Entwicklung eines Kontrollsystems für die Strahllagemessung am ...

2 INHALTSVERZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Überblick 5
2 Grundlagen 7
2.1 Teilchenbewegung im Speicherring . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2.2 Arbeitspunkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2.3 Luminosität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2.4 Strahlverluste und Quench . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
3 Meßprinzip 11
3.1 Messung der Strahllage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
3.2 Triggerung der Lagemessung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
3.3 Messung des Strahlverlusts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3.4 Alarme, Strahldump und Freeze . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4 Entwicklung des Kontrollsystems 22
4.1 Analyse des HERA-Kontrollsystem . . . . . . . . . . . . . . . 22
4.2 Anforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.3 Grundlegende Konzepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3.1 Modularität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
4.3.2 Echtzeitfähigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
4.3.3 Portabilität . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
4.3.4 Nebenläufigkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.3.5 Wartungsfreundlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
4.4 Beschleunigung der Datenauslese . . . . . . . . . . . . . . . . 32
5 Das Klassenkonzept 36
5.1 Die Klassen für den Feldbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
5.1.1 Simulation eines Feldbusses . . . . . . . . . . . . . . . 38
5.1.2 Die SEDAC-Busklasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
5.1.3 Anpassung an andere Feldbussysteme . . . . . . . . . . 39
5.2 Module am Feldbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.2.1 Basisklasse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
5.2.2 Spezialisierung für HERA . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.2.3 Abstraktion von Registerzugriffen . . . . . . . . . . . . 43
5.2.4 Spezialisierung zur Datennahme . . . . . . . . . . . . . 45
5.3 Gruppenverwaltung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
5.4 Kommunikation mit den Clients . . . . . . . . . . . . . . . . . 48