Choose timezone
Your profile timezone:
Powered by Indico
v3.3.1
Совещание состоялось 29-го апреля, https://indico.jinr.ru/event/2067/
1. DCS для SPD и тестовой зоны / Александр Чепурнов, Данил Грибков
* Представлена обобщенная схема структуры DCS в приложении к SPD. Основная
идея: на этапе проектирования установки постараться организовать систему
контроля детекторов единообразным образом.
* Предлагается использовать комерческую SCADA систему (Supervisory Control
And Data Acquisition) WinCC от Simatic/Siemens. Раньше называлась PVSS.
* Трёхуровневая система. На верхнем уровне нужен шлюз для взаимодействия
с системой управления Нуклотрона или другими системи, работающими под
управлением TANGO.
* WinCC широко представлена в России. Есть сертификат безопасности. Масштаб
контролируемых параметров - это 100'000. Широко используется в ЦЕРНе.
* Первый детектор на котором будет произведена апробация HMI (Human Machine
Interface) - это прототип RS в тестовой зоне. Остальным детекторам предлагается
следовать тем же принципам.
* На данный момент в тестовой зоне уже установлены 3 стойки для контроля
(1) газов, (2) управления шаговыми двигателями (мишенные станции),
(3) многоканальное измерение температуры.
* Вопросы/дискуссия
- Сейчас готовится документ "Правила параметризации объектов управления",
т.е. система нотаций, объясняющая как должны именоваться и группироваться
параметры.
- Лицензирование WinCC OA: цена зависит от количеста тэгов. Полный комплет
лицензии на 10'000 тэгов стоит ~1 Mруб. Девелоперская лицензия ~2 kEUR.
Нужна генеральная лицензия для всего ОИЯИ, тогда будет дешевле.
- Команда НИИЯФа состоит из 3-х человек, но нужно создать группу в ОИЯИ,
которая бы совместно занималась разработкой, поддержанием и внедрением
системы на программном и аппаратном уровнях.
- Несколько лицензий WinCC OA уже были закуплены ОИЯИ, например криогенная
система NICA. Курс обучения от Siemens стоит ~2 kEUR. Есть документация
и учебные курсы в интернете.
- Можно прийти и посмотреть DCS в тестовой зоне в конце мая.
2. DCS для стенда mini-SPD / Кирилл Саламатин
* Стенд включает в себя: триггерную систему, строу, кремниевые детекторы,
GEM, модули ECal. Это площадка для тестирования прототипов, а также на
этом стенде обучаются студенты.
* Уже включены в DCS источники питания: CAEN, Wiener, IEN, FuG и др. Для
каждого уже написаны device server.
* Также в DCS включены источники бесперебойного питания (UPS). Организована
функция автоматического отключения детектора по температуре.
* В DCS включены датчики температуры, давления, влажности, газовые
расходомеры и регуляторы, контроль остатков газа по взвешиванию.
* Наиболее сложный элемент в DCS - это мониторинг коэффициента газового
усиления. Включает в себя специальную строу камеру, калибровочный источник
55Fe, АЦП, драйвер и программное обеспечение.
* Используются системы TANGO и Grafana. Обе бесплатные. На данный момент
в mini-SPD мониторируются 15 каналов. Система легко масштабируется. В отличие
от WinCC, по TANGO в ОИЯИ достаточно много специалистов.
* Вопросы/дискуссия
- Какие ПЛК используются? - Изначально использовалось Arduino, потом
использовали ПЛК (дорогие) от Siemens, сейчас используются дешевые ПЛК.
10 каналов стоят пару тысяч рублей.
- На чём написан DCS MPD? - Д.Егоров: основная опция - TANGO (TOF, TPC, ECal),
но для Inner Tracker (Мурин) планируют использовать WinCC как в ALICE.
Также WinCC используется для контроля инфраструктуры (пожаротушение,
охлаждение стоек с электроникой и тд).
- Чепурнов: девелоперская лицензия на WinCC - бессрочная, но иногда надо
платить за upgrade системы. Текущая версия - 3.17. Примерно каждые 1.5-2
года версия обновляется (Грибков). В отличие от TANGO WinCC имеет полную
конструкторскую документацию.
- Общее замечание: надо чаще встречаться, чтобы понимать кто что делает.
Можно начать сотрудничество с газовой системы строу.
3. Синхронизация детекторов в SPD / Леонид Афанасьев
* Частота синхронизации детекторов (TCS clock) для SPD - 125 MHz (8ns), что
в 10 раз больше чем частота пересечения банчей (~12.5 MHz). На данный момент
эта частота не реализована в текущей версии TCS SPD. Используется TCS/COMPASS
с f_clock=38.88 MHz.
* Требование к FE детекторов: временнАя метка (time stamp) должна быть внутри
события. ВременнАя метка - это счетчик сигналов синхронизирующей частоты.
