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21 Dezembro 2005Agostinho Gomes1 ATLAS - Sistema de controlo (DCS) do calorímetro Tilecal Agostinho Gomes Jornadas do LIP 2005.

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1 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes1 ATLAS - Sistema de controlo (DCS) do calorímetro Tilecal Agostinho Gomes Jornadas do LIP 2005

2 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes2 O DETECTOR ATLAS Calorímetro Electromagnético Tilecal (calo hadrónico região central) Detector Interno Sistema de Muões

3 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes3 O Calorímetro Hadrónico TILECAL está dividido em 3 regiões: O TILECAL Barril Central Barril Lateral 3 barris, 64 módulos cada Princípio de Operação do TILECAL Telhas paralelas à direcção das partículas Placas de Ferro (82%) + Telhas Cintiladoras (18%) Segmentação Longitudinal: = Cintilador

4 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes4 O DCS do TILECAL Sistemas principais de controlo do TILECAL: Sistema de Baixa Tensão – Alimentação de vários componentes electrónicos localizados no interior das gavetas: motherboards da alta tensão, distribuidor e digititizers (3 a 15V) Sistema de Alta Tensão – Aplica a tensão aos fotomultiplicadores (400 a 1000 V) Sistema de Arrefecimento – arrefecimento das fontes de baixa tensão e das gavetas onde está instalada a alta tensão e outra electrónica Infra-estrutura – racks, crates VME, etc Outros sistemas: Césio ( 137 Cs) Minimum bias Laser Sistemas de calibração/monitorização

5 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes5 Fonte de alimentação para a baixa tensão localizada no finger finger A electrónica do TILECAL está localizada em gavetas

6 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes6 O DCS do TILECAL Back-end: – Sistema distribuido de PCs controlados por software do tipo Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) – O sistema SCADA escolhido foi o programa comercial PVSSII da companhia Austríaca ETM Front-end: – Electrónica do Sistema de Alta tensão: micro boards e opto boards, comunicando via CANbus – ELMB (Embedded Local Monitor Board) – PLCs (Programmable Logical Controller)

7 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes7 ELMB utilizado no sistema de baixa tensão Tolerante à radiação Funciona na presença de campos magnéticos Baixo consumo, o que permite alimentação remota a grandes distâncias, até 200m Input e output digitais Input de 64 canais analógicos multiplexados Baixo custo por canal de I/O

8 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes8 Monitorização do sistema de baixa tensão ELMB acoplada à motherboard, alimentado por auxiliary boards 8 tensões MB –5 MB +5 MB +15 DIG +5 DIG +3.3 HV –15 HV +5 HV x8 = 2048 tensões a monitorizar Fonte de alimentação para a baixa tensão Monitoriza também correntes e temperaturas TOTAL: 256x64 = canais a monitorizar

9 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes9 Monitorização das baixas tensões – visão global e tendências Painel de controlo e monitorização de um sector do Tilecal

10 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes10 Sistema de controlo das auxiliary boards As auxiliary boards são utilizadas para ligar/desligar as fontes de baixa tensão. Sistema de controlo para ligar as auxiliary boards ainda está complicado.

11 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes meter cable USA15 Power Supply 16 ELMBs por ramo de CAN 4 ramos por partição 4 partições (EBA,LBA,LBC,EBC) Ramo de CANbus do sistema de baixa tensão Cartas PCIcan da Kvaser (com 4 portos cada uma) OPCserver

12 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes12 A comunicação com o sistema de controlo é feita através da placa HVmicro via CANbus Monitorização do sistema de Alta Tensão Alta tensão fornecida pelas crates da HVPS O ajuste fino das altas tensões para cada fotomultiplicador é feito pela placas HVopto A comunicação com a HVPS crates é feita utilizando o protocolo RS422 TOTAL: canais de alta tensão a monitorizar (adicionar 5000 canais com temperaturas e tensões de referência) V = 1V G < 1%

13 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes13 Sistema de alta tensão Driver HVact comunica com as gavetas através de CANbus Interface de PVSS com HVact faz monitorização e envia comandos para as gavetas Protótipo já testado no ambiente de Atlas, ainda necessárias muitas afinações

14 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes14 Estabilidade do sistema de alta tensão V max (V) Flutuações V max = V max – V min (em 1 semana) #PMT Drawer 1 Drawer 2 Drawer 3 Registar-se-ão apenas as variações superiores a 0.1 V para diminuir o tráfego no CANbus

15 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes15 Hardware na caverna no início do commissioning Racks na caverna USA15 HVPS LVPS

16 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes16 Difícil trabalhar dentro do detector

17 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes17 Rack Y A1

18 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes18 Temperaturas nas racks do TileCal

19 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes19 Humidade nas racks do TileCal

20 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes20 Integração no DCS ATLAS – FSM hierárquica (3) (3) Automatic action on the HV system ATLAS RPCCSCTGCMDTTileLARTDRSCTPixelCICExt Systems EBCBCBAEBA CICExt SystemsCoolingHVLV (2) (2) State transition (READY -> Error) (2) T1T2PressCrate0Crate1Crate2 (1) Detector overheating (1) (4) State transition (ON -> OFF) (4) Control Units Device Units Channels

21 21 Dezembro 2005Agostinho Gomes21 Conclusões Principais componentes do sistema de controlo do Tilecal já existem e foram testadas de forma autónoma Commissioning dos sistemas de baixa e alta tensão do barril central está em andamento na caverna Alarmes e reacções automáticas estão a ser estudados para implementação utilizando a FSM Integração com DAQ e DCS de Atlas será feita ao longo de 2006


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