LHDデータ処理 定常実験への取り組み 2015/10/1 1 はじめに 2015/10/1 今年度のLHD実験では、昨年度まで と比べて、定常実験が高い頻度で行 われる予定になっている。このため、 データ収集系では定常実験に対応す るように改良し、また新しいシステム を開発する。 今回は、この定常実験への取り組み についての概要を紹介する。 2 定常実験への取り組み 2015/10/1 大容量データへの対応 リアルタイムでのデータ取り出し (WE7000, CompactPCI) 既存システムの収集形態の再検討 (CAMAC) 3 データの大容量化 2015/10/1 LHD実験の第７サイクル 最終週において、1000～ 1300秒の長時間定常放電 実験を行った。 第７サイクルにおいても、 WE7000を使った計測によ り、放電中20kHzのサンプ リングを行い続けたため、 それまでの計測と比べて、 １ショットあたりの総データ 量が大幅に増えた。 4 CAMAC系データ処理システム概要 計測器 クライアント データ収集サーバ データ収集 タスク データ転送 タスク 共有 メモリ データ保存 タスク 2015/10/1 プラズマ放電中、計測器の バッファメモリにサンプリング データを蓄え、放電終了(計 測終了)後、データ収集サー バにデータが転送される。 データの収集と転送は同時 には行われない データ ベース 5 2015/10/1 6 定常実験の収集における CAMAC系システムの問題点 実験データのサンプリングが時間軸に対して粗くなる 一度に収集できる量・サンプリング数は変わらないので、 10秒放電→1000秒放電となると、サンプリングクロック を100分の1にしなければならない。 放電中のデータを取り出すことができない データの発生は、放電終了後にサーバーへのデータ転 送が終わってからとなる。 2015/10/1 7 定常実験でのデータ収集 デジタイザ 2015/10/1 WE7000やCompactPCIでは、リア ルタイムにデータサンプリングと転送 を行う運転を用いる。 運転形態 サンプル速度 (ch数) ch単価 CAMAC 繰返し ~1 MHz (< 132) 150~250 k\ 計測制御VME 実時間 ~10 Hz (8) 20~50 k\ WE7000 実時間 ~20 kHz (32~40) 55~80 k\ CompactPCI 実時間 ~1 MHz (28) 100~200 k\ 8 2015/10/1 9 WE7000,CompactPCIと CAMACの収集動作の違い WE7000,CompactPCI t=0 t = 300 プラズマ放電 データサンプリング(～20kHz,～1MHz) サーバへのデータ転送 CAMAC t=0 t = 300 プラズマ放電 データサンプリング(500Hz～4kHz) 2015/10/1 サーバへの データ転送 10 リアルタイムデータ転送 計測器 クライアント データ収集サーバ データ収集 タスク データ転送 タスク 共有 メモリ リアルタイム データ転送 タスク 2015/10/1 WE7000と CompactPCI計測で は、リアルタイムデー タ転送を追加 データ保存 タスク データ ベース 11 リアルタイムデータ転送の利用例 リアルタイムにデータモニタリング ADCモジュールからの波形データの表示 CompactPCIではカメラ(CCD)モジュー ルからの画像データを表示することを予 定 2015/10/1 リアルタイムデータから制御にフィード バック 12 リアルタイムデータ転送の課題 2015/10/1 さまざまな種類のモジュールからの データを扱うことを考慮 CompactPCIのモジュールでは、サ ンプリングクロックが高く、単位時間 あたりのデータサイズが極めて大き いため、処理時間や使用メモリに問 題 13 定常実験へのCAMAC系計測の対応 クロックを落とし、低いサンプリング レートで計測する 実験シーケンスとは別のサイクルで 動作させる 2015/10/1 (メリット)システムに特に変更が必要ない (デメリット)データが時間軸に対して粗くなる (メリット)時間軸に対して細かくサンプリングがで きる (デメリット)システムに大きな機能変更・追加が 必要。データが途中抜ける形になる 14 CAMACの別サイクル動作 長時間放電 サーバへの データ転送 サンプリング サーバへの データ転送 サンプリング サーバへの データ転送 サンプリング １回の放電に対して、何度か定期的にサンプリングとサーバへの データ転送・保存を行う データは途中が抜ける形になるが、サンプリングする期間について は、短パルスと同様に高サンプリングでの計測が行える サンプリングから次のサンプリングまでの時間間隔は、データ転送と 保存にかかる時間によって、計測ごとに違う間隔になる 2015/10/1 15 その他の開発課題 2015/10/1 CAMACデモジュレータの利用 CAMACクレートコントローラの Ethernet対応(現在はSCSI) データ収集システムの運転自動化 類似波形の検索 OODB利用を排除したバージョンを 作り、フリーウェア化 16 その他の今後の目標 2015/10/1 データ 17
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