控制系統中,設備的每個模擬或數字的輸入/輸出量稱為一個流程變數。一個流程變數在資料庫中對應為一個記錄(record)。一條光束線控制系統是小規模的系統,流程變數約在600數量級。
基本介紹
- 中文名:實驗物理及工業控制系統
- 外文名:EPICS
- 開發者:美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室
- 開發時間:上世紀90年代初
簡介,結構,通道訪問,動態資料庫,
簡介
EPICS即“實驗物理及工業控制系統”(Experimental Physics and Industrial Control System),是上世紀90年代初由美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)和阿貢國家實驗室(ANL)等聯合開發的大型控制軟體系統。
結構
基於分散式標準的EPICS結構包括兩部分:IOC層和OPI層。IOC層又可以細分為6層:通道訪問(CA)伺服器接口、資料庫訪問接口、動態資料庫、記錄支持模組、設備支持模組、設備驅動器。OPI層可以細分為兩層:通道訪問(CA)客戶接口和套用軟體。
通道訪問
EPICS系統依據客戶-服務者模型,在TCP/IP協定之上建立了稱為Channel Access(簡稱CA)的通道訪問機制,並為客戶(主要是OPI)和伺服器(主要是IOC)分別提供了套用接口子程式庫。CA是EPICS系統的最基本機制,它所能提供的服務包括動態通道定位,數據讀寫,訪問監控,連線監控和自動重接等,CA客戶可以根據通道名直接訪問系統中的任一個通道,通道具有回叫(callback)機制,根據客戶的預先指定傳送監控所得的信息,這樣便無須依靠巡迴檢測來監控系統,可以極大地減輕網路負荷。
基於通道訪問機制,可以開發出與上層套用工具,上層語言的接口,如EPICS與MATLAB的接口MCA、EPICS與JAVA的接口JCA等等。
動態資料庫
控制系統的I/O數據時頻繁變動的數據,為了回響來自操作台的命令、控制算法和各種操作狀態,必須採用現場運行的動態資料庫(run-time database)來記錄數據。動態資料庫的基本特點是:(1)為了便於訪問,數據結構採用簡單的表,(2)資料庫存放在記憶體中,(3)對於分散式資料庫,資料庫分布在系統的各個節點中,供操作員提取。
分散式動態資料庫是EPICS系統的另一個最基本的特點,在EPICS系統中,資料庫分布在各個輸入輸出控制機(IOC)中,每個通道都作為資料庫的一個記錄存放在控制該通道的IOC中,每個記錄中的值可以來自硬體設備輸出、操作員命令或者其它記錄的輸出。
EPICS動態資料庫不僅用於存放當前的通道數據,而且,所有的過程控制功能也基本上在動態資料庫中實現。因此,EPICS的資料庫記錄又被稱為過程模組。