Организация удалённого участия в экспериментах на установке типа Токамак

Abstract

Описан программный механизм организации удалённого участия в экспериментах на исследовательской установке типа Токамак в части организации удалённого управления оборудованием, контроля его параметров состояния и диагностики. Он является альтернативой традиционно применяемым механизмам для российских и зарубежных установок типа Токамак: T-10, T-15, JET, JT-60, FTU и др., основанным на таких программных комплексах, как MDS+ и ПК ИВК. Поскольку традиционные механизмы устарели и не могут применяться на новых установках типа Токамак без глубокой модернизации, задача новой разработки является актуальной. Механизм основан на применении нового унифицированного протокола взаимодействия подсистем системы автоматизации экспериментов установок типа Токамак - T-ICS. Протокол учитывает индивидуальные особенности аппаратной платформы подсистем и обеспечивает шифрование сообщений, необходимое при удалённом взаимодействии компонентов системы посредством сети Ethernet. Показаны его преимущества по сравнению с традиционными подходами, применяемыми при решении подобных задач. Реализация предложенного механизма показана на примере использования SCADA системы TRACE MODE для управления оборудованием системы автоматизации экспериментов на одной из зарубежных установок типа Токамак. Применение нового механизма совместно со SCADA позволяет значительно автоматизировать процесс разработки прикладного ПО, упрощает командный язык управления оборудованием и диагностики его состояния. В настоящее время механизм прошёл тестирование на базе макетов подсистем действующего зарубежного Токамака и полноценно применяется в составе системы управления им. Ввиду высокой перспективности разработки ведутся работы по внедрению механизма в состав системы управления модернизируемого российского Токамака Т-15.

The paper describes the software implementation of remote participation at Tokamak device experiment, particularly hardware remote control and monitoring implementation. This is an alternative to the traditional implementations based on such software kits as MDS+ and PK IVK used at Russian and foreign Tokamak devices: T-10, T-15, JET, JT-60, FTU. Traditional implementations are outdated and require deep modification for effective usage at new devices, so the new implementation is rather actual. The implementation is based on the use of new unified communication protocol for Tokamak subsystems - T-ICS. The protocol takes into account the individual peculiarities of subsystem hardware platform and provides the means of message encryption required for communication using Ethernet-based networks. The comparison of traditional approaches and the described implementation was also described. The implementation of the approach proposed was shown using a TRACE MODE SCADA for the experiment automation system hardware control at one of the foreign Tokamak devices. The use of the new implementation combined with SCADA allows significant automation of the applications development, simplifies hardware control and monitoring command language. At the present the software implementation was tested on the models of the active foreign Tokamak subsystems and it is currently used for model subsystem control. Because of the high potential of the mechanism is going to be integrated into control system of modified T-15 Russian Tokamak.