[논문 리뷰] Upgrade of Linac Control System with New Vme Controllers at Spring-8

Taizo Masuda, T. Ohata외 17명|ArXiv.org|2001. 11. 15.

Real-time simulation and control systems참고 문헌 4인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 기존 SPring-8 표준 제어 시스템과의 원활한 통합을 가능하게 하기 위해 새로운 VME 컨트롤러와 Solaris 7을 실시간 운영체제로 사용하여 SPring-8 라인액 컨트롤 시스템을 업그레이드한 내용을 제시한다. 통합 과정에서 기존 하드웨어를 유지함으로써 정지 시간을 최소화하였으며, 라인액, 부스터 싱로트론, 저장 고리의 제어를 하나의 시스템에서 통합 관리함으로써 SPring-8 및 New SUBARU의 운영 효율성과 신뢰성을 향상시켰다.

ABSTRACT

We integrated an injector linac control system to the SPring-8 standard system on September 2000. As a result of this integration, the SPring-8 accelerator complex was controlled by one unified system. Because the linac was continuously running as the electron beam injector not only for the SPring-8 storage ring but also for New SUBARU, we had to minimize the hardware modification to reduce the time for the development and testing of the new control system. The integration method was almost the same as that of the integration of the booster synchrotron. We report here on the integration of the linac control system with emphasis on the upgrade of the VMEbus controllers and software involving the operating system Solaris 7 as the real-time OS.

연구 동기 및 목표

• 지속적인 작동을 방해하지 않으면서 인젝터 라인액 제어 시스템을 SPring-8 표준 제어 시스템에 통합하기 위해.
• 신규 제어 시스템 개발 및 테스트 시간을 줄이기 위해 하드웨어 수정을 최소화하기 위해.
• VME버스 컨트롤러와 소프트웨어를 업그레이드하고, 시스템 안정성과 성능 향상을 위해 실시간 운영체제로 Solaris 7을 사용하기 위해.
• 기존 시스템, 특히 부스터 싱로트론과 저장 고리 제어 인fra구조와의 호환성과 상호운용성을 확보하기 위해.
• SPring-8 가속기 복합체 전반에 걸쳐 통합된 제어 환경을 구현하여 운영 효율성을 향상시키기 위해.

제안 방법

• 이전에 부스터 싱로트론에 적용한 동일한 통합 접근 방식을 채택하여 일관성과 신뢰성을 확보하였다.
• 실시간 제어 기능을 지원하기 위해 처리 및 통신 능력이 향상된 새로운 VME 컨트롤러를 도입하였다.
• 실시간 성능과 안정성으로 인해 선택된 Solaris 7으로 제어 시스템 소프트웨어를 이관하였다.
• 전환 과정에서 시스템 정지 시간을 줄이기 위해 기존 하드웨어와의 후행 호환성을 유지하였다.
• 라인액과 기타 가속기 구성 요소 간의 상호운용성을 보장하기 위해 표준화된 통신 프로토콜을 구현하였다.
• 시스템 안정성과 반응 시간을 검증하기 위해 실제 운영 조건에서 광범위한 테스트를 실시하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지속적인 빔 작동을 방해하지 않으면서 어떻게 라인액 제어 시스템을 업그레이드할 수 있는가?
• RQ2 기존에 성숙한 가속기 제어 인fra구조에 새로운 VME 컨트롤러 시스템을 통합할 때 발생하는 주요 기술적 과제는 무엇인가?
• RQ3 Solaris 7이 가속기 제어 응용 분야에서 신뢰할 수 있는 실시간 운영체제로 얼마나 효과적으로 기능할 수 있는가?
• RQ4 기존에 업그레이드된 시스템인 부스터 싱로트론과의 호환성과 일관성을 보장하기 위한 통합 방법론은 무엇인가?
• RQ5 성능 향상과 유지보수성 향상을 달성하면서도 하드웨어 수정을 어떻게 최소화할 수 있는가?

주요 결과

• 2000년 9월에 라인액 제어 시스템의 SPring-8 표준 시스템 통합이 성공적으로 완료되었으며, 운영에 미치는 영향은 최소화되었다.
• 신규 VME 컨트롤러의 사용으로 실시간 제어 성능과 시스템 신뢰성이 향상되었다.
• Solaris 7은 제어 시스템에 대해 실시간 OS로서 효과적으로 기능하여 안정적이고 반응성이 뛰어난 운영을 지원하였다.
• 부스터 싱로트론 업그레이드를 모델로 한 통합 방법은 일관된 시스템 동작을 보장하고 개발 리스크를 감소시켰다.
• 라인액, 부스터, 저장 고리를 포함한 SPring-8 전체 가속기 복합체가 하나의 제어 시스템으로 통합되었다.
• 업그레이드 과정에서 New SUBARU와의 호환성이 유지되어 전자 빔 주입 요구 사항에 대한 지속적인 지원이 보장되었다.