Sviluppo di un
modello e di un sistema
per la valutazione in
tempo reale della qualità
del fascio di Elettra
Qualità

Insieme delle proprietà e delle
caratteristiche di un prodotto e/o di un
servizio che gli conferiscono la capacità di
soddisfare i bisogni del cliente/fruitore.
Proprietà
Cliente
Qualità - Normativa ISO 9000

Miglioramento continuo

Decisioni basate su dati di fatto
Utenza

Tipologia d’utenza
 L’acceleratore ospita un alto numero di utenti che
permangono per lasso di tempo molto breve con
esperimenti ben differenziati

Nuove applicazioni
 Mediche e terapeutiche
Obiettivi

Valutare la disponibilità (MTBF,MDT,MTTR)
 Rappresenta il periodo di tempo che il fascio di
Sincrotrone è utilizzabile
UpTime
variabili ottenibili mediante l’analisi delle procedure
giornaliere della sala controllo e del calendario
macchina annuale, rapportandosi alle diverse
modalità di funzionamento dell’acceleratore
Obiettivi


Valutare la disponibilità ponderata
 Disponibilità rapportata alle specifiche del progetto di
Elettra
Trend
 Individuare i trend negativi per intervenire anticipatamente
mediante una manutenzione preventiva
mediante un’analisi funzionale di Elettra e introducendo
alcuni concetti fisici si ricavano le variabili alle quali
l’utenza risulta essere particolarmente sensibile.
Analisi dell’architettura della rete aziendale
UpTime

Analisi
 Procedure
d’iniezione e giornaliere
Parametrizzare le operazioni (BeamStopper TL, corrente)
 Individuazione delle eccezioni

 Calendario

macchina
Modalità di funzionamento (Energia, freq. d’iniezione,
TotalTime, Donwtime, ect.)

Eccezioni
UpTime
Beam User
07:00
19:00
Beam User
07:00
19:00
Fisica di macchina
07:00
Beam User
07:00
19:00
Beam User
07:00
19:00
07:00
A
07:00
A.
08:00
08:45
- La durata dell’iniezione è inferiore ai 45min
bonus
- L’iniezione richiede più di 45min
downtime
Disponibilità = [(TotalTime – Inj.Time – Downtime) + bonus ]
TotalTime – Inj.Time
Disponibilità ponderata

Elettra è un acceleratore di terza generazione

Wiggler e ondulatori nelle sezioni rette

Ampia banda di lunghezze d’onda selezionabile

Alti livelli di flusso
I.
Orbita globale
•
Rms e Media orizzontale e
verticale
Orbita locale
•
Posizione e angolo al centro della sezione retta
II.
Disponibilità ponderata

Compensare l’energia persa dagli elettroni
nell’emissione della radiazione di Sincrotrone

Cavità a radiofrequenza

Influenza il lifetime e la massima corrente

Stabilità longitudinale del fascio
III.
•
Parametri delle quattro cavità
Temperatura, potenza e fase
Disponibilità ponderata

Durata media-breve degli esperimenti


IV.
V.
alto
lifetime
DCCT collegato al voltmetro digitale DATRON
SRPM “Synchrotron Radiation Profile Monitor”
DCCT
•
Corrente presente in macchina e relativa lifetime
SRPM
•
Misura della dimensione
trasversale del fascio
X&Y
•
Instabilità
Controllo

Duplice controllo :
 Variazione
nel tempo (rms orbita, RF)
 Superamento soglia (rms orbita, IDs, SRPM)

Scala rispettando lo minimo stabilito dell’80%
 Diversi
gradi di gravità
Tolleranza: Δt= 0.1°C
grado
peso
% globale
Δ > Δt
1
5
5
Δ > 2Δt
2
5
10
Architettura della rete


3 livelli di computer


Workstation
 LPC
 EIU
2 livelli di rete
Server TOM
Rete Ethernet
 Fieldbus MIL-1553B
Architettura della rete

Server LPC
 Diretto
dato già contenente l’informazione finale
voluta
Es. Server LPC che fornisce i dati relativi al SRPM
 Indiretto
Es. orbita
i dati ottenuti dall’interrogazione del
server necessitano di essere elaborati
per ottenere l’informazione finale
desiderata
Architettura della rete
Individua laIndividua
tipologia l’oggetto
IndividuaIndividua
l’azione che
la modalità
nell’ambito
della
famiglia
dell’oggetto
voglio intraprendere
dell’azione
 Struttura comandi
alimentatore
delEs.
terzo
Es. pompa Es.
ionica,
BPM,
sull’oggetto
leggere la corrente nel
quadrupolo
della
seconda
alimentatore,
ect
Es.
corrente
magnete
Ogni chiamata
RPC del
sistema
di
controllo
e’
magnete
sezione della TL
identificata da un nome formato da quattro stringhe
family, member, action e mode
Es. PSCH_S1.3_CURR_RR si riferisce alla lettura della
corrente del correttore orizzontale S1.3
Sviluppo
Comunicazione
macchina
Elaborazione dati
C++
MySQL
Divulgazione
risultati
Apache server
+
PHP
Sviluppo Comunicazione

Comunicazione con cavità RF mediante
protocollo LPC:
Int get_cavity_data ( member, voltage, temperature )
char *member;
double
*voltage, *temperature ;
{
RPC_list
list ;
list.lpc.member = member ;
list.lpc.family = "CAVITY" ;
list.lpc.action = "VLT" ;
list.lpc.datum = voltage ;
sid=do_rpc ( &HostCavity, service_lpc, "RR", &list);
list.lpc.family = "CAVH2O" ;
list.lpc.action = "REFTMP" ;
list.lpc.datum = temperature ;
sid=do_rpc ( &HostCavity, service_lpc, "RRI", &list );
}
char
*mach_mem[N_CAVITIES] =
{ "S2.1", "S3.1", "S8.1", "S9.1" } ;
for ( i=0;i<N_CAVITIES;i++ )
{
if(strcmp(mach_mem[i],"S9.1")==0){
strcpy ( HostCavity.host, "ecrfa9" ) ;
HostCavity.port = 10000 ;
HostCavity.sid = -1 ;
}
Sviluppo Comunicazione
 Comunicazione
con il SRPM
get_SRPM_status ( &AccSRPM, &status )
get_SRPM_data ( &AccSRPM, &xsrpm, &ysrpm )
 Comunicazione
con il DCCT
get_DCCT(&MCurrent,&tau,&rate)
Sviluppo UpTime – Disponibilità ponderata
Disponibilità = [(TotalTime – Inj.Time – TotDowntime – FisTime - Bug) + bonus ]
select concat(timediff(max(`bst`.`ora`),min(`bst`.`ora`)))
TotalTime – Inj.Time – FisTime
Risultati

Intervento pompe da vuoto
Risultati



Calo potenza cavità RF
Mean Time for inJection MTJ
UpTime
Conclusioni

Sviluppo del progetto
Qualità
Certificazione
UpTime
Manutenzione
preventiva
Diagnostica

Certificazione ISO9000