Integration of a data acquisition system based on FlexRIO technology with EPICS

摘要

EPICS (Experimental Physics and Industrial Control System) lies in a set of software tools and applications which provide a software infrastructure for building distributeduddata acquisition and control systems. Currently there is an increase in use of such systems in large Physics experiments like ITER, ESS, and FREIA. In these experiments,udadvanced data acquisition systems using FPGA-based technology like FlexRIO are more frequently been used.udThe particular case of ITER (International Thermonuclear Experimental Reactor), the instrumentation and control system is supported by CCS (CODAC Core System), basedudon RHEL (Red Hat Enterprise Linux) operating system, and by the plant design specifications in which every CCS element is defined either hardware, firmware or software.udIn this degree final project the methodology proposed in Implementation of Intelligent Data Acquisition Systems for Fusion Experiments using EPICS and FlexRIO TechnologyudSanz et al. [1] is used. The final objective is to provide a document describing the fulfilled process and the source code of the data acquisition system accomplished.udThe use of the proposed methodology leads to have two diferent stages. The first one consists of the hardware modelling with graphic design tools like LabVIEWFPGA whichudlater will be implemented in the FlexRIO device. In the next stage the design cycle is completed creating an EPICS controller that manages the device using a generic deviceudsupport layer named NDS (Nominal Device Support). This layer integrates the data acquisition system developed into CCS (Control, data access and communication Core System) as an EPICS interface to the system. The use of FlexRIO technology drives the use of LabVIEW and LabVIEW FPGA respectively.udRESUMEN.udEPICS (Experimental Physics and Industrial Control System) es un conjunto de herramientas software utilizadas para el desarrollo e implementación de sistemas de adquisiciónudde datos y control distribuidos. Cada vez es más utilizado para entornos de experimentación física a gran escala como ITER, ESS y FREIA entre otros. En estos experimentos se están empezando a utilizar sistemas de adquisición de datos avanzados que usan tecnología basada en FPGA como FlexRIO.udEn el caso particular de ITER, el sistema de instrumentación y control adoptado se basa en el uso de la herramienta CCS (CODAC Core System) basado en el sistemaudoperativo RHEL (Red Hat) y en las especificaciones del diseño del sistema de planta, en la cual define todos los elementos integrantes del CCS, tanto software como firmware y hardware.udEn este proyecto utiliza la metodología propuesta para la implementación de sistemas de adquisición de datos inteligente basada en EPICS y FlexRIO. Se desea generar unaudserie de ejemplos que cubran dicho ciclo de diseño completo y que serían propuestos como casos de uso de dichas tecnologías. Se proporcionará un documento en el que se describa el trabajo realizado así como el código fuente del sistema de adquisición.udLa metodología adoptada consta de dos etapas diferenciadas. En la primera de ellas se modela el hardware y se sintetiza en el dispositivo FlexRIO utilizando LabVIEW FPGA. Posteriormente se completa el ciclo de diseño creando un controlador EPICS que maneja cada dispositivo creado utilizando una capa software genérica de manejoudde dispositivos que se denomina NDS (Nominal Device Support). Esta capa integra la solución en CCS realizando la interfaz con la capa EPICS del sistema. El uso de laudtecnología FlexRIO conlleva el uso del lenguaje de programación y descripción hardware LabVIEW y LabVIEW FPGA respectivamente.