Top Banner
Volome 2, Nomor /, Nopember 2000 ISSN 1411-/349 SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN KEMUNGKINAN PENGGUNAANNYA DI P3TM Dewita, Budi Santoso, Sudiyanto P3TM - BATAN, Yogyakarta ABSRTAI( SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN KEMUNGKINAN PENGGUNAANNYA DI P3TM Umumnya akselerator di laboratorium penelitian maupun aplikasi di dllnia menggunakan sistem standard bus pada sistem kendalinya. Beberapa laborator/um mula mula menggunakan standar CAMAC kemudian mengganti secara bertahap dengan VME atau VXl, seperti pada fasilias Continuous Electron Beam Accelerator (CEBAF) di VA USA .National Laboratoryfor High Energy Physics (KEK) di Tsukuba Jepang, don National Synchrotron Light Source (NSLS) di Brookhaven National Laboratory (BNL) Upton. NY, USA,. Di Cina sejak awal perencanaan menggunakan bus VME. Telah pula dikembangkan didunia program untuk experimenfisiko seperti EPICS, program ini untuk sistem kendali yang menggunakan bus VME. Untuk mewujudkan penggunaannya di P3TM perlu dipelajari penggunaan blls VME, keberadaannya dipasaran saat ini, membuka hubungan dengan pengguna EPICS dan kalau mungkin mendapatkannya. hila ingin menggunakan bus standar untuk sistem kendali " ABSTRACT STANDARD BUS SYSTEM ON ACCELERATOR AND THE POSSIBILITY OF ITS APPLICATION IN 1'31'M Usually accelerator in the reseach and applied laboratory already used standard bus system on their control systems In the beginning several laboratories IIsesCAMAC system and then avadually use to VME or VXI bus sllch as at Continllous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF) in VA USA,National Laboratory for High Energy Physics (KEK) in Tsllkllba Japan, and National Synchrotron Light Source (NSLS) in Brookhaven National Laboratory (BNL) Upton. NY, USA,. On China since prerequirement it has been decided to use VME bus. EPICS program have been developed in the world for physics experiment. VME bus control system. P3TM needs to study VME bus and its availability on the market, also to make collaboration with EPICS user and try to obtain it if standard busfor control system is to be considered. PENDAHULUAN A kselerator kebanyakan digunakan pada eksperimen fisika yang menggunakan berkas ion berat dan berkas electron. Komponen akselerator dapat diklasifikasikandalam dun kategori yaitu komponen aktif seperti magnet, RF cavities, pemisah elektrostatik, pengubah darn daD instrumentasi berkas. Semua bagian berperan aktif dalam menjaga kondisi akselerator dan juga gnat melakukan perubahan dari satu keadaan ke keadaan yang lain. Yang kedua komponen pasif seperti, site access (tempat masuk), listrik, sistem vakum, pendingin daD ventilasi, kriog~nika dan Rencegahan personel seperti terlihat pada Gambar 1. I) Komponen pasif bekerjanya tidak bergantung dart partikel yang diproses dalam arti tidak terlibat pada basil proses. Fasilitas seperti ini membutuhkan sistem kendali yang handa!. Beberapa generasi baru sistem kendali dikembangkan dengan kemampuan lebih cepat daD dikendalikan seeara canggih pada semon level hirarki. Sistem kendali seperti ini pada umumnyamenghendaki adaptive, terstruktur hirarki, perangkat kerns terdistribusi, operasional seeara te- SISTEM BUS STANDARD PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN KEMUNGKINANPENGGUNAANNYADl P3TM Dewita, dkk. "'m . _Io t J:!1 -'.- 0 , ,.. -"- III :::::::-'" ........ Gambar 1. Bagan komponen akselerator rug meDeros, mempunyai hubungan yang dinamik pada aplikasi dan modul kendali, daD memungkinkan penggunakan Universal Graphical Application Programming Interface(UGAPI). (2J Salah satu carDuntuk meneapai keinginan ini adalah dengan menggunakan sistem bus standar, karena sistem bus standar memberikan beberapa keuntungan antara lain mudah untuk diubah, memungkinkan untuk meningkatkan kemampuan sistem, mengurangi waktu pengembangan, eepat 45
12

SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Dec 25, 2021

Download

Documents

dariahiddleston
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Volome 2, Nomor /, Nopember 2000 ISSN 1411-/349

SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALlAKSELERATOR DAN KEMUNGKINAN PENGGUNAANNYADI P3TM

Dewita, Budi Santoso, SudiyantoP3TM -BATAN, Yogyakarta

ABSRTAI(

SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN KEMUNGKINANPENGGUNAANNYA DI P3TM Umumnya akselerator di laboratorium penelitian maupun aplikasi didllnia menggunakan sistem standard bus pada sistem kendalinya. Beberapa laborator/um mula mulamenggunakan standar CAMAC kemudian mengganti secara bertahap dengan VME atau VXl,seperti padafasilias Continuous Electron Beam Accelerator (CEBAF)di VA USA .National Laboratoryfor High EnergyPhysics (KEK) di Tsukuba Jepang, don National Synchrotron Light Source (NSLS) di Brookhaven NationalLaboratory (BNL) Upton. NY,USA,. Di Cina sejak awal perencanaan menggunakan bus VME. Telahpuladikembangkan didunia program untuk experimenfisiko seperti EPICS, program ini untuk sistem kendaliyang menggunakan bus VME. Untuk mewujudkan penggunaannya di P3TM perlu dipelajari penggunaanblls VME, keberadaannya dipasaran saat ini, membuka hubungan dengan pengguna EPICS dan kalaumungkin mendapatkannya.hila ingin menggunakan bus standar untuk sistem kendali

"

ABSTRACTSTANDARD BUS SYSTEM ON ACCELERATOR AND THE POSSIBILITY OF ITS APPLICATION IN1'31'M Usually accelerator in the reseach and applied laboratory already used standard bus system on theircontrol systems In the beginning several laboratories IIsesCAMAC system and then avadually use to VMEor VXI bus sllch as at Continllous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF) in VA USA,NationalLaboratory for High Energy Physics (KEK) in Tsllkllba Japan, and National Synchrotron Light Source(NSLS) in Brookhaven National Laboratory (BNL) Upton. NY, USA,. On China since prerequirement it hasbeen decided to use VME bus. EPICS program have been developed in the world for physics experiment.VME bus control system. P3TM needs to study VME bus and its availability on the market, also to makecollaboration with EPICS user and try to obtain it ifstandard busfor control system is to be considered.

PENDAHULUAN

Akselerator kebanyakan digunakan padaeksperimen fisika yang menggunakanberkas ion berat dan berkas electron.Komponen akselerator dapat

diklasifikasikandalam dun kategori yaitu komponenaktif seperti magnet, RF cavities, pemisahelektrostatik, pengubah darn daD instrumentasiberkas. Semua bagian berperan aktif dalam menjagakondisi akselerator dan juga gnat melakukanperubahan dari satu keadaan ke keadaan yang lain.Yang kedua komponen pasif seperti, site access(tempat masuk), listrik, sistem vakum, pendingin

daD ventilasi, kriog~nika dan Rencegahan personelseperti terlihat pada Gambar 1. I)

Komponenpasif bekerjanya tidak bergantungdart partikel yang diproses dalam arti tidak terlibatpada basil proses. Fasilitas seperti ini membutuhkansistem kendali yang handa!. Beberapa generasi barusistem kendali dikembangkan dengan kemampuanlebih cepat daD dikendalikan seeara canggih padasemon level hirarki. Sistem kendali seperti ini padaumumnyamenghendaki adaptive, terstruktur hirarki,perangkatkerns terdistribusi, operasionalseeara te-SISTEM BUS STANDARDPADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DANKEMUNGKINANPENGGUNAANNYADl P3TMDewita, dkk.

"'m

. _Io t J:!1 -'.-0 , ,..-"-III :::::::-'" ........

Gambar 1.Bagan komponen akselerator

rug meDeros, mempunyai hubungan yang dinamikpada aplikasi dan modul kendali, daDmemungkinkan penggunakan Universal GraphicalApplication Programming Interface(UGAPI). (2JSalah satu carDuntuk meneapai keinginan ini adalahdengan menggunakan sistem bus standar, karenasistem bus standar memberikan beberapakeuntungan antara lain mudah untuk diubah,memungkinkan untuk meningkatkan kemampuansistem, mengurangi waktu pengembangan, eepat

45

Page 2: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

V%me 2. Nomor I. Nopember 2000 ISSN ].1/1-13./9

dalam debug sistem. meningkatkan kemampuanperawatandaDmengw-angipencatatan (dokwnenta.si). Sistem bus standar juga memerlukan perangkatlunak yangmaju.

