Laurent Gross

# 1

Contrôle, Acquisition de Données et Contrôle, Acquisition de Données et Gestion des Erreurs du Tracker de CMSGestion des Erreurs du Tracker de CMS

CMS FranceCMS France29 - 31 mars 200629 - 31 mars 2006

G. BaulieuG. Baulieu IPNL – LyonIPNL – LyonF. Drouhin F. Drouhin UHA - MulhouseUHA - MulhouseL. GrossL. Gross IReS - StrasbourgIReS - StrasbourgL. MirabitoL. Mirabito IPN - LyonIPN - LyonD. Vintache D. Vintache IReS - StrasbourgIReS - Strasbourg

Laurent Gross

# 2

ObjectifsObjectifs

Système de contrôle et d’acquisition de donnéesSystème de contrôle et d’acquisition de données Ensemble Logiciel & Matériel

Objectifs :Objectifs : Fournir un système de contrôle et d’acquisition de données

pour le Tracker de CMS

Fournir un outil d’aide au diagnostique d’erreurs et de reconfiguration automatique du système

Fournir un système de contrôle et d’acquisition de données pour les centres d’intégration et de construction

Laurent Gross

# 3

ActeursActeurs

En France, trois instituts impliquésEn France, trois instituts impliqués IPN (Lyon) IReS (Strasbourg) UHA (Mulhouse)

CollaborationsCollaborations Inter-Instituts CERN Autre sous-détecteurs de CMS

Laurent Gross

# 4

ResponsabilitésResponsabilités

IPN LyonIPN Lyon Acquisition de données (DAQ) & Séquenceur Conception / Réalisation des outils logiciels associés

IReS / UHAIReS / UHA Contrôle rapide / Système de diagnostique Conception / Réalisation des outils logiciels associés

Mise en commun IPN Lyon/ IReS / UHAMise en commun IPN Lyon/ IReS / UHA Système de Contrôle, d’Acquisition de Données et de

Diagnostique du Tracker de CMS Distribution commune de ces outils

Laurent Gross

# 5

Vue générale du systèmeVue générale du système

CCU

CCU

CCU

Hybride

FEC FED

Séquenceur

Contrôle Superviseur

DAQ Superviseur

Détecteur

ContrôleAcquisition de données

(DAQ)

Laurent Gross

# 6

Contrôle du Tracker - FECContrôle du Tracker - FEC

Format PCI1 ring / carte

Format final VME 9U8 rings / carte

Laurent Gross

# 7

Contrôle du Tracker - CCUContrôle du Tracker - CCU

16 canaux I2C (gestion des Hybrides)

4 canaux d’E/S 8 bits (gestion des reset)

1 canal Mémoire 1 canal Trigger 1 canal JTAG

Laurent Gross

# 8

Contrôle du Tracker - HybrideContrôle du Tracker - Hybride

PLL

MUX

DCU

APV

APV : électronique de lecture PLL : puce de

programmation du retard et d’alignement de l’horloge

MUX : multiplexage de 2 APV DCU : monitoring des T°,

tensions et courants

Laserdriver analogique : envoi des données au Front-End Driver (FED)

Laserdriver digital : anneau pour la partie contrôle Front-End Controller (FEC)

Bus d’accès commun : i2c

Puces électroniques configurables dynamiquement Puces électroniques configurables dynamiquement

Laurent Gross

# 9

Contrôle du Tracker – BesoinsContrôle du Tracker – Besoins

Contrôle « rapide »Contrôle « rapide » Chargement « à la demande » de la configuration de l’électronique :

1 680 000 valeurs pour la configuration des 16 000 modules Nécessité de garder des versions de paramètres et leurs historiques

Utilisation d’une base de données de configuration Optimisation des temps de chargement

Rechargement « automatique » de la configuration de l’électronique (SEU, défaillance de l’électronique)

Automatisation de la détection et de la correction d’erreurs : Système de diagnostic

Contrôle « lent » (Monitoring) :Contrôle « lent » (Monitoring) : DCU (T°, V, I) sur les modules Senseurs de T° & humidité sur les boucles de refroidissements Basses et hautes tensions

Utilisation d’une base de données de conditions Prise de décision en cas d’erreur : Système de diagnostic

Laurent Gross

# 10

cond.

DB

Mesures

DCS layer(Diagnostic &

Reconfiguration)

Pilotes

Matériel

Visu. DCU(java)

cond.

DB

Filtre DCU(XDAQ)FiltreDCU(XDAQ)Filtre DCU

(XDAQ)

i2oconf.