* Случайные искажения (jitter) TCS - 50 ps. Это и будет точностью синхронизации
между разными детекторами. При этом точность синхронизации элементов одного
детектора может быть гораздо лучше (например TOF). Проблема - когда нужно
синхронизировать между собой два прецизионных детектора TOF и BBC.
* Требуется FE координатор, но основная проблема - отсутствие FE электронщиков.
* Вопросы/дискуссия
- Прототипы RS и ST работают с DAQ SPD (ориг. COMPASS). Можно ли их сейчас
одновременно включить в один DAQ? - Пока нет. Новую электронику RS делал
Марафон (Чепурнов), но чтобы её включить в DAQ, нужна развёрнутая информация
по DAQ от Конорова. Её можно будет получить только в конце лета.
- Так как RS и ST оба дрейфовые детекторы, то могут в принципе использовать
одну цифровую электронику. Но! на выходе RS - 192 канала, у ST - 64 канала.
- Журавлёв: для стыковки RS и ST, как временное решение, можно использовать
GeSiCA - это старая concentrator board от COMPASS, которую привезут из ЦЕРНа
в сентябре. Выход GeSiCA - это hot-link, поэтому нужен адаптер, который
конвертирует сигнал в оптику, которая уже идёт в новый мультиплексор Конорова.
- Фролов: старая электроника COMPASS работает только в триггерном режиме,
что достаточно для сеанса на Нуклотроне, но не подходит для SPD. Но наоборот
сделать легко, т.е. безтриггерная электроника SPD может работать в триггерном
режиме.
- Общая проблема - сильная привязка к электронике Конорова, но Коноров на
на SPD не работает. Надо начинать делать свои разработки. Можно привлечь
группу из Питерского Политеха.
4. FEE для TOF и ECal / Евгений Усенко
* Общая проблема для электроники TOF и ECal - это отсутствие необходимых ASIC =>
Два направления работ: (1) создание и исследование прототипов электроники для самого
эксперимента SPD, (2) разработка тестовой электроники для исследования камер TOF и
модулей ECal.
* Сравнение ASIC vs дискретная плата. Примерная стоимость: (1) для ASIC – около $4/канал,
(2) для дискретной платы - $25-40/канал. Потребляемая (рассеиваемая) мощность:
(1) для ASIC – около 50 мВт/канал, (2) для дискретной платы – 250-1000 мВт/канал.
* NINO - ASIC, разработанный в ЦЕРНе для ALICE. Это полностью дифференциальная
структура, 8 каналов, полоса пропускания ~500 MHz, ~ 6 ps time jitter, ширина TOT 1-6 ns.
Используется в ALICE TOF (160k ch) FE ТОF в BM@N (4k ch) и MPD, но больше не выпускается.
Перевыпустить нельзя, так как больше нет таких технологий (и в принципе перевыпуск
невозможен).
* PADI - немецкая разработка. Разрабатывался ~15 лет. За основу брался NINO (8ch), но
есть (1) дополнительный аналоговый выход для оцифровки АЦП, (2) усиление в 2,5 раза
больше NINO, (3) отсутствует растяжитель длительности (неэффективность ТОТ).
В доступе нет необходимого кол-ва чипов.
* FastIC - ASIC, разрабатывается в Барселоне и ЦЕРНе для SiPMs. Прототип имеет 8SE
каналов или 4DIFF канала. Нужны результаты стендовых испытаний. Не совсем то, что
нам нужно, но на него стоит обратить внимание.
* Сейчас для тестирования MRPC можно использовать FEE на основе NINO. Например
прототип FEE ТОF BM@N (32ch) или прототип TOF - ECAL CBM-HADES (8ch).
Если будем использовать, то надо заказывать новые платы. Запасных нет.
* Для изучения разных подходов к прецизионному измерению времени была разработана
(но не изготовлена) плата 8ch, которая на выходе дает LE, CFD, TOT, Analog (автор
Усенко).
* Ещё одна опция - это 128ch TRB TOF AddOn на основе NINO. Эти карты активно
используются в HADES/GSI. Оцифровка и управление осуществляется через TRB2.
Можно взять за основу, но создать свою карту TRB-Dubna - это и есть главная мысль.
Необходимо создать на основе TRB3 законченный системный элемент DAQ+DCS для TOF
на 128-256 каналов с оцифровкой примерно 10 пс/бин.
* Вопросы/дискуссия
- Можно ли использовать ASIC-и, изначально спроектированные для SiPM, для чтения
MRPC (например ROC-family)? - Нет, точности 20-30 пс они не обеспечат.
- Егоров: кроме вышеперечисленных карт есть ещё карты, используемые в BM@N и MPD.
Ответ: это те же карты, о которые упоминались выше в докладе.
- Терещенко: есть ли планы пообщаться с авторами FastIC? - Общаться смысла нет,
а надо брать их Evaluation Board и работать самому.
- Терещенко: можно ли сделать свой ASIC? - Можно, но нужно найти источники
финансирования. Хотя основная проблема - это нежелание заниматься ASIC, а переложить
ее на сторонние фирмы, что не получается даже на Западе.