Pacta wnwnnya Rroses kendali mempunyaiempat lapis arsitektur.1I Lapisan pertama adalahperalatan proses, di mana terdapat sensor daDaktuator. yaitu perangkat untuk sensor/monitor,pengukurandaDoperasi. Instrwnentasi daDprosessorterdapat pacta lapisan dun. Sistem bus standarbiasanya mulai acta pada lapisan ini (dua). Di sinibesaran fisis dalam bentuk analog ditransfer kedigital daD algoritme keDdaHterendah dikerjakan.Lapisan ke tiga dikerjakan proses managemen daDinterface program aplikasi (API). Interface denganoperator daD fungsi penyimpanan basis data,pemasukan basis data dari luar daD interface globaladalah rllngsi lItama dad lapisan ini. Lapisan kl:empat adalah lapisan global yang berisi ikhtisarinformasidaDkendali.

Makalah ini merupakan studi pustakatentangkemungkinanpenggunaan sistem bus standar

"

pacta kendali akselerator di P3TM dengan melihatperkembangan 4 macam standar bus yang ada didunia daDpenggunaannyadi laboratoriunakseleratorlima belas tahun belakangan ini. Dipelajari apa sajayang berkaitan dengan system kendali akseleratoryang menggunakan bus standar seperti perangkatlunak dU. Diamati perencanaan pembangunankendali di beberapa akselerator terutama pactapersyaratan awal (prerequirement) sehingga munculkeputusan menggunakan bus standar daD dilihatkondisi di P3TM balk swnberdaya manusia, maupunsistem kendali yang pemah dilakukan balk untukakseleratormaupun bukan.

STATUSPERKEMBANGAN

Sistem Bus Standar

Ada 4 macam standar sistem bus yang masihdigunakan daD dijual oleh pabrik. Semuanyacondong meningkatdalam hal kecepatan akusisi datadaD jwnlah bit datanya. Perbedaan utama dadkeempat sistem bus standar dapat dilihat pada Tabel1.

TABEL 1. Perbedaan antara keempat macam sistem bus standar.

YXI (VMEbus Extention for Instrument) mulaidikembangkan pacta tahun 1988. Dilihat darikecepatannya VXI tidak menambah kecepatanVME (Versa Modul Europa) daD merupakan busstandar yang kini masih portlier .

Hal-Ital yang Berkaitan Dengan Bus Standardan Kendall Akselerator.

Experimental Physics and Industrial ControlSistem (EPICS) memberikan pengendalian daDkomunikasi data pacta experimen fisika. EPICS

adalah sistem keDdaH proses terdistribusi yangdibangun pacta perangkat lunak komunikasi bus(Gambar 2 daD 3). (7)

Multisystem Extention Interface Bus(MXlbus) mulai dikembangkan tahun 1990,dirancang untuk komunikasi kecepatan tinggi antarperangkat. MXIbus merupakan pintu gerbangmultifungsi antara prosesor dari bermacam.macamarsitektur. MXI typical digunakan dengan sistemkendali EPICS sebagai gerbang antara sistemVMEbus daD sistem VXIbus. (8)

Proseding Seminar Nosianal Teknologi Akselerator danAp/ika.l'inyaVol.2. No.1. Nopember 2000

46

ITEM C A M ACI4) VME VXIPJ S T D BUS[6]

PIN 86 pin, 2 baris 96 pin ,3 baris Ukuran C sama 56 pin 2 baris1 stasiun kontrol (konektor pi) tinggi sepertiacta di paling kanan p2 sebagai salah satu VME ukuran B(stasiun ke 25) pilihan pactakart besar Ukuran D,1 - 24 stasiun di baris b (ukuran B) ukuran C +normal Memungkinkan konektor p3

menjalankan 21 yangmodul, dengan p2 mempunyai 3meningkat +6 modul baris daD p2

julZa3 baris

Speed 4 to 5 Mbyte /sec 20/40/80/160 20/40/80/160M 16 Kbit/secMbyte/sec byte/see

Data bit 8,16,24 8,16,32,64 8,16,32,64 8,16,32

Page 3: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

V%me 2, Nomor 1, Nopember 2000

Gambar 2 . Bagan fungsi subsistem EPICS.

Gambar 3. Bagan fisik subsytemEPICS.

PLC (Programmable Logic Controler )digunakan di Advanced Photon Source ArgonneNational Laboratory untuk menggantikan logicrelay konvensional. Di sini PLC digunakan padssistem keselamatan personel. Allen Bradleymengeluarkan VME scanner card sehingga antaraPLC VME daDEPICS dapat berkomunikasi,[9]

Laboratorlum yang Menggunakan Bus Standardp~da Kendall Akseleralor

1.SuperconduclingSuper Collider (SSC)

Fasilitas ini terdiri dari enam akselerator dengantenaga paling rendah I GeV, yang dibangun di kotaWaxahachie, Texas USA.IIG,II)Tiga bus standarVME, STD bus clanCAMACmasih digunakanpadsSSC .seperti terlihat pads Gambar 4. Walaupunakhirnya proyek ini dibatalkan, tetapi ads baiknyadiketahuibagaimanaproyek ini direncanakan.

