スクリーンモニターの新しい制御

加速器第五研究系

三川勝彦	  

項目	
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電子陽電子入射器	  スクリーンモニター 制御システム（トンネル内）	  スクリーンモニター 映像	  スクリーンモニター 旧VME	  コントローラー	  スクリーンモニター 新PLCユニット	  スクリーンモニター 新旧コントローラー比較	  EPICS	  アプリケーション開発環境作成	  EPICS データベース作成	  EPICS	  sequencer（SNL)プログラム作成	  EPICS	  データベース(VDCT編集） 	  EPICS レコード例	  EPICS	  アプリケーションツール（medm)	  まとめ	

電子陽電子入射器	
• KEKの電子陽電子入射器は、KEKB	  の電子リング（8GeV）と陽電子リング（3.5GeV）、PFリング（2.5GeV）、PF-­‐ARリング（6.5GeV）にビームを入射している。	  

•スクリーンモニター制御システムの更新•ビームプロファイル監視のためのスクリーンモニターシステム•旧VME→新PLCシステムに移行中
理由•VMEの老朽化•同様のシステムが入手困難

スクリーンモニター 制御システム（トンネル内）	
ローカルコントローラーより下流のシステム

screen monitor	

Local Controller	•

総計１１１台	  •リミットスイッチは、半導体タイプから機械式タイプに変更（放射線対応）	  •ビューポート真下に二枚のミラーで、床面に設置したビデオカメラで撮影	  CCD
Video camera	スクリーンモニター 映像	
SC_41_2	

電子ビーム

10mm	

スクリーンモニター 旧VME	  コントローラー	  OS:OS-9
CPU:６８０６０ 50MHz
I/O:PVME501 [IO80bit]
RAS module
VME BOXPROFILE MONITORCONTROLLERVIDEO SIGNAL SELECTOR

合計 １３９万円(1997)	  VIDEO SIGNAL SELECTOR
ビデオカメラ映像信号切り替え用
PROFILE MONITOR CONTROLLER
スクリーン制御用

VME controller
クライストロンギャラリーに１８台設置
各セクターに２台

スクリーンモニター 新PLCユニット	  PLCユニット （３７万円）

PS, CPU, INPUT, OUTPUT1, OUTPUT2• PLCユニットは、横河	  F3RP61 CPU	  moduleにPowerPC（MPC8347E, 533MHz)プロセッサ	  • OSにLinuxを搭載 オープンソース	  • EPICSアプリケーションが実行可能	  • １０台を更新済み （２０１０年１０月現在）	

スクリーンモニター 新旧コントローラー比較	
新PLC 	  パネル面は１／４に縮小	  旧VME	EPICS	  アプリケーション開発環境作成	
START	
アプリケーション開発	

開発用ﾎｽﾄ	
計算機？	
N	
F3RP61のセットアップ	
ホストネーム修正	  IPアドレス修正	  サブネットマスク修正	  ゲートウェイ修正	  NFSマウント設定	  シンボリックリンク作成	

Y	
アプリケーション開発用ディレクトリ作成
makeBaseApp.pl コマンド実行
configure/RELEASE 編集
EPICS sequencer 有効化
F3RP61用デバイスサポート有効化
環境変数設定EPICS_HOST_ARCH 設定
Makefile 編集
make 実行

EPICS データベース作成	
EPICS データベース作成	
emacsで 編集 	record(bi, "$(user)LIiBM:$(scunitname):prmin1_01") {field(SCAN, "$(scan)")field(DTYP, "F3RP61")
field(INP, "@U0,S6,X1")
field(ZNAM, "Off")
field(ONAM, "On")}record(bi, "$(user)LIiBM:$(scunitname):prmin1_09") {field(SCAN, "$(scan)")field(DTYP, "F3RP61")
field(INP, "@U0,S6,X9")
field(ZNAM, "Off")
field(ONAM, "On")}Db/Makefile編集
make 実行st.cmd 編集・実行•DTYPフィールド”F3RP61”指定	
•INP/OUTフィールド アドレス指定	
U（ユニット番号）	
S（スロット番号）	
X（入力リレー番号）	
Y（出力リレー番号）	
A（レジスタ番号）	

