ЭПИКА

ЭПИКА
Разработчик(и)	Сообщество свободного программного обеспечения
Первоначальный выпуск	19 января 1994 г.
Стабильная версия	3.15.8 / 15 мая 2020 г .; 4 года назад
Предварительный выпуск	7.0.4.1 / 14 августа 2020 г .; 3 года назад
Репозиторий	код .launchpad .сеть /epics-base ;
Написано в	Си/С++, Перл
Операционная система	Кросс-платформенный
Тип	Открытый исходный код
Лицензия	Открытая лицензия EPICS
Веб-сайт	эпическое управление .org

Система экспериментальной физики и промышленного управления ( EPICS ) — это набор программных инструментов и приложений, используемых для разработки и внедрения распределенных систем управления для управления такими устройствами, как ускорители частиц , телескопы и другие крупные научные объекты. Эти инструменты предназначены для помощи в разработке систем, которые часто включают большое количество сетевых компьютеров, обеспечивающих контроль и обратную связь. Они также предоставляют возможности SCADA .

История

Первоначально EPICS была разработана как система управления ускорителем наземных испытаний (GTACS) в Национальной лаборатории Лос-Аламоса (LANL) в 1988 году Бобом Далесио, Джеффом Хиллом и др. ^[1] В 1989 году Марти Краймер из Аргоннской национальной лаборатории (ANL) пришел работать вместе с командой управления GTA на 6 месяцев, привнеся в проект свой опыт работы над системой управления усовершенствованным источником фотонов (APS). Полученное программное обеспечение было переименовано в EPICS и было представлено на Международной конференции по системам управления ускорителями и большими экспериментальными физиками (ICALEPCS) в 1991 году. ^[2]

Первоначально EPICS был доступен по коммерческой лицензии, а расширенные версии продавались Tate & Kinetic Systems . Лицензии для сотрудников были бесплатными, но требовали юридического соглашения с LANL и APS. Было создано сообщество EPICS, и его развитие росло по мере того, как к сотрудничеству присоединялось все больше предприятий. В феврале 2004 года EPICS стала свободно распространяться после ее выпуска по открытой лицензии EPICS. ^[3]

В настоящее время его используют и разрабатывают более 50 крупных научных учреждений по всему миру, а также несколько коммерческих компаний.

Архитектура

EPICS использует методы клиент-сервер и публикацию-подписку для связи между компьютерами. Серверы, « контроллеры ввода/вывода » (IOC), собирают данные экспериментов и управляют ими в реальном времени, используя подключенные к ним измерительные приборы. Затем эта информация предоставляется клиентам с использованием широкополосного доступа к каналу (CA) или недавно добавленных сетевых протоколов pvAccess, которые предназначены для приложений реального времени , таких как научные эксперименты.

МОК хранят и взаимодействуют с базой данных «записей», которые представляют либо устройства, либо аспекты устройств, подлежащих контролю. IOC могут размещаться на стандартных серверах или ПК или на VME , MicroTCA и других стандартных встроенных системных процессорах. Для приложений «жесткого реального времени» обычно используются операционные системы RTEMS или VxWorks , тогда как приложения «мягкого реального времени» обычно работают в Linux или Microsoft Windows .

Данные, хранящиеся в записях, представлены уникальными идентификаторами, известными как переменные процесса (PV). Эти PV доступны по сетевым каналам, предоставляемым протоколом CA/pvAccess.

Многие типы записей доступны для различных типов ввода и вывода (например, аналоговых или двоичных) и для обеспечения функционального поведения, например вычислений. Также возможно создавать собственные типы записей. Каждая запись состоит из набора полей, которые содержат статические и динамические данные записи и определяют поведение при локальном или удаленном запросе различных функций. Большинство типов записей перечислены в справочном руководстве по записям EPICS .

графического пользовательского интерфейса Доступны пакеты , позволяющие пользователям просматривать фотоэлектрические данные и взаимодействовать с ними с помощью типичных виджетов дисплея, таких как циферблаты и текстовые поля. Примеры включают EDM (Extensible Display Manager), MEDM ( Motif /EDM) и CSS .

Любое программное обеспечение, реализующее протокол CA/pvAccess, может считывать и записывать значения PV. Доступны пакеты расширений, обеспечивающие поддержку MATLAB , LabVIEW , Perl , Python , Tcl , ActiveX и т. д. Их можно использовать для написания сценариев для взаимодействия с оборудованием, управляемым EPICS.