2. Continuous Electron Beam Accelerator Facility(CEBAF), Jefferson Lab, di Newport News,VirginiaUSA.

Fasilitas ini mengubahdati suatu paket yang

ISSN 1411-1349

/'

I>tN. 0C3 8CMT ANI

WI lID

IIUSI4E~y

YI

WI

Gambar 4. Lapis kedua dati sistem kendali SSC. .

dikembangkan sendiri ke sistem bUS[12).SistemkeDdaHyang lama terdiri dati dun lapis jaringanyang menghubungkan antara stasion kerja clanCAMAC lewat bus GPIB. Lapis ketiga adalahinterface operator untuk penampil grafik daDprogram kendali. Lapis kedua loop kendali terlihatpada Gambar 5.

Pacta Sistem yang baru perangkat kernsCAMAC yang ads dihubungkan dengan VME-baseI/O controller lewat CAMAC serial highway(Gambar 6).

3. National Laboratory for High Energy Physics(KEK), KEK PS (Protron Synchrotron) diTsukuba, Jepang,

Fasilitas ini mempunyai akseleratorTRISTAN. [13.14)Saat ini TRISTAN dikendalikandengan komputer mini clansistem CAMAC,daDadsrencana untuk mengganti dengan teknologi yanglebih modem.

Dari hasil diskusi penggantian sistem kendaliperangkat lunak yang akan digunakan EPICS berartisistem kendali yang baru akan menggunakan VMEbus ataupun VXI. KEKB mernpakan proyek 5 tahunmulai tahun 1994 untuk mengubah akseleratorelektron positron menjadi assymetric electron-positron collider. Setelah 15 tahun menggunakansistem yang lama, KEKB akan mengganti dengansistem kendali barn.

Kendali akselerator yang basis utamanya padssistem relay logileterstandar dalam modul (interlock,on/off, up/down), clan data akusisi oleh komputer,beberapa bagian dati sistem ini telah diganti secarabertahap dengan VME dikendalikan dengankomputer. Disimpulkan bahwa perangkat lunakdalam sistem VME lebih ntmit untuk melakukankomunikasi jaringan clan akan huang-huang waktusaja untuk mengembangkannyalebih lanjut. Saat inisetengah bagian dati akselerator dioperasikan secaramanual, akan diubah kedalam sistem yangdikendalikankomputer.

SISTEM BUS STANDARD PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DANKEMUNGKINAN PENGGUNAANNYA D1 P3TM

Dewifa, dkk.

47

Page 4: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Volome 2, Nomor I, Nopember 2000 /SSN /411-1349

- Supertbon

Gambar5. Arsitektur sistem kendali CEBAF yang lama.

HP-7xx X terminal

HP-7xx

Ethernet

Gambar 6. Arsitektur sistem kendali yang barn (yang direncanakan).

Proseding Seminar Nasional Telcnologi Akseleralor donAplikasinya

VoU, No.1, Nopember 2000

48

Page 5: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Volome 2, Nomor 1, Nopember 20()O ISSN 1411-1349

Prmnlation LAyer

CAMAC

Crate

,',.

aPIB,elc.: ' EquipmenlConlfalLAyrr

CAMAC, , ",...,.................................................

Devlct Inltrlact LAytr

ISellalH.W.

Gambar7.Sistemarsitektur dati sistem kendali KEKB.

Perubahan pertama akan dikerjakan pads unitkendali clanperangkat interface antara unit kendalidcngan peralatan akselerator tetap sama, untukkonfigurasi ini mereka menggunakan PLC. Merekacondong menggunakan kendali pengukuran yanglebih teliti (akurati) clankeandalan (reliability) lebihbaik dari pada kecepatan yang lebih tinggi.

Perangkat penggerak untuk VMEdikembangkan menggunakan Visual Basic. Dataakusisi clan monitor berkas dikonfigurasi denganVXI yang progranmyamenggunakanLabView.

4. National Synchotron Light Source (NSLS) padsBrookhavenNational Laboratory USA. [IS)

Laboratorium ini telah di renovasi sistemkontrolnya tahun 1991 clanprosesnya selesai tahun1993. Sistem yang lama terlihat pads Gambar 8.Sistem ini mempunyai3 tingkatjaringan-star terdiridaTi dUB data general (DG), 16 bit komputerberkomunikasi dengan 5 komputer Nova di stagkecepatan DG. Sistem ini rumit clan lambat karenabanyak terdapat multiple link clan perawatannyasulh. Sistem yang barn mempunyai sistemterdistribusi, yang terdiri dari stasiun kerja berunjukkerja tinggi clan V11E micros untuk kontro1perangkat kerBs ditambah komunikasi Ethernet.Sistemyang barn terlihat pads Gambar 9. Perangkatlunak milcrodirancang o1ehNSLS sendiri.

