижний уровень программного обеспечения образуют драйверы отдельных КАМАК-блоков и Диспетчер в каждом крейт-контроллере. Драйверы непосредственно работают с физическими блоками и выполняют операции чтения каналов измерений и записи значений в каналы упр авления. Диспетчер управляет работой драйверов и обеспечивает пересылку пакетов данных между Сервером и траспьютерной сетью, а также между крейт-контроллерами. Средний уровень образует специальная программа, выполняющаяся в Сервере. Она обеспечивает доступ отдельных клиентов к транспьютерной сети. Реально пользователи не имеют прямого доступа к физической аппаратуре. Сервер собирает запросы от различных клиентов, затем через соответствующие драйверы осуществляет операции записи/чтения в требуемые устройства, после чего рассылает результаты этих действий клиентским программам. Таким образом, в Сервере формируется динам ическая база данных, являющаяся "отражением" текущего состояния устройств, а Сервер играет роль своеобразного "банка", через который все Клиенты получают информацию об устройствах и осуществляют процесс управления ими.

Верхний уровень составляют собственно программы контроля и управления (клиентские программы). Взаимодействие с пользователем осуществляется посредством библиотеки Motif-2.0. Поскольку связь с Сервером ведется по протоколу TCP/IP, то клиентские программы м огут работать на любом UNIX-компьютере.

Важной частью системы управления является База Данных. Она содержит полное описание физических каналов системы, а также информацию о связи этих каналов в логические элементы [3]. БД является набором текстовых файлов, скомпонованных в дерево директорий и поддиректорий. Специальным компилятором БД транслируется в три выходных бинарных файла: для Клиентов, для Сервера и для транспьютерной сети. Файл данных Клиента сопоставляет каждо му каналу его идентификационный номер, а также содержит информацию об объединении группы каналов в один логический элемент. Файл данных для Сервера содержит информацию о маршрутизации каждого канала в транспьютерной сети, типе блока и т. Файл данных для транспьютерной сети представляет из себя конфигурационный файл начальной инициализации системы при включении.

БД также включает в себя набор файлов начальной установки каналов управления системы. В этих файлах записаны значения каналов для настроенных режимов работы как всего комплекса, так и отдельных подсистем. Файлы режимов могут быть двух типов. Первый тип - глобальный - содержит значения для всех элементов комплекса. Второй тип - локальный - содержит значения только для некоторого набора каналов управления.

Организация БД позволяет довольно легко менять конфигурацию системы, а наличие библиотеки драйверов устройств дает возможность включать в систему управления дополнительные элементы. В настоящее время ведется создание как аппаратной части системы управления, так и написание соответствующих компонент программного обеспечения.