Объекты, использующие EPICS

Список учреждений, использующих EPICS, по регионам
Область	институт	Страна
Африка	Темба ЛАБС ^[4]	ЮАР
Азия	KSTAR – Передовые исследования корейского сверхпроводящего токамака	Республика Корея
	J-PARC - Совместная установка для ускорителей протонов высокой интенсивности	Япония
	RIBF - Проект завода по производству балок RIKEN RI
	КАГРА - Детектор гравитационных волн Камиока
	СуперКЭКБ в КЕК в Цкубе
	BSRF - Пекинская лаборатория синхротронного излучения ^[5]	Китай
	VECC - Центр циклотрона переменной энергии	Индия
	ТИФР - Институт фундаментальных исследований Тата	Индия
Европа	Берлинское кольцо хранения электронов для синхротронного излучения (BESSY II) – Центр Гельмгольца в Берлине	Германия
	Немецкий электронный синхротрон (DESY)
	Лазер на свободных электронах FHI (FEL) - Институт Фрица Габера Общества Макса Планка
	GEO600 – Гравитационно-волновая обсерватория , Институт гравитационной физики Макса Планка
	GSI/ЯРМАРКА
	S-DALINAC – Технический университет Дармштадта
	Wendelstein 7-X - экспериментальный стелларатор , Институт физики плазмы Макса Планка
	Алмазный источник света – Лаборатория Резерфорда Эпплтона	Великобритания
	Источник нейтронов ИГИЛ - Лаборатория Резерфорда Эпплтона
	Международный эксперимент по ионизационному охлаждению мюонов (MICE) – Лаборатория Резерфорда Эпплтона
	Европейский источник расщепления ERIC (ESS)	Швеция
	Международный термоядерный экспериментальный реактор (ИТЭР)	Франция
	Онлайн-система производства радиоактивных ионов Spiral2 второго поколения	Франция
	Национальные лаборатории Леньяро	Италия
	Швейцарский источник света – Институт Пауля Шеррера	Швейцария
	SwissFEL – Институт Пола Шеррера	Швейцария
	Турецкая ускорительная и радиационная лаборатория ( TARLA )	Турция
Средний Восток	Синхротронный свет для экспериментальной науки и приложений на Ближнем Востоке (СЕЗАМЕ)	Иордания
Северная Америка	Усовершенствованный источник света – Национальная лаборатория Лоуренса Беркли	Соединенные Штаты
	Усовершенствованный источник фотонов – Аргоннская национальная лаборатория
	Обсерватория Апач-Пойнт
	FNAL – Национальная ускорительная лаборатория имени Ферми
	Установка для пучков редких изотопов – Университет штата Мичиган
	Обсерватория Джемини
	Обсерватория В.М. Кека
	Лазерный интерферометр Гравитационно-волновая обсерватория (ЛИГО)
	Центр нейтронной науки Лос-Аламоса - Национальная лаборатория Лос-Аламоса
	Национальный эксперимент со сферическим тором - Принстонская лаборатория физики плазмы
	Модернизация национального эксперимента со сферическим тором - Принстонская лаборатория физики плазмы
	Национальная лаборатория сверхпроводниковых циклотронов – Университет штата Мичиган
	Национальный источник синхротронного света II - Брукхейвенская национальная лаборатория
	Источник расщепительных нейтронов – Национальная лаборатория Ок-Ридж
	Стэнфордская лаборатория синхротронного излучения – Стэнфордский университет
	Источник когерентного света линейного ускорителя - Национальная ускорительная лаборатория SLAC
	TJNAF – Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона
	Канадский источник света – Саскатун, Саскачеван	Канада
	Канадский центр нейтронных пучков – лаборатории Чок-Ривер
	ТРИУМФ – Расположен на территории кампуса Университета Британской Колумбии.
Не определено	IFMIF – Международная установка по облучению термоядерных материалов	Евросоюз Япония Соединенные Штаты Россия
Океания	Австралийский синхротрон	Австралия
	АНТАРЕС – Австралийская организация ядерной науки и технологий
	ASKAP (Австралийский следопыт с массивом квадратных километров) - CSIRO
	Ускоритель тяжелых ионов в Австралийском национальном университете
Южная Америка	LNLS - Национальная лаборатория синхротронного света	Бразилия

Коммерческие пользователи

См. также

ТАНГО Система управления
SCADA — диспетчерское управление и сбор данных

Ссылки

^ Козубал, AJ; Керстиенс, DM; Хилл, Джо; Далезио, ЛР (1990). «Среда выполнения и прикладные инструменты для системы управления ускорителем наземных испытаний». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 293 (1–2): 288–291. Бибкод : 1990NIMPA.293..288K . дои : 10.1016/0168-9002(90)91446-I .
^ «Архитектура EPICS» (PDF) . EPICS – Система экспериментальной физики и промышленного управления .
^ «Открытая лицензия EPICS» . EPICS – Система экспериментальной физики и промышленного управления .
^ Themba LABS - Южная Африка
^ Пекинская лаборатория синхротронного излучения (BSRF)

Внешние ссылки

[1] Козубал, AJ; Керстиенс, DM; Хилл, Джо; Далезио, ЛР (1990). «Среда выполнения и прикладные инструменты для системы управления ускорителем наземных испытаний». Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 293 (1–2): 288–291. Бибкод : 1990NIMPA.293..288K . дои : 10.1016/0168-9002(90)91446-I .

[2] «Архитектура EPICS» (PDF) . EPICS – Система экспериментальной физики и промышленного управления .

[3] «Открытая лицензия EPICS» . EPICS – Система экспериментальной физики и промышленного управления .

[4] Themba LABS - Южная Африка

[5] Пекинская лаборатория синхротронного излучения (BSRF)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]