5. Shanghai Synchrotron Radiation Facility(SSRF) dan Beijing T-Charm Factory (BTCF)di Cina.[l6]

Penelitian clan pengembangan di SSRF

dimulai tahun 1996 clan fasiHtas akan mulai operasi .2002.Sistem kendali mengambil dari arsitekturdistribusi. Struktur sistem kendali dapat dilihat padaGambar 10. Sejumlah besar VMENXI berbasismikroprosesor clanProgrammable Logic Controller(PLC) digunakan sebagai front-end (antara), untukmengendalikan peralatan akselerator, Gambar II,.Perangkat lunak menggunakan EPICS, strukturnyaseperti pads Gambar 12

6. Laboratorium E1ectrotechnieal(ETL) di TsukubaJepang[I7)

Laboratorium ini menggunakan PC sebagaidasar sistem pengendali di ring TERAS. Sistemnyaterdiri dari DAP (Data Acquisition pes) dengananalog, digital I/O clan interface GPffi, UIP (UserInterface PC ) clansistemjaringan. PC bekerja padsMicrosoft Windows95 untuk DAP clan UIP, clankomunikasi jaringan lewat TCP/IP. Bagan dapatdilihat pads Gambar 13.

Perencanaan dl sse don KEKB

SSC memberikan persyaratan yang cukupdetail untuk membangun sistem kendali. Daripersyaratan itu dieari beberapa kemungkinan,sebagai eontoh persyaratan sistem kendalinyamempunyai tunda tanggap tidak' terpantau olehoperator (operator langsung dapat melihat basilmemenuhi ini, tanggapannya seo1ah.o1ah tanpawaktu tunda) untuk minimum waktu tanggap 50 mg.Jumlahtotaldatayangdihasilkan250MbyteDowntime kendali 30 jam dalam 4505 jam opersi pertahun.

49SISTEM BUS STANDARD PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DANKEMUNGKINAN PENGGUNAANNYA Dl P3TM

Dewita. dkk.

Page 6: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Volome 2, Nomor I, Nopember 2000 ISSN /4/1-1349

N.S~L,SCOHrROL~1EM Ll22.!.l

4&-'6Tennin,,11

Dcvelopmen! Link

Gambar 8. Arsitekturjaringan sistem kendali di NSLS yang lama.

New NSLS Control System Network (7/93)

UserNSLS Ethernet

Appro... 55 MI .bout 75 .ut.. RealTime Ethernet

VMECom put""

Gambar 9. Arsitekturjaringan sistem kendali di NSLS yang barn.

Proseding Semi11arNasional Teknologi Akselerator don

Aplikasin)'aVol.2. No. I, Nopember 2000

50

Page 7: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

V%me 2, Nomor 1. Nopember 2000 ISSN 141/-1349

.'

Be8mfeedback

Steoolngmotdr. VacuumBeamDiagnostic

)

Gambar 10. Struktur sistemkendali di SSRF.

D~""ce Devitt! Devfcel

Gambar 11. Sistemfront-end (antara)

SISTEM BUS STANDAlW PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DANKEMUNGKINAN PENGGUNAANNYA DI P3TM

DeW;IG,dkk.

51

Ethernet:::;;;::-

I fVNE

ltill1u WtnkpF ttltlonCOO C C ,Bel cI

GPia FieldBut

DeviceJnledaC(

Inltro.

Page 8: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Volome 2, Nomor I, Nopember 2000 ISSN 1411-/349

---

Front - end

Dcvh:;c controller

e Graphic Interfacee Consolc manager. Nctwarlc communication-RPC

.Gulphlc Interface.Tasle scheduler

. Dalabase.ContralapplicatIoneNetwork communjeetion-APe

-Oatabasee Tasle scheduler-Ra.1 con'rol job. Data I/O routines- Network cnmmu.

eDet.puoleDevice control ProD.-Oala communication

Gambar 12. Strukturperangkat lunak.

CONTROL ROOM Ring Room

Main Control

Darabasesystem

Beam SteeringController

IDPMI

0Beam Transport,Injection SystemController

. r "'---',

.1 CAr-BTS IL n....

