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ITER如何应对集成到CODAC大型系统的标准化案例研究

国际热核实验堆是人类历史上最复杂的科学项目,旨在证明核聚变技术在科学和技术上的可行性。

无限能量

聚变是为太阳和恒星提供动力的核反应,是无限能量的潜在来源,安全且无碳排放。ITER的目标就是利用聚变能量,这是如今聚变研究设备到未来聚变能量工厂之间关键的实验步骤。

作为中国、欧盟、印度、日本、韩国、俄罗斯和美国之间的大型国际实物合作,ITER项目促进控制基础设施的标准化,以确保所有子系统可集成管理。

由于大量称为工厂系统的大型组成部分,ITER聚变反应堆是一个大型而复杂的项目。

参与ITER项目的七国机构需做出实物贡献,建立工厂系统:完成完整的系统交付,包括其自身的仪表与控制应用(I&C)。

关键挑战——如何将众多子系统集成到中央控制系统中?

ITER控制系统部负责人Anders Wallander表示:“标准化是尝试将控制系统与数百个不同供应商的零件进行集成的关键因素。CODAC核心系统与选定的硬件组件一起实现了标准化。”

Cosylab与ITER的控制系统部门(CSD)一起,构建合适的工具,提供专家培训和支持,以实现系统接口的高度统一和标准化。

解决方案:CODAC核心系统

ITER的控制系统标准

ITER的控制系统部(CSD)负责实现ITER设备,即ITER CODAC,的控制系统(控制、数据访问和通信)。为提高工厂系统的I&C应用的同质性,这些系统将会是CODAC的一部分,CSD促进了这些工厂系统I&C的开发和测试的标准化。

因此,CSD为工厂系统I&C的开发制定了一套规则——《工厂控制设计手册》(PCDH),所有ITER贡献者都必须遵守——并开发了一个名为CODAC核心系统(CODAC Core System)的平台,该平台是以软件发行,带有开发人员需要的所有工具,以使工厂系统I&C符合《工厂控制设计手册》。ITER平台的参与者使用标准化解决方案,从而降低系统集成过程中的风险。

Cosylab参与该项目,以实现以下目标:

• 开发和构建CODAC核心系统,包括其所有工具,例如EPICS;
• 建立文件完善、标准化的开发环境和打包系统。其目的是大量交付软件分发,可作为第三方I&C系统的运行环境和开发环境
• 为全球I&C工程师提供高级培训,来使用CODAC核心系统,使他们有足够的专业知识来为ITER开发工厂I&C系统。
• 向全球的CODAC核心系统用户提供直接技术支持,以确保他们将能够遵循PCDH标准和准则轻松使用其工具。

CODAC核心系统分布

在Cosylab,我们意识到软件分发基础架构(如CODAC核心系统(CCS))的多面性。它既是运行时环境,又是开发环境。若想要使EPICS社群、ITER国内机构或其他机构的资源更易融合,它就不能是单一的。因此,解决方案必须精细且动态,并管理良好。这在各个开发站点之间实现统一,并易于开发人员操作方面,必不可少。

ITER控制系统部负责人Anders Wallander认为,成功实现物流标准化(例如包装、分配、培训和支持)至关重要。“ Cosylab是成功实施这种物流的主要贡献方。”

截至2018年2月,全球各地的组织已经在使用CODAC核心系统。资料来源: www.iter.org/mach/codac/CoreSystem

CODAC核心系统支持团队

CODAC核心系统目前在工厂系统I&C的开发中被大量使用,是一个既面向高层又面向I&C的工具包,用于兼容ITER PCDH的开发。使用这样的工具包需要广泛的技术支持。

ITER CODAC核心系统负责人Franck Di Maio解释说:“为了确保用户能正确采用我们的软件发行版,我们为ITER国内机构和所有ITER供应商提供了广泛的支持服务。通过邮件地址可以进入支持请求,Cosylab团队负责处理用户请求,并在需要时触发动作。好的支持具有响应迅速,回答准确的特点,这具有极高的战略意义,能够确保项目的供应方能够遵循建议的高效途径,这一直以来都很成功。”

Di Maio补充说:“定期的现场实际操作研讨会、在ITER国内机构处进行的专门会议(总共超过20次)以及cosylab提供的在线培训视频能够有效保持较低的学习曲线和拥有ITER套件,这些套件可供世界各地拥有不同背景的I&C开发人员使用。

左侧:来自ITER国内各机构的工程师与Cosylab的Rok Sabjan(左)和Franck Di Maio(右)一起参加了CODAC培训。

确保中央控制与工厂系统通信

确保工厂系统的一直管理对成功运行ITER来说至关重要,因此我们已经制定《工厂系统手册》和《 CODAC核心系统》软件包。工厂系统I&C现在已为更快的集成做好准备,以减少返工风险,而CODAC的用户已获得了不间断且一致的高层支持,可专注于他们的生产力。

自2008年以来,Cosylab一直是ITER值得信赖的合作伙伴,持续提供与CODAC Core System相关的软件服务。

未来之路

Cosylab在ITER项目上不仅仅贡献了CODAC核心系统。除了开发活动之外,ITER项目还在控制系统的操作方面有所准备,以供ITER设备生成等离子体脉冲。Cosylab专家还负责相关咨询工作,领域包括技术分析、配置应用程序设计、实时框架和其他软件工具。

下载有关深度案例研究,了解CODAC核心如何应对标准化挑战以及Cosylab贡献为何。

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