The JCOP Framework DUNE DAQ Mee*ng 13 th June 2016 M. - PowerPoint PPT Presentation

CERN The ¡JCOP ¡Framework ¡ DUNE ¡DAQ ¡Mee*ng ¡ 13 th ¡June ¡2016 ¡ M. ¡Gonzalez ¡Berges ¡on ¡behalf ¡of ¡the ¡JCOP ¡Framework ¡Team ¡ 1 ¡

The ¡JCOP ¡Framework ¡ CERN ● Part ¡of ¡the ¡Joint ¡Controls ¡Project ¡ Set ¡up ¡in ¡1998 ¡between ¡the ¡LHC ¡Experiments ¡and ¡BE-­‑ICS ¡(ex ¡IT-­‑CO) ¡ CollaboraKon ¡for ¡common ¡DCS ¡acKviKes ¡ Project ¡started ¡in ¡2001 ¡ ● Aim ¡ Common ¡set ¡of ¡components ¡to ¡facilitate ¡DCS ¡development ¡ Take ¡into ¡account ¡operaKons ¡& ¡maintenance ¡ ● Approach ¡ Extensive ¡use ¡of ¡industrial ¡soluKons ¡ ¡CustomizaKons ¡& ¡extensions ¡ High ¡level ¡abstracKon ¡ Modular ¡and ¡extensible ¡ ¡ Manuel Gonzalez Berges The JCOP Framework 2 ¡ M. Gonzalez Berges

High ¡Level ¡Architecture ¡ CERN LHC Experiments Accelerators & Technical DCS & ECS Infrastructure SCADA Apps Service User’s Own Service ~200 Projects ~450 Projects UNICOS Framework JCOP Framework SCADA Middleware Databases Drivers Others Oracle WinCC Open Architecture (OA) OPC, DIM, DIP S7, Modbus, etc Qt, XML, etc The JCOP Framework 3 ¡ M. Gonzalez Berges

Why ¡WinCC ¡OA ¡(PVSS)? ¡ ¡ CERN • Scalability ¡ • Large ¡Distributed ¡Systems ¡ • Openness ¡ • CTRL, ¡API ¡(Managers ¡& ¡Drivers) ¡ • MulKpla\orm ¡ • Partnership ¡with ¡the ¡company ¡ The JCOP Framework 4 ¡ M. Gonzalez Berges

WinCC ¡OA ¡Single ¡System ¡ CERN UIM UIM UIM User ¡Interface ¡ Processing ¡ Ctrl API Communica<on ¡& ¡ DM EV Memory ¡ Driver ¡ D D D Peripherals ¡ 10 th June 2015 Siemens CERN openlab The JCOP Framework 5 ¡ M. Gonzalez Berges

WinCC ¡OA ¡Redundancy ¡ CERN Remote ¡ UI UI ¡ System ¡ System‘ ¡ Ctrl‘ Ctrl DM‘ DM EV EV‘ Redu‘ Redu D D‘ Peripherals ¡ 10 th June 2015 Siemens CERN openlab The JCOP Framework 6 ¡ M. Gonzalez Berges

WinCC ¡OA ¡as ¡Distributed ¡System ¡ CERN System 3 System 1 UI UI Ctrl Ctrl Ctrl Redu Redu DM EV DM DM EV EV Dist D D Dist Dist D System 2 UI System- or Ctrl machine boundaries DM EV Network- UI connections External Logical links Dist D 10 th June 2015 Siemens CERN openlab The JCOP Framework 7 ¡ M. Gonzalez Berges

Components ¡ CERN System ¡ Alarm/Event ¡ FSM ¡ Trending ¡ 3D ¡viewer ¡ OperaKons ¡ Overview ¡ Screen ¡ Event ¡ Web ¡ ConfiguraKon ¡ Central ¡ External ¡ Tools ¡ InstallaKon ¡ RDB ¡API ¡ ApplicaKons ¡ Replay ¡ Access ¡ DB ¡ Logging ¡ Device ¡ Analog ¡ Electrical ¡ User ¡defined ¡ CAEN ¡ Wiener ¡ Iseg ¡ LWDAQ ¡ ELMB ¡ Rack ¡ types ¡ Types ¡ Digital ¡ Drivers ¡ Middleware ¡ Device ¡ (S7, ¡ Access ¡ Core ¡ (OPC, ¡DIM/ General ¡libs ¡ Alarms ¡ Model ¡ Modbus , ¡ Control ¡ DIP) ¡ etc) ¡ The JCOP Framework 8 ¡ M. Gonzalez Berges