Energy & Currentl PCMonitor

Ethernel

Gambar 13. Bagan Sistemkendali arus. di mana UIP-expl bekerja pactaMicrosoft WindowsNTdan Home PC di akses lewatjalur telepon.

Proseding Seminar Nasional Teknologi Akselera/or don

AplikasinyaVol.2, No.1, Nopember 2000

52

Page 9: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Va/orne 2. Nornor 1, Nopernber 2000 lSSN 1411-1349

Kapasitas sistem yang dipasang harns sekurang-kurangnya 50% lebih besar dari yang dikehendakisehingga memungkinkan diperluas 400% tanpabiaya penggantian komponen (cukup biayainstalasi). Dari persyaratan diatas acta beberapakemungkinan arsitektur komunikasi, akhimyapilihan jatl.lh pacta TDM (Time DivisionMllilip/exi"g) yang Bangor lung pengglUumnnya pacta

. industritc1ckomunikasi.Sistcmini mcmungkinkanberhubungandengan betmacarn macam sistem yangberbeda. Pacta sctiap lokasi peralatan sinyalkecepatan rendah T1 (1,5 Mbps) dimultipleksdengan menggunakan add-drop multiplexer (ADM)ke dalam kecepatan tinggi OC3 sonet (SynchronousOptical Net) link untuk transmisi jarak jauh(menangani 84 sinyal T1 clan bekerja pacta 155Mbps). Kemudian OC3 dihubungkan dengan globalOC48 (2,5 Gbps) sanet link. Salah satu contoharsitektur dari sistem di alas dapat dilihat pactaGambaI'14.

fI.I.',,"

GambaI'14Arsitekturkendali SSC.

Seperti halnya SSC, KEKB pun menentukanpersyaratan fungsionalnya lebih dahulu. Masing-musing kclol1lpok mcngnjuknn pcrsynl'llinn yangdiinginkan ke grup kendali. Misalnya kelompokperangkat kerBs yang menginstalasi komponenakselerator menginginkan agar mereka dapatmengamati nilai aruS magnet, tegangan catu days

dsb., hila terjadi kesalahan dapat dilaporkan clandirekam secepatnya. Kelompok operatormenginginkan grup kendali memberikan urutanoperasi akseleratorlcol/ider, menyediakan fasilitasyang dapat menganalisis operasi terdahulu clanmembuat hubungan parameter yang diukur dengannilai terukur untuk mengatur akselerator. Kelompokfisiko menghendaki hubungan antara pengamatanberkas simulasi dengan koreksi sistem berkns yangacta. Dari keinginan ketiga kelompok tersebut gmpkendali membuatarsitektur sistem kendali. Seisin itutentu Baja acta persyaratan dasar yang ditentukanseperti data hams dapat dibaca, data hams dapatdisimpan untuk dianalisis dll. Setelah persyaratanditentukan kemudian dibuat rancangan dasar.Rancangan dasar di KEKB interface antal's sistemkendali clan peralatan yang dikendalikanmenggunakanstandsI'intemasional seperti CAMAC,VME, VXI clan GPIB. Dalam membangun sistemkendali diperhatikan pula scSi ekonomi clanefektifitas. 1umlahpersonil di grup kendali KEK 12orang.

KOND1Sl SlSTEM KENDALl Dl P3TM

(P/ls/llbattg Tekttologi MaJII)-BA TANd;J'ogyakarla

Sistcm kcndali yang ada di P3TM untuk I11csinberkas electron menggunakan Compact IndustrialPCXU-205 sebagai slave clan dihubungkan denganPCX-795 ke komputer bantu master. Dart komputerbantu digunakan RS485 untuk komunikasi dengankomputer kendali PC 486.[18)Data akusisimenggunakan PCL718/818 sedans relaymenggunakanPCLD-786(GambaI'15).

Kondisi di P3TM mendekati kondisi diLaboratorium Electrotechnical Laboratory TsukubaJepang. P3TM belum berpengalaman menggunakanbus standsI' VME,VXI maupun CAMAC hat iniditunjukan dengan hampir tidak acta tulisan yangdihnsilknnmcngcnai kendnli ynng menggunnknnhilsstandsI' tersebut diatas. P3TM belum menggunakanPLC untuk sistern relay. Tabel 2 memberikangambaran perbedaan kondisl sistem kendali dibeberapa fasilitas akselerator

53S1STEM BUS STANDARD PADA SISTEM KENDAll AKSELERATOR DAN

KEMUNGKINAN PENGGUNAANNYA D1 P3TM

Dewila. dkk.