DBDCU Thread

FecSupervisor(XDAQ)

DCU Thread

FecSupervisor(XDAQ)

DCU Thread

FecSuperviseur(XDAQ)

Visu. PLC(java)

PLC

Filtre PLC(XDAQ)

PLC

PLC

PLC

T, H, autres…T, H, autres…T, V, IT, V, I

Mesures

CâbléCâblé Lecture DCULecture DCU

Contrôle du Tracker – Architecture LogicielleContrôle du Tracker – Architecture LogicielleContrôle du Tracker – Architecture LogicielleContrôle du Tracker – Architecture Logicielle

Commandes

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# 11

Contrôle du Tracker - StatusContrôle du Tracker - Status

Pilotes de Périphérique :Pilotes de Périphérique : Utilisation de HAL (Hardware Access Library) pour le VME Version de développement validée Version d’exploitation validée

FEC Superviseur :FEC Superviseur : Version de développement validée Version d’exploitation validée

DCU SuperviseurDCU Superviseur Version de développement validée Version d’exploitation en cours de validation – tests de tenue en

charge nécessaires

Base de donnéesBase de données Version de développement validée Version d’exploitation validée

Laurent Gross

# 12

Acquisition de données - FEDAcquisition de données - FED

12 fibresAOH

RecepteurOptiqueFPGAsFront-End

EntréeTTCrx

Compact FlashFirmwareUpdate

VME FPGA

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# 13

Acquisition de données Acquisition de données – – BesoinsBesoins

Plusieurs Digitiseur supportésPlusieurs Digitiseur supportés Nécessité d’une abstraction générique de collection de données

FEDEmulator: Debug, FED PCI: Centre de tests des modules, FED VME 9U: Intégration

Interaction DAQ-Déclenchement-ContrôleInteraction DAQ-Déclenchement-Contrôle Boucle d’acquisition spécifique pour calibrer les détecteurs et les digitiseurs

ConfigurationConfiguration Ponctuelle, sur demande d’un utilisateur Automatique à chaque début de run

Utilisation d’une base de données de configuration. Optimisation des temps de chargement

Automatique (reconfiguration), sur détection d’une erreur Automatisation de la détection et de la correction d’erreurs : Système de diagnostic

ExploitationExploitation Flux de données très important : 90 Mbyte/s par partition en acquisition

locale Dimentionnement du réseau et des unités de filtrage dédiées

Stockage, intégrité des données, exploitation des données, essentiellement pour les DAQ locales aux centres de test et d’intégration

Développement d’outils clé en main

Acquisition de données – Architecture LogicielleAcquisition de données – Architecture Logicielle

Laurent Gross

# 15

Acquisition de données - StatusAcquisition de données - Status

DAQ basée sur les FED PCIDAQ basée sur les FED PCI Version de développement validée Version d’exploitation validée

DAQ basée sur les FED VME 9UDAQ basée sur les FED VME 9U Version de développement validée Version d’exploitation validée

Possibilité (récente) de provoquer des évènements Possibilité (récente) de provoquer des évènements simulés dans les FEDssimulés dans les FEDs

Tracker Supervisor (Séquenceur)Tracker Supervisor (Séquenceur) Version de développement validée Version d’exploitation validée

Laurent Gross

# 16

Bases de DonnéesBases de Données

Plusieurs bases de donnéesPlusieurs bases de données Construction Configuration Condition Géométrie

Pour les bases de Configuration et de ConditionPour les bases de Configuration et de Condition Oracle, accès via « Oracle Call C++ Interface » opérations de pré-chargement envisagées Parallélisation des accès envisagée

StatusStatus Version de développement validée Version d’exploitation validée

Laurent Gross

# 17

Système de DiagnostiqueSystème de Diagnostique

Capacitées offertesCapacitées offertes Conception de messages d’erreur dédiés Envoi de ces messages d’un processus vers un système de

diagnostique dédié Visualisation, tri et archivage des messages d’erreur Activation d’un système de reconfiguration sur demande Interface utilisateur pour la configuration, au vol, du système de

diagnostique Système générique Distribution version 1.3 disponible

StatusStatus Version de développement validée Version d’exploitation reste à valider

Tests de tenue en charge Synchronisation avec DCS/RCMS en cas de demande de

reconfiguration

Laurent Gross

# 18

Conclusions GénéralesConclusions Générales

Contrôle, Acquisition de Données et Diagnostique Contrôle, Acquisition de Données et Diagnostique Une distribution commune Une distribution commune

Système largement validé sur des « petits » systèmes Système largement validé sur des « petits » systèmes (Faisceaux test, Centres d’Intégration)(Faisceaux test, Centres d’Intégration)

Système « final » pour de nombreux modules logicielsSystème « final » pour de nombreux modules logiciels

Le test à grande échelle de ce système est attendu avec Le test à grande échelle de ce système est attendu avec impatience (test CERN 25%)impatience (test CERN 25%)

Collaboration IPN/IReS/UHA fructueuse & pérenneCollaboration IPN/IReS/UHA fructueuse & pérenne Beaucoup d’expérience acquise par le groupe Beaucoup d’expérience acquise par le groupe