Development ¡Model ¡ CERN Main ¡users ¡are ¡soeware ¡developers ¡(physicist, ¡engineers) ¡ • Users ¡>750 ¡(high ¡rotaKon) ¡ ~140 ¡insKtutes ¡in ¡40 ¡countries ¡ ¡ procedure ¡for ¡sublicensing ¡agreement ¡ Large ¡soeware ¡project ¡ • Code ¡size ¡(~1 ¡Mloc), ¡History: ¡15 ¡years ¡+ ¡future ¡(LHC) ¡ Organized ¡in ¡components ¡ • One ¡responsible ¡per ¡component ¡ ¡Mainly ¡central ¡service ¡+ ¡experiments ¡ open ¡source ¡like: ¡external ¡contribuKons ¡ ¡ Manuel Gonzalez Berges The JCOP Framework 9 ¡ M. Gonzalez Berges

Current ¡Usage ¡ CERN ● Detector ¡Control ¡System ¡(and ¡Detector ¡Safety ¡System) ¡ LHC ¡Experiments ¡ ¡ Fixed ¡Target ¡Experiments ¡(COMPASS, ¡NA62) ¡ ● Experiment ¡Control ¡System ¡ LHCb, ¡NA62 ¡ ¡ ● Accelerator ¡systems ¡(with ¡UNICOS) ¡ Cryogenics, ¡Vacuum, ¡Machine ¡ProtecKon, ¡etc ¡ ● Technical ¡Infrastructure ¡ Electrical ¡Network ¡ Domain ¡ Produc<on ¡Systems ¡ Params ¡(10 6 ) ¡ CV ¡Systems ¡ ALICE ¡ 100 ¡ ~3 ¡ ¡ ATLAS ¡ 130 ¡ ~10 ¡ ¡ CMS ¡ 90 ¡(30) ¡ ~9 ¡ LHCb ¡ 160 ¡ ~10 ¡ Accelerator ¡Complex ¡+ ¡Tech. ¡Infra ¡ ~200 ¡ ~9 ¡ Other ¡(COMPASS, ¡NA62, ¡etc) ¡ ~40 ¡ Manuel Gonzalez Berges The JCOP Framework 10 ¡ M. Gonzalez Berges

Example: ¡ATLAS ¡Detector ¡Control ¡System ¡(DCS) ¡ CERN Siemens Visit The JCOP Framework 11 ¡ M. Gonzalez Berges

NA62 ¡DCS ¡& ¡Run ¡Control ¡ CERN The JCOP Framework 12 ¡ M. Gonzalez Berges

Alarm ¡Screen ¡ CERN Manuel Gonzalez Berges The JCOP Framework 13 ¡ M. Gonzalez Berges

CERN The JCOP Framework M. Gonzalez Berges

CERN Ques<ons? ¡

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Soeware ¡Architecture ¡ CERN Configuration DB, Commercial Custom Archives, Storage FSM Log files, etc. WAN Supervision SCADA WinCC OA S LAN E C DIM OPC U LAN PLC RI Process Communication Protocols T Management VME Y ¡ Field Bus PC PLC/UNICOS VME Node Field Buses & Nodes Node Field Sensors/Devices Sensors / Actuators Management Plant The JCOP Framework M. Gonzalez Berges

Hardware ¡Architecture ¡-­‑ ¡Template ¡ CERN SERVICES Office computers WTS cernts Single sign-on GPN ¡ Archiving/ WTS or Logging App gateway MOON (Monitoring ) TN/ ¡ Exp ¡Net ¡ DIM/CMW OPC PLCs High Voltage Fieldbus ¡ Sensors & Actuators The JCOP Framework M. Gonzalez Berges 20

LHC ¡Exps ¡Detector ¡Safety ¡System ¡(DSS) ¡ CERN • Reliable ¡equipment ¡protec<on ¡/ ¡6 ¡instances ¡ ¡ CERN GPN DSS COM Back-End SCADA NTP Gateway PC OPC Server Optical Main Crates Link Profibus External Crates 21 ¡