Page 10: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

V%me 2. Nomor 1, Nopember 2000 1SSN 141/.13-19

KOMPUTERKENDAll

AKUSISI INPUT ANALOG PR-651

KOMPUTERBANTU

POLD-786

RELAY DRIVERI PCX-795SI

SLOTEXPANSION

CHASISPCXU-2D5

IPOL-110 I\PCL-718 I

POLD-oa9NUX(2)

POLD-aa9MUX(10)

POLD-786

RELAYDRIVER

KENDAll ON-OFF DIGITAL

Gambar 15. Blok c!iagral11otomatisasi MBE terdistribusi.

Tabel 2. Perbadingan konc!isi beberapa laboratorium Ifasilitas akselerator.

KESIMPULAN

Untuk jangka waktu dekat dengan kondisiekonomi seperti sekarang clan dana yang terbatassystem kendali seperti yang dilakukan diElectrotechnicalLaboratory TsukubaJepang palingmemW1gkinkanclan hal ini telah dilakukan W1tuksistem kendali pacta Mesin Berkas Elektron diBidang Akselerator P3TM. Bila inginmengembangkanke sistem bus standar VME makaperlu dipersiapkanbeberapa hal yaitu

1. Menyiapkan sumberdaya manusiayangmengetahuikerjabusVME.

2. Melihat beberapa altematif yangditawarkanpenjual bus VME.

3. Mengadakan atau membuka hubW1gandengan penggW1aEPICS kalau mW1gkinmendapatkan program ini

4. Ada baiknya juga mempelajari PLC clancara pemrogramannya.

5. Dari hasil 2, 3, clan4 ditentukanbiaya yangdiperlukan.

6. PenggW1aanVME akan memicu kegiatanyang lebih luas misalnya, tentang jaringan,perangkat lunak seperti EPICS dU.

Proseding Seminar Nasionaf Tekn%gi Akse/era/or donAplikasinyaVol.2. No.1. Nopember2000

54

LABORATORIU SSC CEBAF KEK NSLS SSRF ETL P3TMM/F ASILIT AS

BUS STANDAR VME. CAMAC CAMAC VME VME VME GPIB RS.485

CAMAC VME GPIBSTD

SISTEMRELAY . . PLC . PLC . PCLD.786

KOMPUTER . . . VAX VAX PCbasis. PC486intel PCXU.205

Sistem operasi UNIX . UNIX. VMS Windows/95 DOS 6.22

X Windows. X WindowsMS Windows,Windows NT

Perangkat lunak . . EPICS (C) C DELPHI Turbo Pascal7

Page 11: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Volome 2, Nomor I, Nopember 2000 ISSN 14J1-1349

DAFTAR rUST AKA

I. MICHEL RABANY, "Interfacing IndustrialProcess Control systems to LEPILHC" ,Proceeding of International Conference onAccelerators and Large Experimental PhysicsControl System, KEK Tsukuba Nov 1991.

2. CARL CORK AND HIROSHI NISHIMURA,"Frameworkfor ControlSystem Development",Proceeding of International Conference onAccelerators and Large Experimental PhysicsControl System, KEK TsukubaNov 1991.

3. MOORE, R. BORK , J. HEEFNER, S. BASITI," The SSCL Process Control system" , NuclearInstruments & Methods in Physics Research,SectionA, Vol. 352, Dec. 1994.

4. -' "CAMAC Instrumentation and InterfaceStandard", John Wiley & Sons, Inc.,NewYork,1982..

5. -' "VMEbus Extensions for InstrumentationVXlbus", System Specification Revision 1.2,June 1988

6. -' "TechnicalManual & Data Book, STD Bus,Sistem and Prom Programmers", Pro-LogCorporation, California 1985.

7. DALESIOL.R., KRAIMER M.R., KOZVBALAJ. "EPICS Architectur" Proceeding ofInternational Conference on Accelerators andLarge Experimental Physics Control Sistem ,KEK Tsukuba Nov 1991.

8. JEFFREY O. HILL, "A VXI Message BasedCommunicationsDriver and ResourceManagerfor EPICS" Nuclear Instruments & Methods inPhysics Research, Section A, Vol. 352, Dec.1994

9. STEIN SJ. "One-way Data Transferfor PLCto VME Status Reporting at the AdvancedPhoton Source" Nuclear Instruments &Methods in Physics Research, Section A, Vol.253, 1994

10. VALERIE CORKER, et aI., "Soft Architectureof the SCC Accelerator Sistems String Test.",Nuclear Instruments & Methods in PhysicsResearch, SectionA, Vol. 352, Dec. 1994

II. HUNT, K. LOW, " A PerformanceRequirements Analysis of the SSC ControlSystem", Proceeding of InternationalConference on Accelerators and LargeExperimental Physics Control Sistem , KEKTsukubaNov 1991.