EPICS	  sequencer（SNL)プログラム作成	
SNL（State	  NotaTon	  Language)プログラム作成	  スクリーン	
テーブルデータ
読み込み	
SNLプログラムにスクリーン
テーブルデータ書き込み	  •ｓｒｃ/Makefile 編集	
•make 実行	•st.cmd 実行	
•ＥＰＩＣＳ ＩＯＣ 起動	
•動作確認	

ＥＮＤ	

acx1[0] = 0xBA10; /* 映像切替器アドレス１*/
acx2[0] = 0x0; /* 映像切替器アドレス2*/
acx3[0] = 0x202A; /* 映像切替器アドレス3*/
acx4[0] = 0x2036; /* 映像切替器アドレス4*/
acntl[0] = 0xBA2;/* ﾌﾟﾛﾌｧｲﾙﾓﾆﾀｺﾝﾄﾛｰﾗ名 */atype[0] = 4;/* ｺﾝﾄﾛｰﾗ ﾀｲﾌﾟ */ach[0] = 0;/* ﾁｬﾝﾈﾙ番号 */achk[0] = 1;/* ﾘﾐｯﾄｽｲｯﾁﾁｪｯｸ */achkp[0] = 0xBA2;/* ﾖﾋﾞ ﾃﾞｰﾀ */ascrn[0] = 0x100;/* ｽｸﾘｰﾝﾀｲﾌﾟ */	program PMC003 (“scunitname=SC_AA2,prm1name=SC_A1_G1, ………..")
char ascname[8][16];int acx1[8];int acx2[8];int acx3[8];int acx4[8];int acntl[8];int atype[8];int ach[8];int achk[8];int achkp[8];int ascrn[8 ];	

EPICS	  データベース(VDCT編集）

PLC電源投入後自動初期化
起動後に全映像入力接点オフし、その１秒後に全映像入力ターミネート抵抗器オン、スクリーン引出	EPICS レコード例	
レコード名	  （ｸﾞﾙｰﾌﾟ：機器名：操作）	

機能	値	

接点	型	

LIiBM:SC_4A2:SEL	Signal	  Select	(0	  -­‐	  8)	  longout	

LIiBM:SC_4A2:ANS	

answer	  back	  signal	  select	(0	  -­‐	  8)	  	longin	

LIiBM:SC_4A2:RESET	error	  reset	

1	bo	

LIiBM:SC_4A2:STA	limit	  SW	  error	

1	bi	  

LIiBM:SC_4A2:ALLOUT	

screen	  all	  remove	1	bo	

LIiBM:SC_41_2:OUT	

screen	  remove	1	  ００	bo	

LIiBM:SC_41_2:IN	

screen	  	  insert	  1	  ,LED	  on	

1	０１	bo	

LIiBM:SC_41_2:CAM	

camera	  on ,	  LED	  oﬀ	

1	１０	bo	

LIiBM:SC_41_2:SUB	

screen	  insert	  2	  ,	  LED	  oﬀ	

1	１０	bo	

LIiBM:SC_41_2:LEDOFF	

LED	  oﬀ	  	1	１１	bo	

LIiBM:SC_41_2:STA	

screen	  i/o	  error	

1	bi	EPICS	  アプリケーションツール（medm)	
PLCユニットのテスト用に使用
limit SW, screen, resistor, signalの状態監視
映像切替、スクリーンの挿入、引出、LEDのオン/オフ
エラー表示, RESET, 全スクリーンの引出まとめ	• スクリーンモニターシステムのコントローラー老朽化（VMEコントローラー
１９９７年導入）のため今回は１０組のVMEコントローラーからPLCコントローラーに更新した。	  
• コントローラーシステムのコストが１/３以下になり大幅なコストダウンができた。	  
• 制御盤内に実装したパネル面のサイズが１/４になり、他装置の増設等が可能になった。	  
• PLCのCPUモジュールはOSにLinuxを搭載していて、オープンソースのソフトウェアの組込みが容易にでき、多数のEPICSアプリケーション開発ツールが使えて、便利だった。	  
• EPICS SNLプログラムでの映像切替時にリレー接点や、ビデオカメラ出力保護を目的にディレー（０．３秒 ３工程）を挿入したが、操作時の応答の遅さが指摘されたため、ディレーを最小（０．１秒）に修正した。	  
• 現在のEPICSのバージョンを3.14.9から3.14.11に変更する予定がある。	  
• 全システムの更新完了は、２０１１年夏の予定