Богданов В. Ю. Косачев В. В.

Модернизация высоковакуумной системы В Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований осуществляется модернизация высоковакуумной системы откачки пучковой камеры сверхпроводящего синхротрона Нуклотрон с целью получения рабочего вакуума в камере на уровне 10-9 – Торр. Основное оборудование вакуумной системы располагается по периметру кольцевого укорителя длиной 252 м.

Рис.1. Фрагмент кольца Нуклотрона с вакуумным насосом

Рис. 2. Схема расположения вакуумного оборудования Нуклотрона.

Представление данных программы Vacuum monitoring 2.3 в виде online графика Программа Vacuum monitoring, установленная на АСУ Нуклотрона, создает базы данных и записывает в них значения вакуума в камере. Создан веб-сайт, который берет значения из этих баз и выводит их в виде графика. Для создания визуального графика нами был использован язык разметки гипертекста (HTML) и скриптовый язык программирования для разработки веб- приложений (PHP). На графике по вертикальной оси отложены значения давлений, по горизонтальной – время в секундах. Имеется возможность отрисовывать график по заданному диапазону значений давления, либо по заданному диапазону времени.

Рис. 3. Зависимость значения вакуума от времени для двух детекторов

Программа для записи информации о параметрах пучка в базу данных Программа, написанная на языке C/C++, извлекает информацию из файла, описывающего параметры пучка (orbita.csv) и записывает ее в базу данных. Каждую секунду программа обращается к серверу на котором хранится файл с информацией и если параметры пучка изменились, программа дописывает их в базу. Если файл с момента последней записи в базу не изменился, то информация не записывается.

Рис. 4. Фрагмент кода программы

Цель написания программы была достигнута. Информация записанная программой в будущем будет использована для анализа состояния пучка Нуклотрона.

Работа на производственной практике имеет два направления: 1) Модернизация веб-страницы с графиком горизонтального положения пучка в нуклотроне. ( 2) Программное расширение мониторинга вакуума (Vacuum viewer), т.е. слежения за состоянием вакуума в камере Нуклотрона, а также вакуумного оборудования и запись в базу данных.

График горизонтального положения пучка в нуклотроне (рис. 5). Выполнен на основе языка JavaScript с использованием технологии AJAX для автоматического обновления графика при поступлении новых данных. Рис. 5. Здесь на горизонтальной оси откладывается расстояние по кольцу нуклотрона от точки начала измерений(место инжекции), а на вертикальной оси - горизонтальное положение центра пучка в камере в миллиметрах. Так как значение поля в разные моменты времени неоднородно (поле меняется с изменением энергии пучка для удержания на нужной траектории), делают несколько измерений в каждой точке. Веб-страница позволяет выбирать нужные измерения и отображать их на графике(всего 5 графиков).

Программное расширение мониторинга вакуума Наша программа(Vacuum viewer) содержит 3 окна: - Общая мнемосхема кольца Нуклотрона с отображением состояния оборудования. - Гистограмма вакуума в камере Нуклотрона - График вакуума в камере Нуклотрона На пульте линейного ускорителя стоит программа, написанная на Delphi, опрашивающая оборудование через com-порт, которая записывает в служебный текстовый файл текущие выбранные точки измерений и значения вакуума в этих точках. Была создана программа, работающая параллельно основной программе. Она считывает служебный текстовый файл через интернет, и, в случае поступления новой информации, добавляет точки на графике и записывает в базу данных. База использует СУБД MySQL и содержит таблицу со следующими полями.

Рис. 6. База данных. Поля: -Id – Идентификационный номер записи; -Time – Время измерения; -Data – Дата измерения в формате год-месяц-дата; -21 поле с названиями точек измерения и записями о состоянии вакуума.

Общая мнемосхема кольца нуклотрона с отображением состояния оборудования. Мнемосхема представляет собой интегрированный монитор автоматизированной системы управления (АСУ). Монитор АСУ служит для управления вакуумным оборудованием и отображением его состояния. Состоит из главного экрана (рис. 7) и 10 экранов вакуумных постов (рис. 8).

Рис. 7. Монитор АСУ, главный экран. Условные обозначения: Шиберы Турбомолеку- лярный насос Тут показано всё кольцо и главные элементы вакуумных постов.

Рис. 8. Монитор АСУ, один из вакуумных постов. Здесь показано всё оборудование (пример рис. 8), а также элементы управления оборудованием («рычажки» на фотографии).

Рис. 9. Программа «Vacuum viewer», главное окно. Текущее состояние вакуума отображается в виде гистограммы в реальном времени. Гистограмма имеет логарифмическую шкалу. Гистограмма

Рис. 10. Программа «Vacuum viewer», график. На горизонтальной оси откладывается время, на вертикальной значение вакуума. Программа имеет 2 режима отображения графика, - Построение в реальном времени, точки добавляются при поступлении новых данных в служебный текстовый файл. - Построение из базы данных, необходимо ввести период, когда были сделаны измерения в формате год-месяц-число.

Заключение Таким образом, были выполнены все текущие задачи по программному расширению мониторинга вакуума, т.е. программы «Vacuum viewer», и выполнена веб-страница с графиком горизонтального положения пучка в Нуклотроне.