22
modello e di un modello e di un sistema per la sistema per la valutazione in valutazione in tempo reale della tempo reale della qualità del fascio qualità del fascio di Elettra di Elettra

Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Sviluppo di un Sviluppo di un modello e di un sistema modello e di un sistema

per la valutazione in per la valutazione in tempo reale della qualità tempo reale della qualità

del fascio di Elettradel fascio di Elettra

Page 2: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Qualità

Insieme delle proprietà e delle caratteristiche di un prodotto e/o di un servizio che gli conferiscono la capacità di soddisfare i bisogni del cliente/fruitore.

Proprietà

Cliente

Page 3: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Qualità - Normativa ISO 9000

Miglioramento continuo

Decisioni basate su dati di fatto

Page 4: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Utenza

Tipologia d’utenza L’acceleratore ospita un alto numero di utenti che

permangono per lasso di tempo molto breve con esperimenti ben differenziati

Nuove applicazioni Mediche e terapeutiche

Page 5: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Obiettivi Valutare la disponibilità (MTBF,MDT,MTTR)

Rappresenta il periodo di tempo che il fascio di Sincrotrone è utilizzabile UpTime

variabili ottenibili mediante l’analisi delle procedure giornaliere della sala controllo e del calendario macchina annuale, rapportandosi alle diverse modalità di funzionamento dell’acceleratore

Page 6: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Obiettivi

Valutare la disponibilità ponderata Disponibilità rapportata alle specifiche del progetto di

Elettra Trend

Individuare i trend negativi per intervenire anticipatamente mediante una manutenzione preventiva

mediante un’analisi funzionale di Elettra e introducendo

alcuni concetti fisici si ricavano le variabili alle quali l’utenza risulta essere particolarmente sensibile.Analisi dell’architettura della rete aziendale

Page 7: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

UpTime Analisi

Procedure d’iniezione e giornaliere Parametrizzare le operazioni (BeamStopper TL, corrente)

Individuazione delle eccezioni

Calendario macchina Modalità di funzionamento (Energia, freq. d’iniezione,

TotalTime, Donwtime, ect.)

Eccezioni

Page 8: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

UpTime

Beam User Beam User Fisica di macchina Beam User Beam User

A

07:00 19:00 07:00 19:00 07:00 07:00 19:00 07:00 19:00 07:00

07:00 08:00 08:45

A. - La durata dell’iniezione è inferiore ai 45min bonus

- L’iniezione richiede più di 45min downtime

Disponibilità = [(TotalTime – Inj.Time – Downtime) + bonus ]

TotalTime – Inj.Time

Page 9: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Disponibilità ponderata

Elettra è un acceleratore di terza generazione Wiggler e ondulatori nelle sezioni rette Ampia banda di lunghezze d’onda selezionabile Alti livelli di flusso

I. Orbita globale• Rms e Media orizzontale e

verticaleII. Orbita locale

• Posizione e angolo al centro della sezione retta

Page 10: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Disponibilità ponderata

Compensare l’energia persa dagli elettroni nell’emissione della radiazione di Sincrotrone

Cavità a radiofrequenza Influenza il lifetime e la massima corrente Stabilità longitudinale del fascio

III. Parametri delle quattro cavità• Temperatura, potenza e fase

Page 11: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Disponibilità ponderata

Durata media-breve degli esperimenti alto lifetime

DCCT collegato al voltmetro digitale DATRON SRPM “Synchrotron Radiation Profile Monitor”

IV. DCCT• Corrente presente in macchina e relativa lifetime

V. SRPM• Misura della dimensione

trasversale del fascio X & Y

• Instabilità

Page 12: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Controllo

Duplice controllo : Variazione nel tempo (rms orbita, RF)

Superamento soglia (rms orbita, IDs, SRPM)

Scala rispettando lo minimo stabilito dell’80% Diversi gradi di gravità

Tolleranza: Δt= 0.1°C grado peso % globale

Δ > Δt 1 5 5

Δ > 2Δt 2 5 10

Page 13: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Architettura della rete 3 livelli di computer

Workstation LPC EIU

2 livelli di rete Rete Ethernet Fieldbus MIL-1553BServer TOM

Page 14: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Architettura della rete

Server LPC Diretto dato già contenente l’informazione finale

volutaEs. Server LPC che fornisce i dati relativi al SRPM

Indiretto i dati ottenuti dall’interrogazione delserver necessitano di essere

elaborati per ottenere l’informazione finale desiderata

Es. orbita

Page 15: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Architettura della rete

Struttura comandi

Ogni chiamata RPC del sistema di controllo e’ identificata da un nome formato da quattro stringhe

family, member, action e mode

Es. PSCH_S1.3_CURR_RR si riferisce alla lettura della corrente del correttore orizzontale S1.3

Individua la tipologia dell’oggettoEs. pompa ionica, BPM, alimentatore, ect

Individua l’oggetto nell’ambito della famigliaEs. alimentatore del terzo quadrupolo della seconda sezione della TL

Individua l’azione che voglio intraprendere sull’oggettoEs. corrente magnete

Individua la modalità dell’azioneEs. leggere la corrente nel magnete

Page 16: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Sviluppo

Comunicazione macchina

Divulgazione risultati

Elaborazione dati

C++ MySQLApache server

+PHP

Page 17: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Sviluppo Comunicazione

Comunicazione con cavità RF mediante protocollo LPC:

Int get_cavity_data ( member, voltage, temperature )char *member;double *voltage, *temperature ;{ RPC_list list ; list.lpc.member = member ; list.lpc.family = "CAVITY" ; list.lpc.action = "VLT" ; list.lpc.datum = voltage ; sid=do_rpc ( &HostCavity, service_lpc, "RR", &list); list.lpc.family = "CAVH2O" ; list.lpc.action = "REFTMP" ; list.lpc.datum = temperature ;sid=do_rpc ( &HostCavity, service_lpc, "RRI", &list );}

char *mach_mem[N_CAVITIES] = { "S2.1", "S3.1", "S8.1", "S9.1" } ;

for ( i=0;i<N_CAVITIES;i++ ) {

if(strcmp(mach_mem[i],"S9.1")==0){ strcpy ( HostCavity.host, "ecrfa9" ) ; HostCavity.port = 10000 ; HostCavity.sid = -1 ; }

Page 18: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Sviluppo Comunicazione Comunicazione con il SRPM

Comunicazione con il DCCT

get_DCCT(&MCurrent,&tau,&rate)

get_SRPM_status ( &AccSRPM, &status )

get_SRPM_data ( &AccSRPM, &xsrpm, &ysrpm )

Page 19: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Sviluppo UpTime – Disponibilità ponderata

select concat(timediff(max(`bst`.`ora`),min(`bst`.`ora`)))

Disponibilità = [(TotalTime – Inj.Time – TotDowntime – FisTime - Bug) + bonus ]

TotalTime – Inj.Time – FisTime

Page 20: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Risultati Intervento pompe da vuoto

Page 21: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Risultati Calo potenza cavità RF Mean Time for inJection MTJ UpTime

Page 22: Sviluppo di un modello e di un sistema per la valutazione in tempo reale della qualità del fascio di Elettra Sviluppo di un modello e di un sistema per

Conclusioni

Sviluppo del progetto

Certificazione ISO9000

Diagnostica

Manutenzione preventiva

Certificazione

Qualità

UpTime