12. WILLIAM A. WATSON III et al. , "TheCEBAF Accelerator Control Sistem: migratingfrom a TACL to an EPICS Base Sistem ",Nuclear Instruments & Methods in PhysicsResearch,SectionA,Vol.352,Dec. 1994.

13. KATOH. T, etal. "Status of the KEKBAccelerator Control Sistem Development" ,KEK Preprint 95-214 March 1996

14. KADOKVRA, K.NIGORIKAWA, AAKIYAMA, H. NAKAGAWA ANDJ.KISHIRO, "The Improvement of the KEK PSControl System", Proceedings of theInternational Workshop on Control for Small~and Medium -Scale Accelerators, IWCSMSA96KEK, Tsukuba, Japan Nov.II-15, 1996.

15. JOHN D. SMITH, SVSILARAMAMOORTHY, YaNG N.TANO, "NSLSControl System Upgrade", Nuclear Instruments& Methods in Physics Research, Section A,Vol. 352, Dec. 1994.

16. JIJIU ZHAO, .. Conceptual Design of TheControl System for SSRF and BTCF',Proceedings of the International Workshop onControl for Small-and Medium -ScaleAccelerators, IWCSMSA96 KEK, Tsukuba,Japan Nov.II-15, 1996.

17. OHGAKI H et ai, "PC-based Control System inStorage Ring TERAS" , -

18.AHMAD PAHANG NUGROHOV, "Otomatisasi Mesin Berkas ElekfronTerdisfribusi", Laporan Kerja praktek di PPNYBATAN.

TANYAJAWAB

Subarl Santoso

. Pendapat anda tentang penggunaanPLC lebihjauh untuk sistem kontroi akseierator,jeiaskan.

Dewita

'" Pada umumnya publikasi ilmiah yangmenjelaskan kendali akselerafor menggunakanPLC untuk pengendali on,off (relay). Adabeberapa publikasi yang menginformasikanado perangkaf lunak pengendalianmenggunakanPLC don terkoneksidengan VMEbus.

Prayltno. Dalam penentuansistem bus says kira perIu

memikirkan factor kecepatan arsitektur dU.Dalam centa yang anda sampaikan saya belummendengaralasan -aiasan dari masing-masing?

. Apabila semua menggunakan VME apakahekonomis? .

. Dalam kesimpulan periu dipikirkan ulangmasalah saran karena anda tidak membahaspermasalahan yang dihadapi oieh P3TM,sehinggabagaimana bisa memberi saran.

Dewlta

'" Dalam uraian saya, saya inginmenggambarkan ado trend beralih dariCAMAC ke VME afau VXlyang dilakukan

SISTEM BUS STANDARD PADA SISTEM KENDALl AKSEL ERA TOR DANKEMUNGKlNAN PENGGUNAANNYA D1 P3TM

Dewila, dkk.

.55

Page 12: SISTEM BUS STANDAR PADA SISTEM KENDALl AKSELERATOR DAN …

Volome 2. Nomor 1, Nopelllber 2000 ISSN 1411-1349

'it

beberapa fasilitas alese/erator.Kecepatcllldanarsilek/ur ie/as merupakan lac/or yangmenentukan, SSC memberikan informasidemit/an /erliha/ dar/ pro perancangannya(wak/u /anggap <50 Ins) wa/aupun demlkianKEKB merancang /idak semata-matabertumpupada kecepa/an yang /inggi leIapi /ebihdilekankan pada ke/eli//an don keanda/an ,

Ten/u soja penggunaannya disesuaikan denganfasi/i/as kendali yang ingin dibangun dan donayang ado.Berdasar publikasi yang ada di P3TM soya'it

.-

me/ihat kecenderungan rancangan seper/i yangado di fa:,'i/itas ETL. Saran yang soyasampaikan berdasar pada pub/ikasi yang ado.Apabi/a dido/am perkembangannyamembutuhkan penggunaan bus s/andar donVMEmerupakan bus standar yang dipi/ih motaado beherapa ha/yang mungkinper/II diketahuiseperti adanya perangkat /unak yangdikembangkan o/eh beberapa negara yangmemi/iki akse/erator . dU. , menginga/sumberdaya manusia di P3TM be/urn pernah(berdasar publikasi yang ado) menggunalcanCAMAC, VME mallpll/1 VXI.

Proseding Seminar Nasional Teknologi Akselera/or don

Ap/ilwsinyaVo/.2, No, 1, Nopember 2000

56